1、學習要求掌握氨基酸的組成結構、分類和性質，蛋白質的組成、結構和理化性質 熟悉維持蛋白質結構的作用力，蛋白質在生命活動中的重要性 了解蛋白質的結構與功能的關系及體內重要的活性肽重點：蛋白質的各級結構第1頁/共119頁第一頁，編輯于星期四：二十點 十分。教學內容 第一節蛋白質的分子組成 第二節蛋白質的分子結構 第三節蛋白質結構與功能的關系 第四節 蛋白質的理化性質第2頁/共119頁第二頁，編輯于星期四：二十點 十分。概述 蛋白質的生理功能 酶催化 信號轉導 免疫保護 其它第3頁/共119頁第三頁，編輯于星期四：二十點 十分。第一節蛋白質的分子組成 氨基酸 標準氨基酸：用來合成蛋白質的氨基酸，共20

2、種 組成合成第4頁/共119頁第四頁，編輯于星期四：二十點 十分。一、蛋白質的元素組成 N是特征性元素 蛋白質含N約16%： 樣品中蛋白質的質量=氮的質量6.25凱氏定氮法第5頁/共119頁第五頁，編輯于星期四：二十點 十分。二、氨基酸的結構 標準氨基酸基本上都是L-a a-氨基酸常用寫法第6頁/共119頁第六頁，編輯于星期四：二十點 十分。特例： 甘氨酸：沒有構型之分（沒有旋光性） 脯氨酸：亞氨基酸，而不是氨基酸P31第7頁/共119頁第七頁，編輯于星期四：二十點 十分。三、氨基酸的分類 是否用于合成蛋白質 標準/非標準 有無遺傳密碼 編碼/非編碼 人體能否合成 必需/非必需P161 分解產

3、物轉化 生糖/生酮/生糖兼生酮P173 R結構 脂肪/芳香/雜環族 R酸堿性 酸性/堿性/中性 R結構與極性 非極性疏水R/極性不帶電荷R/帶正電荷R/帶負電荷R 第8頁/共119頁第八頁，編輯于星期四：二十點 十分。脂肪/芳香/雜環族氨基酸脂肪族。芳香族苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸雜環族組氨酸、脯氨酸第9頁/共119頁第九頁，編輯于星期四：二十點 十分。酸性/堿性/中性氨基酸酸性天冬氨酸、谷氨酸堿性精氨酸、賴氨酸、組氨酸中性。 第10頁/共119頁第十頁，編輯于星期四：二十點 十分。非極性疏水R氨基酸第11頁/共119頁第十一頁，編輯于星期四：二十點 十分。極性不帶電荷R氨基酸第12頁/共119

4、頁第十二頁，編輯于星期四：二十點 十分。帶正電荷R氨基酸第13頁/共119頁第十三頁，編輯于星期四：二十點 十分。帶負電荷R氨基酸第14頁/共119頁第十四頁，編輯于星期四：二十點 十分。其它相關問題 疏水性（R基非極性）/親水性（ R基極性） 酸性最強（等電點最低）、堿性最強（等電點最高） 含硫、含羥基、支鏈、兩個手性碳、含N原子最多 能解離的基團數目第15頁/共119頁第十五頁，編輯于星期四：二十點 十分。四、氨基酸的理化性質1. 紫外吸收特征 2. 兩性解離與等電點3. 茚三酮反應第16頁/共119頁第十六頁，編輯于星期四：二十點 十分。1. 紫外吸收特征280nm第17頁/共119頁第

5、十七頁，編輯于星期四：二十點 十分。2. 兩性解離與等電點 兩性電解質：既可以結合H+帶正電荷，又可以給出H+帶負電荷 氨基酸的等電點：在某一pH條件下，氨基酸解離成陽離子和陰離子的程度相同，氨基酸的凈電荷為零，此時溶液的pH值稱為（pI）第18頁/共119頁第十八頁，編輯于星期四：二十點 十分。2. 兩性解離與等電點 如果pHpI，氨基酸的凈電荷為負，在電場中向正極移動 堿性氨基酸等電點高，其溶液的pH值高pHpIpIpHpIRRR第19頁/共119頁第十九頁，編輯于星期四：二十點 十分。2. 兩性解離與等電點pI=（pK1+pK2）/2第20頁/共119頁第二十頁，編輯于星期四：二十點 十

