[理学]第1、2章 蛋白质化学.ppt

生物化学Biochemistry;课堂要求与成绩;教材：张丽萍、杨建雄主编，高等教育出版社《生物化学简明教程》 参考书： 沈同、王镜岩主编《生物化学》上下册； 赵文恩等编著《生物化学》化学工业出版社； 刘志国主编《新编生物化学》中国轻国业出版社； 郭勇编著《现代生化技术》科学出版社； 王镜岩等编译《生物化学》科学出版社。 ;第一章　绪论;Some major events in the history of Biochemistry;国内生物化学的发展;2项突出成果 1965年合成了具有生物活性的牛胰岛素 1981年合成了具有生物活性的酵母丙氨酸tRNA 最近二、三十年生物工程 目前已能用基因工程的方法生产许多产品如乙型肝炎疫苗、SOD（超氧化物歧化酶）、人生长激素、各种干扰素、各种白细胞介素等等。 我国于1993年启动人类基因组计划（HGP, 1%） ;生物化学的概念;生物化学的研究内容 ;第二章 蛋白质;一、蛋白质的生物学意义;总而??之，一切重要的生理活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命现象的最基本的物质基础。 ;二、蛋白质的元素组成;三、蛋白质氨基酸组成;（一）氨基酸的结构通式 （common structure features）; When the R group contains additional carbons in a chain, they are designated α ,β,γ, δ, ε, etc., proceeding out from the carbon.;除脯氨酸（Pro）外，其他19种氨基酸均为 α-氨基酸。而脯氨酸为α-亚氨基酸。;构型（configuration）：组成蛋白质的氨基酸除Gly以外都有手性碳原子，在三维空间上就有两种不同的排列方式，它们互为镜影，这两种不同的构型分别称为D-型和L-型。 ;立体异构（enantiomers or stereoisomers ） D, L system; An asymmetric (chiral) carbon, linking to four different substituents, can have two configurations, producing a pair of stereoisomers called enantiomers (对映体).;对映体1948年由Louis Pasteur 首次发现，它们几乎具有相同的化学特性，但是会使偏振光（plane-polarized light）向相反的方向旋转相同的角度 。;;组成蛋白质的氨基酸除Gly以外，都有手性碳原子， 所以都有旋光性，能使偏振光的偏振面的向左或向右旋转，向左旋转的称左旋，用“-”号表示，向右旋转的称右旋，用“＋”号表示。 ;氨基酸的立体异构与旋光异构没有直接的对应关系。各种Ｌ-型氨基酸中有左旋也有右旋的。;除甘氨酸以外，蛋白质水解的其他 α-氨基酸均为Ｌ-型。;光吸收： 组成蛋白质的氨基酸中，Trp、Tyr和 Phe对紫外光有一定的吸收，这是因为它们分子中含有苯环，是苯环的共轭双键造成的，这三个氨基酸的光吸收都在280nm附近。;表1 天然氨基酸的旋光性 ;（二）氨基酸的分类;芳香族氨基酸（aromatic Aa) 苯丙氨酸（Phe）、酪氨酸（Tyr） 杂环氨基酸（heterocyclic Aa） 组氨酸（His）、色氨酸（Trp） 杂环亚氨基酸（heterocyclic Aa） 脯氨酸（Pro）;2.根据侧链 R基团的不 同，分为极 性和非极性 两大类，四 小类 ;;具有非极性或疏水性侧链的氨基酸，在水中的溶解度较极性氨基酸小，其疏水程度随着脂肪族侧链的长度增加而增大 。;甘氨酸的特殊性;带有极性，极性基团（极性基团处在疏水氨基酸和带电荷的氨基酸之间）能够与适合的分子例如水形成氢键。丝氨酸，苏氨酸和酪氨酸的极性与它们所含的羟基有关，天冬酰胺，谷氨酰胺的极性同其酰胺基有关。而半胱氨酸则因含有巯基，所以属于极性氨基酸，甘氨酸有时也属于此类氨基酸。;半胱氨酸和酪氨酸是这一类中具有最大极性基团的氨基酸，因为在pH值接近中性时，巯基和酚基可以产生部分电离。在蛋白质中，半胱氨酸通常以氧化态的形式存在，即胱氨酸。当两个半胱氨酸分子的巯基氧化时便形成一个二硫交联键，生成胱氨酸。天冬酰胺和谷氨酰胺在有酸或碱存在下容易水解并生成天冬氨酸和谷氨酸。 ;带正电荷侧链（在pH接近中性时）的氨基酸包括赖氨酸，精氨酸和组氨酸，它们分别具有ε-NH2，胍基和咪唑基（碱性）。这些基团的存在是使它们带有电荷的原因，组氨酸的咪唑基在pH7时，有10%被质子化，而 pH6时50%质子化。 ;带有负电荷侧链的氨基酸（pH接近中性时）包