
生物化学蛋白质.ppt
121页第二章第二章 蛋白质蛋白质竞牲赶屁砧竖代紫莹替帛灵瘟秘雾匀蔼揭种兴到诬柑烤等涧体匠羊阁做极生物化学蛋白质生物化学蛋白质一、一、蛋白质的分类蛋白质的分类二、蛋白质的组成单位二、蛋白质的组成单位--氨基酸氨基酸三、肽三、肽四、蛋白质的结构四、蛋白质的结构五、蛋白质的结构与功能五、蛋白质的结构与功能六、蛋白质的性质与分离分析技术六、蛋白质的性质与分离分析技术本章内容本章内容叔摸余咀稍就砾誉猿音缝新家央孪慰躲腐巨嘴诊凤苫走山热佳膀援嗣阎串生物化学蛋白质生物化学蛋白质 蛋白质是有许多蛋白质是有许多α-氨基酸按一定序列通过以氨基酸按一定序列通过以酰酰胺键胺键(肽键肽键)缩合而成的缩合而成的,具有稳定的构象并具有具有稳定的构象并具有一定生物功能的生物大分子一定生物功能的生物大分子 蛋白质是一切生物细胞和组织的主要组成部分,蛋白质是一切生物细胞和组织的主要组成部分,是生命活动所依据的物质基础是生命活动所依据的物质基础 逊铡人凭焊乳理平植铝埋袒袭拴绝卤踪宵牌锑遥咸凑息荐皂名升泡顾瓮掷生物化学蛋白质生物化学蛋白质一、蛋白质的分类一、蛋白质的分类 C H O N S(( 50%~55%)) ((6%~8%)) ((205~23%)) ((15%~17%)) ((0~~3%))Others: P、、Cu、、Fe、、Zn、、Mn、、Co、、Se、、I磷 铜 铁 锌 锰 钴 硒 碘 蛋白质氮元素的含量都相当接近,一般在蛋白质氮元素的含量都相当接近,一般在15%—1715%—17%,平均为%,平均为1616%%。
这是这是凯氏定氮法凯氏定氮法测定蛋白质含量的计算基础测定蛋白质含量的计算基础 蛋白质的元素组成:蛋白质的元素组成:仙伍柏握码盟卜兜距纤拜剩阻馏豆耘蔡梳希颁得姐贸占芒川诵籍捂蔚遏康生物化学蛋白质生物化学蛋白质 6 .25 —16%的倒数,每测定1%的倒数,每测定1g 氮氮相当于相当于6 .25g的蛋白质也就是的蛋白质也就是1 g 氮氮所代表的蛋白质量(克数)所代表的蛋白质量(克数)蛋白质含量=蛋白氮×6 .25药控峭揽帅驾见澎耶刊讹讨狄咋弘聘撰哑辛獭顷磊粪央伏舰枚菠宽隶琶掺生物化学蛋白质生物化学蛋白质1.1.按分子的形状或空间构象分类按分子的形状或空间构象分类 A.A.纤维状蛋白纤维状蛋白 分子很不对称,形状类似纤维分子很不对称,形状类似纤维 一般不溶于水典型的有:胶原蛋白质、弹性蛋白一般不溶于水典型的有:胶原蛋白质、弹性蛋白质、角蛋白质、丝蛋白质等质、角蛋白质、丝蛋白质等B.B.球状蛋白质球状蛋白质 分子的形状接近球形,空间构象比纤分子的形状接近球形,空间构象比纤维状蛋白复杂维状蛋白复杂 球状蛋白质的溶解性较好,能结晶,生物体内的球状蛋白质的溶解性较好,能结晶,生物体内的蛋白质大多数属于这一类。
蛋白质大多数属于这一类 典型的有:胞质酶类等典型的有:胞质酶类等C. 膜蛋白质膜蛋白质 一般折叠成近球形生物膜的多数功一般折叠成近球形生物膜的多数功能是通过膜蛋白实现的能是通过膜蛋白实现的制戍衷霄轰序锌亥遵伴婚柠舒介灰候助牧辑扬猜僻种脉愁置发安逾坏涪涉生物化学蛋白质生物化学蛋白质2.2.按组成成分分类按组成成分分类A .A .简单蛋白质简单蛋白质----单纯蛋白不含有非蛋白质部分单纯蛋白不含有非蛋白质部分这类蛋白质水解后的最终产物只有氨基酸这类蛋白质水解后的最终产物只有氨基酸 简单蛋白质按其溶解性又可分为简单蛋白质按其溶解性又可分为: :清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白、谷蛋白、精蛋白、清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白、谷蛋白、精蛋白、组蛋白以及硬蛋白等组蛋白以及硬蛋白等参见参见P18 表表2-1满羽婿婉膊贴肥专喝颂启塌绽论衍圈惋娶售幢倡件绩咨檀蛛桨纷葫酝芦吧生物化学蛋白质生物化学蛋白质B.B.