6、分。3. 茚三酮反應 先氧化，再縮合570nm第21頁/共119頁第二十一頁，編輯于星期四：二十點 十分。 以上性質蛋白質有嗎？第22頁/共119頁第二十二頁，編輯于星期四：二十點 十分。五、蛋白質的分類 組成成分：單純、綴合（輔基） 構象：纖維狀、球狀第23頁/共119頁第二十三頁，編輯于星期四：二十點 十分。第一節小結第24頁/共119頁第二十四頁，編輯于星期四：二十點 十分。第二節 蛋白質的分子結構 四個層次：一、二、三、四級結構（后三種又稱空間結構、構象） 結構決定功能 構象（穩定、變化）第25頁/共119頁第二十五頁，編輯于星期四：二十點 十分。第26頁/共119頁第二十六頁，編輯于

7、星期四：二十點 十分。一、肽 肽鍵：a-羧基、a-氨基 肽：氨基酸通過肽鍵連接而成的分子酰胺鍵第27頁/共119頁第二十七頁，編輯于星期四：二十點 十分。1. 肽是氨基酸的鏈狀聚合物 概念：寡肽、多肽、氨基酸殘基、主鏈 側鏈、氨基端/N端、羧基端/C端、方向性-N-CaC-第28頁/共119頁第二十八頁，編輯于星期四：二十點 十分。2. 蛋白質是大分子肽 氨基酸殘基數 它的分子量/110 【單純蛋白質】 例：500個氨基酸，分子量為？55，000Da 道爾頓55KDa 千道爾頓第29頁/共119頁第二十九頁，編輯于星期四：二十點 十分。3.一些重要的肽-谷胱甘肽（GSH）第30頁/共119頁第

8、三十頁，編輯于星期四：二十點 十分。谷胱甘肽（GSH） 體內重要的抗氧化劑（因含巰基） 保護巰基酶 還原細胞膜的過氧化脂質，保護細胞膜第31頁/共119頁第三十一頁，編輯于星期四：二十點 十分。蠶豆病 紅細胞膜破碎溶血2 GSH GS-SG還原氧化谷胱甘肽還原酶NADPH第32頁/共119頁第三十二頁，編輯于星期四：二十點 十分。二、蛋白質的一級結構 定義：氨基酸的排列順序，包括肽鍵與二硫鍵 一級結構是空間結構的基礎第33頁/共119頁第三十三頁，編輯于星期四：二十點 十分。例： 牛胰島素的一級結構 牛胰島素是第一個闡明一級結構的蛋白質第34頁/共119頁第三十四頁，編輯于星期四：二十點 十分

9、。三、蛋白質的二級結構 定義：主鏈的局部構象 包括a螺旋、 b折疊、 b轉角、無規卷曲第35頁/共119頁第三十五頁，編輯于星期四：二十點 十分。1.肽單元與肽平面 肽鍵結構的四個原子與兩個Ca，共計六個原子位于一個平面上，稱為肽平面第36頁/共119頁第三十六頁，編輯于星期四：二十點 十分。2. a a螺旋 特點： 圍繞Ca旋轉，右手螺旋 螺旋一圈3.6個氨基酸 。 R基分布在螺旋的外側第37頁/共119頁第三十七頁，編輯于星期四：二十點 十分。2. a a螺旋 維持a螺旋的作用力是氫鍵 n=4第38頁/共119頁第三十八頁，編輯于星期四：二十點 十分。3. b b折疊 特點： 鋸齒狀結構

