[农学]生化02蛋白质.ppt

第二章 蛋白质的结构与功能 一、概述 二、蛋白质的基本组成单位–氨基酸 三、蛋白质的结构 四、蛋白质结构与功能的关系 五、蛋白质的重要性质、分离纯化与鉴定 学习要求 重点掌握蛋白质在生命活动中的作 用，蛋白质的一、二、三、四级结构概 念与特征，蛋白质结构与功能的关系； 熟悉蛋白质的组成单位氨基酸。 思考题 1.蛋白质分为哪些类型？各行使何种功能？ 2.自然界存在的氨基酸种类、结构、性质？ 3.肽键有何特点？对蛋白质构象的形成有何影响？ 4.何谓蛋白质的一、二、三、四级结构？维系蛋白质构象的作用力有哪些？ 5.何谓蛋白质的超二级结构和结构域？ 6.试述蛋白质一级结构和高级结构与功能的关系。 7.何谓蛋白质的变性作用与复性作用？ 一、概 述 （一）蛋白质的生物学意义和元素组成 （二）蛋白质的分类 （一）蛋白质的生物学意义和元素组成 2.蛋白质的元素组成 一般含常量元素有：碳（50％～55％）、氮（15％ ～18％）、氧（20％～23％）、氢（6％～8％）、硫（0％～4％）。 在某些蛋白质中，还含有一些微量元素如：磷、铁、铜、钼、碘、锌等。 蛋白质元素组成的一个特点：各种蛋白质的氮含量比较恒定，平均值为16％左右。 用凯氏定氮法测定氮的含量，计算蛋白质的含量（由氮的含量乘以蛋白质系数 6.25）。 （二）蛋白质的分类 1.按蛋白质的构象分类 2.按蛋白质的功能分类 3.按蛋白质的组成和溶解性分类 1.按蛋白质的构象分类 分为球状蛋白质和纤维状蛋白质。 （2）纤维状蛋白质  （fibroue  protein） 可溶性：肌球蛋白、 血纤维蛋白原 等； 不溶性：胶原蛋白、 弹性蛋白、角 蛋白、丝心蛋 白等。 催化蛋白（酶） 调节蛋白 结构蛋白 运输蛋白 贮藏蛋白 运动蛋白 防御蛋白 电子传递蛋白 3.按蛋白质的组成和溶解性分类 （1）单纯蛋白质（simple protein） 又称简单蛋白质，完全由氨基酸构成，可 据溶解度进一步分类，如血清白蛋白、胶原 蛋白等； （2）结合蛋白质（complex protein） 除蛋白质部分外，还有非蛋白质部分（辅 基,prosthetic group 或配基,ligand），可 据辅基成分分类，如血红蛋白、核蛋白等。 二、蛋白质的基本组成单位–氨基酸 （一）氨基酸的结构 （二）氨基酸的分类 （三）氨基酸的性质 （二）氨基酸的分类 1.蛋白质氨基酸 （1）编码氨基酸 （2）非编码氨基酸 2.非蛋白质氨基酸 　　 　 （2）非编码氨基酸 没有相应的三联体遗传密码编码的氨基酸称为非编码氨基酸。 由编码氨基酸经羟基化、甲基化、磷酸化等修饰形成的衍生物。例如：胶原蛋白和弹性蛋白中的 4-羟脯氨酸 、5-羟赖氨酸等。　　 2.非蛋白质氨基酸 不参与蛋白质组成的氨基酸为非蛋白质氨基酸。在生物体内，发现150多种。这些非蛋白质氨基酸多是： ①蛋白质常见氨基酸的衍生物：如D-氨基酸，以及β-、γ-、δ-氨基酸等； ②重要的代谢物前体或代谢中间产物：如β- 丙氨酸是VB3（泛酸）的前体、高半胱氨酸是蛋氨酸的代谢中间产物等。 1.氨基酸的两性解离及等电点 氨基酸是两性电解质（ampholyte）。 氨基酸两性解离 　 对某种氨基酸来讲，当溶液在某一特定的 pH 时，氨基酸所带净电荷为零（即正电荷数与负电荷数相等），在电场中，既不向正极移动，也不向负极移动。这时，溶液的 pH 称为该氨基酸的等电点(isoelectric point)，用pI表示。 ★ 某一两性解离物质所带静电荷为零时溶液的pH。 （1）不同氨基酸，由于 R 基团结构的不同，有不同的等电点。在一定实验条件下，等电点是氨基酸的特征常数。 （2）当氨基酸处于等电点状态时，其溶解度最小，容易发生沉淀。 利用 pI 这一特性，可以从氨基酸的混合溶液中，分离制取（分级沉淀）各种不同氨基酸。 等电点的计算 1. 一氨基一羧基氨基酸 pH=1/2(pK1+pK2)=pI （Gly） 2.一氨基二羧基氨基酸