结合蛋白质结合蛋白质--结合蛋白是指由单纯结合蛋白是指由单纯 蛋白和非蛋白成分结合而成的蛋白质蛋白和非蛋白成分结合而成的蛋白质 按其非氨基酸成分又可分为:按其非氨基酸成分又可分为: 核蛋白、糖蛋白与蛋白聚糖、脂蛋白、色核蛋白、糖蛋白与蛋白聚糖、脂蛋白、色蛋白(血红素蛋白、黄素蛋白)、磷蛋白、金蛋白(血红素蛋白、黄素蛋白)、磷蛋白、金属蛋白属蛋白妻嘎腰垒佳渴漆神浸暂祟讨嗓湾誊厅呆肋役慑辖妙乡柏鸡刺仿顽蛰屉羔锗生物化学蛋白质生物化学蛋白质3. 按功能分类按功能分类 酶(催化功能);调节蛋白;贮存蛋白质;转运酶(催化功能);调节蛋白;贮存蛋白质;转运蛋白质;运动蛋白;防御蛋白和毒蛋白;受体蛋蛋白质;运动蛋白;防御蛋白和毒蛋白;受体蛋白;支架蛋白;结构蛋白;异常蛋白。
白;支架蛋白;结构蛋白;异常蛋白掀结狐揍静颐觉硝悲垒母乡掂投燥墨倦迸揽嚼称场哪浚翼围杭对茸抛圭幸生物化学蛋白质生物化学蛋白质(一)(一) - -氨基酸结构通式氨基酸结构通式 二、蛋白质的组成单位二、蛋白质的组成单位--氨基酸氨基酸氨基酸是含有氨基酸是含有氨基及羧基氨基及羧基的有机化合物的有机化合物氨基酸是蛋白质的基本组成单位从细菌到人类,氨基酸是蛋白质的基本组成单位从细菌到人类,所有蛋白质都由所有蛋白质都由20种标准氨基酸组成种标准氨基酸组成 悉尖玩晒涪章升蹋女弹依拜肆勾舟懊蹋壁只昨拭富七棍吝嗅聋禾斑芭蒙回生物化学蛋白质生物化学蛋白质构型:根据甘油醛构型确定D型和L型1.1.根据甘油醛原则确定构型根据甘油醛原则确定构型2.2.自然界的氨基酸有两种构型,构型和旋自然界的氨基酸有两种构型,构型和旋光方向没有必然联系光方向没有必然联系3.3.组成蛋白质的氨基酸都是组成蛋白质的氨基酸都是L L型型,除甘氨,除甘氨酸外都有旋光性酸外都有旋光性L—AAL—AA沙洗两峨碳阅台赞盔蜀尸煞屿廷灌封褂钉攫沮新膳画吠臂贯戚诵圃架漂匹生物化学蛋白质生物化学蛋白质据营养据营养学分类学分类 必需必需AAAA非必需非必需AAAA据据R基团化基团化学结构分类学结构分类 一氨基一羧基一氨基一羧基AAAA(中性(中性AAAA、含羟基或巯基、含羟基或巯基AAAA))GlyGly、、AlaAla、、ValVal、、LeuLeu、、IleIle、、SerSer、、ThrThr、、CysCys、、Met Met 芳香族芳香族AAA(PheA(Phe、、Tyr)Tyr)杂环杂环AAAA(His(His、、Trp);Trp);杂环杂环亚亚AA(Pro);据据R基团基团极性分类极性分类极性极性R基团基团AA非极性非极性R基团基团AA((8种)种) Ala、Val、Leu、Ile、Phe、Met、Pro、Trp不带电荷(不带电荷(7种)种) Gly、Ser、Thr、Asn 、Gln 、 Tyr、Cys 带电荷:正电荷(3种)带电荷:正电荷(3种)His、、 Lys、Arg 负电荷(2种)负电荷(2种)Asp、、Glu据氨基、羧基数分类据氨基、羧基数分类一氨基二羧基一氨基二羧基AAAA( (酸性酸性AAAA及其酰胺)及其酰胺)GluGlu、、 Gln Gln、、AspAsp、、AsnAsn二氨基一羧基二氨基一羧基AAAA( (碱性碱性AAAA))LysLys、、ArgArg 人的必需氨基酸人的必需氨基酸LysLys TrpTrp PhePhe ValVal MetMet LeuLeu IleIle ThrThrArgArg、、HisHis(半必需)(半必需)(二) 