10、一個單位包含2個氨基酸 R基交錯排列在b折疊的兩側 維持b折疊的作用力是氫鍵 有同向排列和反向排列第39頁/共119頁第三十九頁，編輯于星期四：二十點 十分。4. b b轉角 特點： b轉角位于肽鏈進行回折時的轉折部位 由四個氨基酸構成，其中第二個常為脯氨酸 維持b轉角的作用力是氫鍵第40頁/共119頁第四十頁，編輯于星期四：二十點 十分。5.無規卷曲 構象沒有規律性第41頁/共119頁第四十一頁，編輯于星期四：二十點 十分。四、蛋白質的三級結構 一條完整多肽鏈的空間結構 在肽鏈上彼此遠離的一些氨基酸可以依靠一些作用力靠近在一起第42頁/共119頁第四十二頁，編輯于星期四：二十點 十分。三級結

11、構特點 疏水基團在分子內部 親水基團在分子表面 穩定性的維持：氫鍵、疏水作用、離子鍵、共價鍵第43頁/共119頁第四十三頁，編輯于星期四：二十點 十分。超二級結構、結構域 介于二級結構和三級結構之間的形式第44頁/共119頁第四十四頁，編輯于星期四：二十點 十分。五、蛋白質的四級結構 亞基：幾條肽鏈構成，肽鏈之間沒有共價鍵連接，每條肽鏈都形成相對獨立的三級結構 亞基按特定的空間排布結合在一起，構成該蛋白質的四級結構第45頁/共119頁第四十五頁，編輯于星期四：二十點 十分。例：血紅蛋白第46頁/共119頁第四十六頁，編輯于星期四：二十點 十分。六、維持蛋白質結構的化學鍵 肽鍵 二硫鍵 氫鍵 疏

12、水作用 離子鍵 范德華力共價鍵非共價鍵第47頁/共119頁第四十七頁，編輯于星期四：二十點 十分。肽鍵NH2CHOOHCR1N CHOOHHHCR2N CHOOHHCNH2CHOCR1R2H2O+肽肽鍵鍵第48頁/共119頁第四十八頁，編輯于星期四：二十點 十分。二硫鍵NHCHOCH2SHCNHCHOCH2SHCNHCHOCH2SCSNHCHOCH2C二二硫硫鍵鍵半半胱胱氨氨酸酸殘殘基基 胱胱氨氨酸酸殘殘基基-2H+2H第49頁/共119頁第四十九頁，編輯于星期四：二十點 十分。燙發原理第50頁/共119頁第五十頁，編輯于星期四：二十點 十分。 氫鍵 含量最多 維持二級結構的主要作用力 破壞氫

13、鍵不會改變蛋白質的一級結構第51頁/共119頁第五十一頁，編輯于星期四：二十點 十分。疏水作用 維持蛋白質三級結構最重要的作用力第52頁/共119頁第五十二頁，編輯于星期四：二十點 十分。離子鍵RCOH3NRN+ORCORCOCa2+OO 數量不多，但是最強的非共價鍵第53頁/共119頁第五十三頁，編輯于星期四：二十點 十分。 范德華力 任何兩個原子保持范德華半徑距離時都存在的一種作用力 第54頁/共119頁第五十四頁，編輯于星期四：二十點 十分。六、維持蛋白質結構的化學鍵 一級結構：肽鍵 、 二硫鍵 二級結構：氫鍵 三級結構：氫鍵、離子鍵、疏水作用、二硫鍵、 范德華力 四級結構：氫鍵、離子鍵

14、、疏水作用、范德華力第55頁/共119頁第五十五頁，編輯于星期四：二十點 十分。第二節小結第56頁/共119頁第五十六頁，編輯于星期四：二十點 十分。第三節 蛋白質結構與功能的關系 一級結構決定空間結構（構象），改變蛋白質的一級結構可以直接影響其功能 構象決定生理功能，在不改變一級結構的前提下，通過變構就可以改變活性 第57頁/共119頁第五十七頁，編輯于星期四：二十點 十分。例1：核糖核酸酶 8個半胱氨酸，形成二硫鍵的方式有多種非共價鍵和二硫鍵第58頁/共119頁第五十八頁，編輯于星期四：二十點 十分。例2：鐮狀細胞病第59頁/共119頁第五十九頁，編輯于星期四：二十點 十分。例2：鐮狀細胞

