王镜岩《生物化学》第四章 蛋白质的共价结构.pptVIP

第二节 蛋白质的共价结构 蛋白质(protein)是由氨基酸为单位组成的一类重要的生物大分子，是生命的物质基础。 蛋白质的化学组成 蛋白质分子中主要的元素组成是：C、H、O、N、S等。其中N元素的含量相对稳定，约为16%，故每克氮相当于6.25克蛋白质。 蛋白质含量（克%）=每克生物样品中含氮的克数 ? 6.25 （凯氏定氮法） 蛋白质的分类 简单蛋白质分类 缀合蛋白质分类 依据蛋白质的外形分类 球状蛋白质： globular protein外形接近球形或椭圆形，溶解性较好，能形成结晶，大多数蛋白质属于这一类。 纤维状蛋白质： fibrous protein分子类似纤维或细棒。它又可分为可溶性纤维状蛋白质和不溶性纤维状蛋白质。 膜蛋白： 与细胞的膜系统结合，疏水氨基酸在分子外部，不溶于水但能溶于去污剂溶液。 根据蛋白质的溶解度分类 1.清蛋白（白蛋白） 易溶于水、中性盐、稀酸、稀碱，被饱和硫酸铵沉淀。甘氨酸含量较少。 2.球蛋白 可被半饱和硫酸铵沉淀。 （1）拟球蛋白 （假球蛋白）溶于水。 （2）优球蛋白 不溶于水，溶于稀盐 例： 肌球蛋白，血清球蛋白等。 3.组蛋白 组成染色体的蛋白质，含Arg和 Lys较多。呈碱性。例：H1，H2a，H2b，H3和H4等 根据蛋白质的营养价值分类 1.完全蛋白质 含有人体必需的各种氨基酸。 2.不完全蛋白质 缺乏人体必需的某种氨基酸。 （二）蛋白质的形状与大小 1.形状 2.大小 蛋白质结构的主要层次 蛋白质结构的主要层次 蛋白质分子的构象示意图 （四）蛋白质功能的多样性 1、催化功能 酶 （淀粉酶） 2、调节功能 激素（胰岛素） 3、运动功能 肌球蛋白 4、运输功能 血红蛋白 5、防御功能 免疫球蛋白 6、储存功能 酪蛋白 7、结构成分 胶原蛋白 8、支架作用 微管蛋白 9、异常功能 甜蛋白（应乐果蛋白） 肽(peptide) 肽键与肽链： 蛋白质是由若干氨基酸的氨基与羧基经脱水缩合而连接起来形成的长链化合物。一个氨基酸分子的α-羧基与另一个氨基酸分子的α-氨基在适当的条件下经脱水缩合即生成肽。 两氨基酸单位之间的酰胺键，称为肽键。多肽链中的氨基酸单位称为氨基酸残基。 多肽链具有方向性，头端为氨基端（N端），尾端为羧基端（C端）。 凡氨基酸残基数目在50个以上，且具有特定空间结构的肽称蛋白质；凡氨基酸残基数目在50个以下，且无特定空间结构?者称多肽。 （一）肽和肽键的结构 2. 肽键（反式） 3. 肽单位 4. 肽平面 5. 肽的二面角 肽基的C、O和N原子间的共振相互作用 （二）肽的物理化学性质 1.物理性质 2.化学性质 生物活性肽： 生物体内具有一定生物学活性的肽类物质称生物活性肽。重要的有谷胱甘肽、神经肽、肽类激素等。 1. 谷胱甘肽（GSH）： 全称为γ-谷氨酰半胱氨酰甘氨酸。其巯基可氧化、还原，故有还原型（GSH）与氧化型（GSSG）两种存在形式。 谷胱甘肽(glutathione) 谷胱甘肽的生理功用： 解毒作用：与毒物或药物结合，消除其毒性作用； 参与氧化还原反应：作为重要的还原剂，参与体内多种氧化还原反应； 保护巯基酶的活性：使巯基酶的活性基团-SH维持还原状态； 维持红细胞膜结构的稳定：消除氧化剂对红细胞膜结构的破坏作用。 2. 多肽类激素： 种类较多，生理功能各异。主要见于下丘脑及垂体分泌的激素。 鹅膏蕈碱 促甲状腺素释放因子（TRH） 蛋白质一级结构的测定 胰岛素（Insulin）由51个氨基酸残基组成，分为A、B两条链。A链21个氨基酸残基，B链30个氨基酸残基。A、B两条链之间通过两个二硫键联结在一起，A链另有一个链内二硫键。 测定蛋白质的一级结构的主要意义： 蛋白质氨基酸顺序的测定是蛋白质化学研究的基础。自从1953年F.Sanger测定了胰岛素的一级结构以来，现在已经有上千种不同蛋白质的一级结构被测定。主要意义： 一级结构是研究高级结构的基础。 可以从分子水平阐明蛋白质的结构与功能的关系。 可以为生物进化理论提供依据 可以为人工合成蛋白质提供参考顺序。 蛋白质的氨基酸组成分析 三、蛋白质一级结构的测定 ◆ （一）蛋白质测序的策略 ◆ （二）N-末端和C-末端氨基酸的鉴定 ◆ （三）二硫桥的断裂 ◆ （四）氨基酸组成的分析 ◆ （五）多肽链的部分裂解和肽段混合物的分离纯化 ◆ （六）肽段氨基酸序列的测定 ◆ （七）肽段在多肽链中次序的决定 ◆