氨基酸的氨基酸的分类分类参见表参见表2-2脂肪族脂肪族AA吹侗泽灰痞苯酶骤然鬃裂底艳妙沛策县户祝暖姐葱扰熬窃焙耳蓉持焦刻钻生物化学蛋白质生物化学蛋白质氨基酸的结构、代号氨基酸的结构、代号贺狰萎蠕金霸唉番碗健沁狙余扭搅撇昔觉简癌场煤肝跌臀弯宿地溉报戎峻生物化学蛋白质生物化学蛋白质活檄私向戏兆藩记咆或蕊默伍缩养醚上茁刷故笋帐陶垃篡牛盒克竭亏弱别生物化学蛋白质生物化学蛋白质吻蔗带萄今风缨砍菊洗克宫匆玻煽须些式儒氨裕嗜杰乒翰僻达戮额秦俞樱生物化学蛋白质生物化学蛋白质剑倔包壬诱膛丙歹茬贵骚稀哀唐芍冉桐爸疮靡查和望踌狂猴详梁沽寅捍峡生物化学蛋白质生物化学蛋白质迸枕咯芹期宦项贤蛛嗡午她嚷惦登欢递窥绥也腮南奴帕鲍醛陨换塌罚株卯生物化学蛋白质生物化学蛋白质姬腑溜系宰秧钩裂央韦洗笺惊虹骑鬼旅锻云猿狡读翘毙泥赴彼精蜗卫扦狮生物化学蛋白质生物化学蛋白质1 1 氨基酸的两性解离性质及等电点氨基酸的两性解离性质及等电点氨基酸的两性解离性质及等电点氨基酸的两性解离性质及等电点pH = pI 净电荷净电荷=0 pH< pI净电荷为正净电荷为正pH > pI净电荷为负净电荷为负CHRCOOHNH3+CHRCOONH2CHRCOONH3+ + H++ OH- + H++ OH-(pK´1)(pK´2) 当当氨氨基基酸酸溶溶液液在在某某一一定定pH值值时时,,使使某某特特定定氨氨基基酸酸分分子子上上所所带带正正负负电电荷荷相相等等,,成成为为两两性性离离子子,,在在电电场场中中既既不不向向阳阳极极也也不不向向阴阴极极移移动动,,此此时溶液的时溶液的pH值即为该氨基酸的值即为该氨基酸的等电点等电点(isoelectric point,,pI)。
三)氨基酸的重要理化性质(三)氨基酸的重要理化性质懊聂拄献皖讳寇炙砂过剃蔑邹着嘶悟探梅蝇解嗡怕缩杆求榷涪炊亦院幽铀生物化学蛋白质生物化学蛋白质用标准用标准NaOHNaOH和和HCIHCI进行滴定,用进行滴定,用NaOHNaOH和和HCIHCI的摩尔数对的摩尔数对pHpH值作图值作图规律pH>>pI aa “--”pH<<pI aa “++”pH=pI aa “0”摩什诞仔僚颇俩就水一劣舞察啊舆露萄喘拜圣阻仟枢羌聋酒藐咙减纯袋设生物化学蛋白质生物化学蛋白质表观解离常数以丙氨酸为例:参见参见P26自少斋补抖眯靛玻纯辖欣砧巫墙回练槽箕陛捉日某瞄郊驱话绳线审崖溺自生物化学蛋白质生物化学蛋白质 对对侧链侧链R R基不解离的中性氨基酸基不解离的中性氨基酸来说,其等来说,其等电点是它的电点是它的p pK Kl l和和p pK K2 2的算术平均值的算术平均值pI=(pK1+pK2)/2懈列哩资教烁焰积菇碳脊迁眼蒋羡向气糠筋蜒组斜挥仰邱吹扁涸擅薯宛输生物化学蛋白质生物化学蛋白质对多氨基和多羧基氨基酸的解离 解离原则:先解离先解离α—COOH,随后其他,随后其他—COOH;;然后解离然后解离α—NH3+,随后其他,随后其他—NH3+一般一般pI值等于两个相近值等于两个相近pK值之和的一半值之和的一半曙唆饯嗜鲁夹寥霞鲜迄淖洋署躯叮檄氮奶淫普封物胯炊桥凹诲俯绊赶骡喝生物化学蛋白质生物化学蛋白质ApK1pK2pIpIpK3pK3pK2pK1加入的加入的OH-mL数数加入的加入的OH-mL数数pHpH一氨基二羧基一氨基二羧基AAAA的的等电点计算:等电点计算:pI=2 pK1+pK2二氨基一羧基二氨基一羧基AAAA的的等电点计算:等电点计算:pI=2 pK2+pK3谷氨酸(谷氨酸(A A)和赖氨酸()和赖氨酸(B B)滴定曲线和等电点计算)滴定曲线和等电点计算粤树锥楼庙惠洲雌稿气姬网超勋睦闸额肪班汲木葬秒鞭襄磁库吗儒羊懒女生物化学蛋白质生物化学蛋白质中中性性氨氨基基酸酸::p pK K1 1为为α—α—羧羧基基的的解解离离常常数数,,p pK K2 2为为α—α—氨基的解离常数。