15、病 血紅蛋白的谷氨酸被纈氨酸取代 極性降低，帶的負電荷減少 易形成結晶，使紅細胞變形，易破裂分子病-由于基因突變導致的蛋白質的結構或量的變化而導致的疾病第60頁/共119頁第六十頁，編輯于星期四：二十點 十分。例3. 蛋白質構象病第61頁/共119頁第六十一頁，編輯于星期四：二十點 十分。第四節 蛋白質的理化性質 一般性質 紫外吸收 兩性解離與等電點 呈色反應 大分子特性第62頁/共119頁第六十二頁，編輯于星期四：二十點 十分。1.紫外吸收特征？nm第63頁/共119頁第六十三頁，編輯于星期四：二十點 十分。2.兩性解離與等電點 【蛋白質】含堿性氨基酸越多其等電點越？含疏水氨基酸越多其溶解度

16、越？ 體液中多數蛋白質等電點7，帶？電荷第64頁/共119頁第六十四頁，編輯于星期四：二十點 十分。3.呈色反應 茚三酮反應 雙縮脲反應：堿性溶液，與Cu2+作用呈紫紅色 酚試劑反應：呈深藍色，反應復雜，靈敏度高第65頁/共119頁第六十五頁，編輯于星期四：二十點 十分。雙縮脲反應NH2NH2OCNH2NH2OCNH2NHOCNH2OCNNOOCu2+-NH3-第66頁/共119頁第六十六頁，編輯于星期四：二十點 十分。第四節 蛋白質的理化性質 一般性質 大分子特性 共有5點第67頁/共119頁第六十七頁，編輯于星期四：二十點 十分。1. 半透膜與透析 半透膜允許小分子通過，蛋白質分子不能通過

17、 透析：蛋白質不能通過半透膜，可因此進行純化第68頁/共119頁第六十八頁，編輯于星期四：二十點 十分。2. 沉降與沉降系數 沉降：運用離心技術 沉降系數：特定蛋白質，沉降速度與離心加速度的比是常數，稱為 單位S 分子量越大，沉降系數越大，但不成正比 核酸核糖體數字不能直接相加第69頁/共119頁第六十九頁，編輯于星期四：二十點 十分。核糖體第70頁/共119頁第七十頁，編輯于星期四：二十點 十分。3.蛋白質溶液是膠體溶液 直徑1100nm 穩定因素=水化膜+同性電荷 血液中的蛋白質可以維持膠體滲透壓第71頁/共119頁第七十一頁，編輯于星期四：二十點 十分。4.沉淀 破壞水化膜、中和電荷蛋白

18、質沉淀第72頁/共119頁第七十二頁，編輯于星期四：二十點 十分。4.沉淀 鹽析大量、中性鹽 仍有生物活性 不同蛋白鹽析所需的鹽濃度不同（球蛋白、清蛋白） 重金屬鹽沉淀 pH pI 生物堿試劑沉淀 有機溶劑沉淀第73頁/共119頁第七十三頁，編輯于星期四：二十點 十分。5.變性與復性 蛋白質變性：構象破壞，理化性質改變，生物活性喪失 影響：疏水基團暴露溶解度降低沉淀 易被蛋白酶降解第74頁/共119頁第七十四頁，編輯于星期四：二十點 十分。變性 本質是非共價鍵破壞，不改變一級結構 （二硫鍵） 蛋白質變性的因素 物理：高溫、高壓、紫外線、超聲波等 化學：強酸、強堿、尿素 重金屬鹽、生物堿試劑、有