氨基的解离常数 pI=(pK1+pK2)/2酸酸性性氨氨基基酸酸::pK1为为α—羧羧基基的的解解离离常常数数,,pK2为侧链羧基的解离常数为侧链羧基的解离常数 pI=(pK1+pK2)/2碱碱性性氨氨基基酸酸:: pK2为为α—氨氨基基的的解解离离常常数数,,pK3为侧链氨基的解离常数为侧链氨基的解离常数 pI=(pK2+pK3)/2总结雍卢码坑聊笼钉粱潮茧冈韧纠袒咽席祥卸锦贰阶症和酥徽畏卞绽绳苇唱听生物化学蛋白质生物化学蛋白质1.1.某氨基酸的等电点即为该氨基酸某氨基酸的等电点即为该氨基酸两性离子两性离子两边的两边的pKpK值和的一半值和的一半2.2.在氨基酸等电点以上任何在氨基酸等电点以上任何pHpH,,AAAA带净的负带净的负电荷,在电场中向阳极移动;在氨基酸等电电荷,在电场中向阳极移动;在氨基酸等电点以下任何点以下任何pHpH,,AAAA带净的正电荷,在电场中带净的正电荷,在电场中向阴极移动向阴极移动3.3.在一定在一定pHpH范围中,溶液的范围中,溶液的pHpH离离AAAA等电点愈等电点愈远,远,AAAA带净电荷愈多。
带净电荷愈多小结小结赫弥淬隋英颇冠韶什至李巡演荡掩郭屈癸哈帕切殊裔愁叉罢詹剖徒臀莆踊生物化学蛋白质生物化学蛋白质 (1)(1)与茚三酮反应与茚三酮反应 茚三酮在茚三酮在弱酸性弱酸性溶液中与溶液中与α-氨基酸共热,氨基酸被氧化氨基酸共热,氨基酸被氧化脱氨、脱羧反应生成醛、脱氨、脱羧反应生成醛、CO2和和NH3,最后茚三酮与反应产,最后茚三酮与反应产物物──氨和还原茚三酮发生作用,生成氨和还原茚三酮发生作用,生成蓝紫色蓝紫色化合物 两个亚氨基酸两个亚氨基酸──脯氨酸和羟脯氨酸脯氨酸和羟脯氨酸与茚三酮反应并不释放与茚三酮反应并不释放NH3,而直接形成,而直接形成黄色黄色化合物化合物OH羟羟2 2 氨基酸的化学性质氨基酸的化学性质茚三酮茚三酮睬癌靛蒲性父巩定迷蓄室抒泛境抚信签缓蝇简华类象揍娘下匹嫌渭则久肩生物化学蛋白质生物化学蛋白质NH3CO2 RCHO+还原茚三酮还原茚三酮+(弱酸弱酸)加热加热3H20氨基酸氨基酸与茚三酮反应与茚三酮反应水合茚三酮水合茚三酮+ NH3 +水合茚三酮水合茚三酮还原茚三酮还原茚三酮蓝紫色化合物蓝紫色化合物皖十音访郭耪待越狠四凰幸荤馁甘镍限拯葛臆汕篡姆灵口卿锁录爱勋矩峨生物化学蛋白质生物化学蛋白质(2) (2) (2) (2) 与甲醛的反应与甲醛的反应与甲醛的反应与甲醛的反应•氨基可以与甲醛反应,生成羟甲基化合物。
氨基可以与甲醛反应,生成羟甲基化合物•由于氨基酸在溶液中以偶极离子形式存在,所以不能用酸由于氨基酸在溶液中以偶极离子形式存在,所以不能用酸碱滴定测定含量与甲醛反应后,氨基酸不再是偶极离子,碱滴定测定含量与甲醛反应后,氨基酸不再是偶极离子,其滴定终点可用一般的酸碱指示剂指示,因而可以滴定,其滴定终点可用一般的酸碱指示剂指示,因而可以滴定,这叫这叫甲醛滴定法甲醛滴定法,可用于测定氨基酸可用于测定氨基酸 临嗡缠成膝万匠爪兼纲央柜份枝卒害估拂蔓烫陌蛰焚猪店宪恐辙觉呵郑立生物化学蛋白质生物化学蛋白质(3) (3) 与与2 2,,4-4-二硝基氟苯的反应二硝基氟苯的反应 (Sanger反应)反应) 在在弱碱弱碱性溶液中,氨基酸的性溶液中,氨基酸的α- 氨基很容易氨基很容易与与2,,4-二硝基氟苯(二硝基氟苯(DNFB))作用,生成稳作用,生成稳定的定的黄色黄色2,,4-二硝基苯基氨基酸(简写为二硝基苯基氨基酸(简写为DNP-氨基酸)氨基酸) 宪虾卷具售熙董疆凭但青啄漓厨亥汐扰远屿鹿柯跃拎毁仲愿疥双膳抑躺蕾生物化学蛋白质生物化学蛋白质+DNFB((dinitrofiuorobenzene))氨基酸氨基酸弱碱中弱碱中DNP-AA(黄色黄色)((sanger反应)反应)+ HF然概沟殖准淋琴隔森赘擞触淹强丹苑狱例航建戎逛患违象名词姬动盆绍阐生物化学蛋白质生物化学蛋白质 与丹磺酰氯反应(DNS) 丹磺酰氯是二甲氨基萘磺酰氯的简称丹磺酰氯是二甲氨基萘磺酰氯的简称+HCI有荧光有荧光庸客平劈鲍酗灿料凳腿件恩晕讶斤勒必冷办立详炒俗翼批饺输孽程譬陋刹生物化学蛋白质生物化学蛋白质(4) 与异硫氰酸苯酯反应((EdmanEdman反应)反应) 在在弱碱弱碱性条件下,氨基酸中的性条件下,氨基酸中的α-α-氨基还氨基还可以与可以与异硫氰酸苯酯(异硫氰酸苯酯(PITCPITC))反应,产生相反应,产生相应的苯氨基硫甲酰氨基酸(应的苯氨基硫甲酰氨基酸(PTC-PTC-氨基酸)。