19、機溶劑第75頁/共119頁第七十五頁，編輯于星期四：二十點 十分。復性 除去變性因素時，有些蛋白質仍能恢復構象和功能 難第76頁/共119頁第七十六頁，編輯于星期四：二十點 十分。變性與沉淀的關系 變性后容易沉淀，但不一定沉淀 使蛋白沉淀的因素常常會使蛋白變性，但是也不一定變性第77頁/共119頁第七十七頁，編輯于星期四：二十點 十分。名解問答 肽鍵、蛋白質的一級、二級、四級結構、亞基、分子病、蛋白質的等電點、鹽析 簡述氨基酸及其分類 簡述蛋白質變性及其影響因素第78頁/共119頁第七十八頁，編輯于星期四：二十點 十分。單選選出不含硫的氨基酸A.苯甲酸B.胱氨酸C.甲硫氨酸D.牛磺酸E.組氨酸

20、 第79頁/共119頁第七十九頁，編輯于星期四：二十點 十分。單選一個十肽含有3個羧基，該十肽可能含有A.谷氨酸B.精氨酸C.賴氨酸D.牛磺酸E.絲氨酸 第80頁/共119頁第八十頁，編輯于星期四：二十點 十分。單選關于蛋白質a螺旋的正確敘述是A.a螺旋的螺距是3.6nmB.a螺旋的形成及其穩定性受側鏈R結構的影響C.a螺旋是左手螺旋D.蛋白質的二級結構是a螺旋E.每一個螺旋含5.4個氨基酸 第81頁/共119頁第八十一頁，編輯于星期四：二十點 十分。單選人的一個血紅蛋白分子內含有Fe2+的數目為A.1個B.2個C.3個D.4個E.5個 第82頁/共119頁第八十二頁，編輯于星期四：二十點 十

21、分。單選下列敘述不正確的是A.變性不改變蛋白質的一級結構B.蛋白質溶液的pH值越偏離其等電點越容易沉淀C.破壞蛋白質的水化膜并中和其所帶電荷可以導致蛋白質沉淀D.鹽析是用高濃度的鹽沉淀水溶液中的蛋白質E.有四級結構的蛋白質都有兩條以上的多肽鏈 第83頁/共119頁第八十三頁，編輯于星期四：二十點 十分。單選下列敘述不正確的是A.變性導致蛋白質沉淀B.蛋白質的結構單位是氨基酸C.寡肽在堿性條件下能與CuSO4作用顯色D.局部改變蛋白質的構象導致其功能改變E.所有氨基酸的溶液都是無色的 第84頁/共119頁第八十四頁，編輯于星期四：二十點 十分。單選氨基酸是蛋白質的結構單位，自然界中有多少種氨基酸

22、？A.20種B.32種C.64種D.200多種E.300多種 第85頁/共119頁第八十五頁，編輯于星期四：二十點 十分。單選沒有旋光性的是A.甘氨酸B.脯氨酸C.色氨酸D.絲氨酸E.組氨酸 第86頁/共119頁第八十六頁，編輯于星期四：二十點 十分。單選不參與蛋白質合成的是A.半胱氨酸B.苯丙氨酸C.谷氨酰胺D.脯氨酸E.羥賴氨酸 第87頁/共119頁第八十七頁，編輯于星期四：二十點 十分。單選根據元素組成的區別，從下列氨基酸中排除一種A.胱氨酸B.精氨酸C.脯氨酸D.色氨酸E.組氨酸 第88頁/共119頁第八十八頁，編輯于星期四：二十點 十分。單選關于氨基酸的錯誤敘述是A.谷氨酸和天冬氨酸

23、含兩個氨基B.賴氨酸和精氨酸是堿性氨基酸C.酪氨酸和苯丙氨酸含苯環D.酪氨酸和絲氨酸含羥基E.亮氨酸和纈氨酸是支鏈氨基酸 第89頁/共119頁第八十九頁，編輯于星期四：二十點 十分。單選含氮原子最多的是A.胱氨酸B.精氨酸C.脯氨酸D.色氨酸E.絲氨酸 第90頁/共119頁第九十頁，編輯于星期四：二十點 十分。單選一個氨基酸分子最多含有幾個可解離基團A.1B.2C.3D.4E.5 第91頁/共119頁第九十一頁，編輯于星期四：二十點 十分。單選等電點最高的是A.谷氨酸B.精氨酸C.亮氨酸D.色氨酸E.組氨酸 第92頁/共119頁第九十二頁，編輯于星期四：二十點 十分。單選哪種氨基酸水溶液的pH