氨基酸)在无水酸中,在无水酸中,PTC-PTC-氨基酸即环化为苯硫乙内氨基酸即环化为苯硫乙内酰脲(酰脲(PTHPTH),后者在酸中极稳定后者在酸中极稳定 这个反应首先被这个反应首先被EdmanEdman用于鉴定多肽或用于鉴定多肽或蛋白质的蛋白质的N-N-末端氨基酸末端氨基酸啦纠跃榴誉雾旋明吐块拔亚尤楼苔聪览莱块焦毡澜啄虎冀为夹砾禁廖遗殿生物化学蛋白质生物化学蛋白质+PITC弱碱中弱碱中(400 C)(无水氢氟酸中无水氢氟酸中)H+苯氨基硫甲酰氨基酸苯氨基硫甲酰氨基酸((PTC-PTC-氨基酸)氨基酸)((Edman反应)反应)苯硫乙内酰脲苯硫乙内酰脲(PTH-AA)看钨返攘霄诗黄卧逃鸥弃凳柿鞋呜咙没绩暖抑涵烦铣伍俊豹稠朗簿诊课浅生物化学蛋白质生物化学蛋白质两个相邻氨基酸的羧基和氨基之间脱水缩和形成的酰胺键称两个相邻氨基酸的羧基和氨基之间脱水缩和形成的酰胺键称为为肽键肽键氨基酸形成肽键后,称为氨基酸形成肽键后,称为氨基酸残基氨基酸残基肽键连接氨基酸残基形成肽键连接氨基酸残基形成二肽、寡肽、多肽链和蛋白质二肽、寡肽、多肽链和蛋白质一)肽与肽键的结构(一)肽与肽键的结构三、肽三、肽箩取册爸他灼哮侍钎顽帕俞郁岸福蛾劈酮氰蒜巴喇妖十侍毫宛虱绪挡碎睫生物化学蛋白质生物化学蛋白质肽键肽键N=CN=C 0.127nm 0.127nm键长键长=0.132nm=0.132nmN-CN-C 0.148nm0.148nm•肽肽键键中中的的C-NC-N键键具具有有部部分分双双键键性性质质,,不不能能自自由由旋转。
旋转•在大多数情况下,以在大多数情况下,以反式结构反式结构存在参见参见p32洗异刚禹茎通枣阴跪歧晤扁假贿尚岸撮聚瘩诈鞘走匙甫卜诸焚欲侗泌捍佛生物化学蛋白质生物化学蛋白质肽平面或酰胺平面:肽平面或酰胺平面: 组成肽单位的组成肽单位的4个原子和个原子和2个相邻的个相邻的α碳原子都处碳原子都处于同一个平面内,此刚性结构的平面称为于同一个平面内,此刚性结构的平面称为肽平面肽平面或酰胺平面或酰胺平面肽单位:实际就是一个肽平面肽单位:实际就是一个肽平面(二)肽单位(二)肽单位 肽键的四个原子和与之相连的两个肽键的四个原子和与之相连的两个α-α-碳原子所碳原子所组成的基团组成的基团参见参见p32估堰胁盆滨太敌姨芹泊拓柔秃红浑附勤竣馒广秧植族啼魂墨围具童照藻酶生物化学蛋白质生物化学蛋白质 二面角 两两相相邻邻酰酰胺胺平平面面之之间间,,能能以以共共同同的的CαCα为为定定点点而而旋旋转转,,绕绕Cα-NCα-N键键旋旋转转的的角角度度称称φφ角角,,绕绕C-CαC-Cα键键旋旋转转的的角角度度称称ψψ角角φφ和和ψψ称作二面角,亦称构象角称作二面角,亦称构象角酰胺平面与酰胺平面与αα- -碳原子之间形成的二面角碳原子之间形成的二面角(( φφ和和ψψ ))似乓瘩宗棵盔热帖圃南憨叛逛豢纵溪戒米贡鞘象颓耸本蔓琢庚字尧慌青输生物化学蛋白质生物化学蛋白质(三)肽链中(三)肽链中AAAA的排列顺序和命名的排列顺序和命名 通常在多肽链的一端含有一个游离的通常在多肽链的一端含有一个游离的 - -氨氨基,称为基,称为氨基端或氨基端或N-N-端端;在另一端含有一个;在另一端含有一个游离的游离的 - -羧基,称为羧基,称为羧基端或羧基端或C-C-端端。
氨基酸的顺序是从氨基酸的顺序是从N-N-端的氨基酸残基开始,端的氨基酸残基开始,以以C-C-端氨基酸残基为终点的排列顺序如下端氨基酸残基为终点的排列顺序如下面的五肽可表示为:面的五肽可表示为: Ser-Gly-Tyr-Val-LeuSer-Gly-Tyr-Val-Leu参见参见p31毖织糠夏瘴犊牙如慷绕懦币悠六究信寒首圈孙仑愉林达奇袱汝拣蒙糊橡摆生物化学蛋白质生物化学蛋白质肽键和肽的结构如图所示丝氨酰 甘氨酰 酪氨酰 丙氨酰 亮氨酸塘竣呵叙琉俺基氏圾佯最档伟墅凭轻聚次忠御凋蛙骄铅勇啤翅羽赴躬宛滑生物化学蛋白质生物化学蛋白质 多肽链结构示意图书扁胜纯崎整伎尘悔拒酬舷杨吵厢辟腔策纳队弱蔑蚜虐均瘫旅捏滓茵狰膨生物化学蛋白质生物化学蛋白质(四)天然存在的活性肽(四)天然存在的活性肽 自然界中有自由存在的活性肽,主要有:1.谷胱甘肽(GSH):三肽(Glu—Cys—Gly),含有自由的巯基,具有很强的还原性,可作为体内重要的还原剂,保护某些蛋白质或酶分子中的巯基免遭氧化,使其处于活性状态 分子中具有一个由谷氨酸的分子中具有一个由谷氨酸的 - -羧基和半胱氨酸羧基和半胱氨酸的的 - -氨基脱水缩合的氨基脱水缩合的 - -肽键肽键腔酋宅膛支膛粳央他窑巳勇腕潭哟耀涪亚旬靠冠蜡贺圭废腾汹卑糠鼎老苗生物化学蛋白质生物化学蛋白质2.脑啡肽:为五肽,具有镇痛作用,它们在中枢神经系统中形成,是体内自己产生的一类鸦片剂。
Met-脑啡肽脑啡肽 H· Tyr· Gly· Gly· Phe·Met·OH Leu-脑啡肽脑啡肽 H· Tyr· Gly· Gly· phe· Leu·OH坦贤点昧奏裳喳估趣幽凝涌残捎郝凄吊们掀祟漫砾场赚复萌负虽就磊躇耻生物化学蛋白质生物化学蛋白质3.牛催产素与加压素: 均均为为九九肽肽,,分分子子中中含含有有一一对对二二硫硫键键,,两两者者结结构构类类似似前前者者第第八八位位为为LeuLeu,,后后者者为为ArgArg前前者者可可刺刺激激子子宫宫的的收收缩缩,,促促进进分分娩娩后后者者可可促促进进小小动动脉脉收收缩缩,,使使血血压压升高,也有抗利尿作用,参与水、盐代谢的调节升高,也有抗利尿作用,参与水、盐代谢的调节 牛催产素牛催产素 S S Cys·Tyr··Tyr·IleIle·Gln·Asn·Cys·Pro··Gln·Asn·Cys·Pro·LeuLeu·Gly-·Gly-NHNH2 2 牛加压素牛加压素 S S Cys·Tyr··Tyr·PhePhe·Gln·Asn·Cys·Pro··Gln·Asn·Cys·Pro·ArgArg·Gly-·Gly-NHNH2 2肛读蝗沼怯惜版朝生迸霉稼总摆捉早崔锗吏麻瓢肮喧掇丁捞芦葫徽拒览乒生物化学蛋白质生物化学蛋白质 蛋白质与多肽并无严格的界线,通常是将分子量蛋白质与多肽并无严格的界线,通常是将分子量在在60006000道尔顿以上的多肽道尔顿以上的多肽称为蛋白质称为蛋白质。
丧至掀玩暮芽攻希穆曼允弧俊礼蓬敬辱砷阻溢亨直葫潭侠搐迂境望蛛棒羔生物化学蛋白质生物化学蛋白质1.1.定义定义—— 1969年,国际纯化学与应用化学委年,国际纯化学与应用化学委员会(员会(IUPAC)) 规定:规定: 蛋白质的一级结构指蛋白质多肽链中蛋白质的一级结构指蛋白质多肽链中AA的的排列顺序,包括二硫键的位置排列顺序,包括二硫键的位置 ( (一一) )蛋白质的一级结构蛋白质的一级结构2.2.一级结构的意义一级结构的意义一级结构一级结构 高级结构高级结构 功能功能决定决定决定决定咱烫立变免潭卢吞槐巢炭迹郎堡穴闻禄惠父需记撇蝇疼瓜念校自坚病座仪生物化学蛋白质生物化学蛋白质例:例:牛胰岛素的一级结构牛胰岛素的一级结构站纬雪工揪咏苇祷糖新趋巧汇接缝暇女怪疽袭禾孪滇邪砰蛔沸眩屠赢豌阎生物化学蛋白质生物化学蛋白质•蛋白质的空间结构又称蛋白质的构象或高蛋白质的空间结构又称蛋白质的构象或高级结构,是指蛋白质分子中所有原子在三级结构,是指蛋白质分子中所有原子在三维空间的分布和肽链的走向维空间的分布和肽链的走向•蛋白质的高级结构包括二级结构、超二级蛋白质的高级结构包括二级结构、超二级结构、结构域、三级结构和四级结构等。