24、值最低？A.谷氨酸B.精氨酸C.賴氨酸D.色氨酸E.天冬酰胺 第93頁/共119頁第九十三頁，編輯于星期四：二十點 十分。單選含有輔基的一定是A.單純蛋白質B.核蛋白C.糖蛋白D.脂蛋白E.綴合蛋白質 第94頁/共119頁第九十四頁，編輯于星期四：二十點 十分。單選在多肽鏈中，一個氨基酸參與形成主鏈的原子的正確排列是A.CNCaB.CaCNC.CaNCD.NCCaE.NCaC 第95頁/共119頁第九十五頁，編輯于星期四：二十點 十分。單選一條多肽鏈由100個氨基酸構成，其分子量的可能范圍是A.6 0008 000DaB.8 00010 000DaC.10 00012 000DaD.12 00

25、014 000DaE.14 00016 000Da 第96頁/共119頁第九十六頁，編輯于星期四：二十點 十分。單選人體內的一種重要的肽類抗氧化劑是A.催產素B.谷胱甘肽C.腦啡肽D.內啡肽E.血管緊張素 第97頁/共119頁第九十七頁，編輯于星期四：二十點 十分。單選蛋白質的一級結構及空間結構決定于A.氨基酸組成和順序B.分子內離子鍵C.分子內氫鍵D.分子內疏水作用E.亞基 第98頁/共119頁第九十八頁，編輯于星期四：二十點 十分。單選b轉角屬于蛋白質的A.一級結構B.二級結構C.結構域D.三級結構E.四級結構 第99頁/共119頁第九十九頁，編輯于星期四：二十點 十分。單選 在下面的肽單

26、元結構中，哪個共價鍵不能自由旋轉？A.B.C.D.E.第100頁/共119頁第一百頁，編輯于星期四：二十點 十分。單選a螺旋每上升一圈相當于氨基酸的個數是A.2.5B.2.7C.3.0D.3.6E.4.5 第101頁/共119頁第一百零一頁，編輯于星期四：二十點 十分。單選在蛋白質的a螺旋結構中，第m個氨基酸的羰基O與第mn個氨基酸的氨基H形成氫鍵，其中n等于A.1B.2C.3D.4E.5 第102頁/共119頁第一百零二頁，編輯于星期四：二十點 十分。單選b折疊的一個結構單位包含幾個氨基酸？A.1B.1.5C.2D.3.6E.5.4 第103頁/共119頁第一百零三頁，編輯于星期四：二十點

27、十分。單選一個b轉角包含幾個氨基酸？A.2B.3C.4D.5E.6 第104頁/共119頁第一百零四頁，編輯于星期四：二十點 十分。單選蛋白質的二級結構不包括A.a螺旋B.b折疊C.b轉角D.結構域E.無規卷曲 第105頁/共119頁第一百零五頁，編輯于星期四：二十點 十分。單選關于蛋白質結構的不正確敘述是A.a螺旋屬于二級結構B.各種蛋白質均具有一、二、三、四級結構C.三級結構屬于空間結構D.無規卷曲是在一級結構基礎上形成的E.一級結構決定空間結構 第106頁/共119頁第一百零六頁，編輯于星期四：二十點 十分。單選蛋白質的天然構象是由以下化學鍵共同維持的，其中哪種不是非共價鍵？A.二硫鍵B.范德華力C.離子鍵D.氫鍵E.疏水作用 第107頁/共119頁第一百零七頁，編輯于星期四：二十點 十分。單選能在肽鏈之間形成共價鍵的是A.半胱氨酸B.丙氨酸C.甘氨酸D.亮氨酸E.纈氨酸 第108頁/共119頁第一百零八頁，編輯于星期四：二十點 十分。單選一種不含半胱氨酸的蛋白質不可能含有A.二硫鍵B.范德華力C.離子鍵D.氫鍵E.疏水作用 第109頁/共119頁第一百零九頁，編輯