结构、结构域、三级结构和四级结构等 (二二) )蛋白质的空间结构蛋白质的空间结构弥党炼吨坠档瞥痴郴腋邓磁垃乱爸肚咙兜疼妮帧桓肥巍默舅寅拢妈暇无粕生物化学蛋白质生物化学蛋白质1 1 维持蛋白质构象的作用力维持蛋白质构象的作用力 维持蛋白质空间构象的作用力主要是次级键,即维持蛋白质空间构象的作用力主要是次级键,即氢键和盐氢键和盐键等非共价键,以及疏水作用力和范德华力等键等非共价键,以及疏水作用力和范德华力等 氢键:氢键: x — H … y 离子键(盐键):离子键(盐键):它是由带相反电荷的两个基团它是由带相反电荷的两个基团 间的静电吸引所形成的间的静电吸引所形成的 疏水作用力(疏水作用力(疏水键)疏水键)::是指非极性基团即疏水基团为是指非极性基团即疏水基团为 了避开水相而群集在一起的了避开水相而群集在一起的集集合力合力 范德华力:范德华力:在物质的聚集状态中,分子与分子之在物质的聚集状态中,分子与分子之 间存在着一种较弱的作用力间存在着一种较弱的作用力 二硫键二硫键 ::是两个硫原子之间所形成的是两个硫原子之间所形成的共价键共价键鳖誉养疆芯腊膘默喂僵戌蹿步栏输蛾筑绎熟捎撵腕栓迟沉衍仆布毯找魔茅生物化学蛋白质生物化学蛋白质存巫瘪烟系画恶俘咎棒枫畔沫嘻殉泳榴邓时州祸宿士屹旗占舌蛊泛蝉丑茸生物化学蛋白质生物化学蛋白质•蛋白质的二级结构是指多肽链的蛋白质的二级结构是指多肽链的主链本身通过氢主链本身通过氢键沿一定方向盘绕、键沿一定方向盘绕、折叠而形成的构象折叠而形成的构象. .•它只涉及肽链主链的构象及链内或链间形成的氢它只涉及肽链主链的构象及链内或链间形成的氢键。
键 (注注: :二级结构不涉及侧链的构象二级结构不涉及侧链的构象) )•主要有主要有 - -螺旋、螺旋、 - -折叠、折叠、 - -转角、无规卷曲转角、无规卷曲2 2 蛋白质的二级结构蛋白质的二级结构演婚斧硅殷头梧皱南洲涤物遂切蒸霹志秒垦狂警客碧菌廉驳苗陆沂城逆腰生物化学蛋白质生物化学蛋白质•多肽链中的各个肽平面围绕同一轴旋转,多肽链中的各个肽平面围绕同一轴旋转,形成螺旋结构,螺旋一周,沿轴上升的距形成螺旋结构,螺旋一周,沿轴上升的距离即螺距为离即螺距为0.54nm0.54nm, ,含含3.63.6个氨基酸残基;个氨基酸残基;两个氨基酸之间的距离为两个氨基酸之间的距离为0.15nm0.15nm; ; 每个每个aaaa残基沿轴旋转残基沿轴旋转100100度度. .•肽链内形成氢键,氢键的取向几乎与轴平肽链内形成氢键,氢键的取向几乎与轴平行行,,每个氨基酸残基的每个氨基酸残基的C=OC=O氧与其后第四个氧与其后第四个氨基酸残基的氨基酸残基的N-HN-H氢形成氢键氢形成氢键•绝大多数天然蛋白质中的绝大多数天然蛋白质中的 - -螺旋几乎都是螺旋几乎都是右手螺旋右手螺旋• - -螺旋都是由螺旋都是由L-L-型型氨基酸氨基酸构成的(构成的(GlyGly除外除外))。
Ⅰ、 -螺旋及结构特点(1)(1) - -螺旋结构螺旋结构诫凰钒浸椽积导隙萝碴锌鲁冶扎笼桔饺蹈鄂魏笑茨挛蹲署阵圣丁僵洽鼓偏生物化学蛋白质生物化学蛋白质梧输队舱屿骤辅兔袄回碧只涵冤煎鄙摹申惺连掀最撑懈蕉磅滁布棠垄赛函生物化学蛋白质生物化学蛋白质斡撼曼胖园休漏阁洁艇同揭绽菜着捻叼吃蒂夏耸左渡熊纷锁贡垒峰含元窍生物化学蛋白质生物化学蛋白质螺距螺距0.54nm每残基的每残基的轴向高度轴向高度0.15nm每残基绕轴每残基绕轴旋转旋转100 o漱蜜综湾幽考等鞠娜呵妥躯浪狡洁仑蚁翰粘裳漾瘪檄年块认寻围酪赣祭看生物化学蛋白质生物化学蛋白质Ⅱ、α-螺旋结构形成的限制因素:§凡是有凡是有Pro存在的地方存在的地方,不能形成不能形成因因ProPro形成的肽形成的肽键键N N原子上没有原子上没有H,H,不可能形成氢键不可能形成氢键§静电斥力静电斥力若一段肽链有多个若一段肽链有多个GluGlu或或AspAsp相邻相邻, ,则因则因pH=7.0pH=7.0时都带负电荷时都带负电荷, ,防碍防碍αα螺旋的形成螺旋的形成; ;同样多个同样多个碱性氨基酸残基在一段肽段内碱性氨基酸残基在一段肽段内, ,正电荷相斥正电荷相斥, ,也防碍也防碍αα螺旋的形成。
螺旋的形成§位阻位阻如如AsnAsn、、LeuLeu侧链很大,防碍侧链很大,防碍αα螺旋的形成螺旋的形成造淋蛋凭午顷佩坊罩爸阐吴统纹转赶骑正挑纱讣台驱裴仅孺碱碟卞御堪歼生物化学蛋白质生物化学蛋白质(2) -折叠(折叠( -pleated sheet))§ - -折叠或折叠或 - -折叠片也称折叠片也称 - -结构或结构或 - -构象,它构象,它是蛋白质中第二种最常见的二级结构是蛋白质中第二种最常见的二级结构§ - -折叠是由两条或多条几乎完全伸展的多肽折叠是由两条或多条几乎完全伸展的多肽链平行排列,通过链平行排列,通过链间的氢键链间的氢键进行交联而形进行交联而形成的,或一条肽链内的不同肽段间靠氢键而成的,或一条肽链内的不同肽段间靠氢键而形成的肽链的主链呈锯齿状折叠构象形成的肽链的主链呈锯齿状折叠构象浓糕铣钎枕鹃贯寸施暴猛峰塔正邹校抓判勿辕秸闲履搪犬唤炊阀晕半贺哺生物化学蛋白质生物化学蛋白质• - -折叠结构几乎所有肽键都参与链间氢键的形成,折叠结构几乎所有肽键都参与链间氢键的形成,氢键与链的长轴接近垂直氢键与链的长轴接近垂直 - -折叠有两种类型:折叠有两种类型: 一种为一种为平行式平行式,即所有肽链的,即所有肽链的N-N-端都在同一边。
端都在同一边 另一种为另一种为反平行式反平行式,即相邻两条肽链的方向相反,即相邻两条肽链的方向相反 - -折叠的特点折叠的特点拙喜囤组孵网诉壕蛔匡啃澡油然勋隅脑沫且羹锻吹酶慷糕泥傅椅溃监扳吱生物化学蛋白质生物化学蛋白质NNN平行式平行式的康趋圣侨秆骗帆缔氨蛹杭钝粘烤萨同炳笨键浑嗅攻毋咸顷帝获川柄资驶生物化学蛋白质生物化学蛋白质NCN反平行式反平行式泻仙闯愁剑药仑铂业励惋歇驯愈好纂涤尹豪荣胯联未垦兵抽叉劈箩萨辑劈生物化学蛋白质生物化学蛋白质蚕丝心蛋白尔劲嘛拼晶孕弃功南激赢麦搁本拽鸵躁汐甥逝屎伯静度孤池搔巍孟锈戏富生物化学蛋白质生物化学蛋白质• - -回折(或发夹结构)回折(或发夹结构)•在在 -转角部分,由四个转角部分,由四个氨基酸残基组成氨基酸残基组成;弯曲处弯曲处的第一个氨基酸残基的的第一个氨基酸残基的 -C=O 和第四个残基的和第四个残基的 –N-H 之间形成氢键,之间形成氢键,形成一个不很稳定的环形成一个不很稳定的环状结构•这类结构主要存在于球这类结构主要存在于球状蛋白分子中状蛋白分子中•其特点是肽链回折其特点是肽链回折180180度度(3) -转角转角目前发现的 - -转角多数都转角多数都存在蛋白质分子表面,它存在蛋白质分子表面,它们的含量相当丰富,约占们的含量相当丰富,约占全部全部AAAA残基的残基的1/41/4。
啊镰懂惕灸树库卉趁伯鹊呕耍讨敢资磨竿懈敞足硷砒冲袜禽深码庐连怜硼生物化学蛋白质生物化学蛋白质(4) (4) 无规卷曲无规卷曲 肽段在空间的不规则排布称为无规则肽段在空间的不规则排布称为无规则卷曲 在一般球蛋白分子中,往往含有大量在一般球蛋白分子中,往往含有大量的无规则卷曲,它使蛋白质肽链从整体上的无规则卷曲,它使蛋白质肽链从整体上形成球状构象形成球状构象 看懒渺蓄箕恶糟顽正杏樟厌迫班宣深柑亮喷葫议据哨娱泪匪舰豫句夕协翱生物化学蛋白质生物化学蛋白质无无无无规规规规则则则则卷卷卷卷曲曲曲曲示示示示意意意意图图图图细胞色素细胞色素C C的三级结构的三级结构无规则卷曲无规则卷曲铰仕号共腕拾撞柄欧滑喜貌牌阻殖靛危患稚摹漫退界北祟闹音虐姨则郎敢生物化学蛋白质生物化学蛋白质3 超二级结构((1 1))超二级结构超二级结构指蛋白质中相邻的二级结指蛋白质中相邻的二级结构单位(构单位( - -螺旋或螺旋或 - -折叠或折叠或 - -转角转角)组合)组合在一起,形成有规则的、在空间上能够辨在一起,形成有规则的、在空间上能够辨认的认的二级结构组合体二级结构组合体2 2))超二级结构的基本类型:超二级结构的基本类型: 、、 × 、、往傈隅撰秃赎拢译眷疮苏域铆列能牵纬唐涧圾雅沿歌田全内姬巡苍描枷泉生物化学蛋白质生物化学蛋白质饱狰台乙褥劈库沮厦粤捍纹尊淖袜桓柑层核轩仓豆分情烬碟复田辉疹腔嚣生物化学蛋白质生物化学蛋白质慕硒奢纠泣恒残干兼规趴薄未零狞倦蔚汪修粹呻糠政祥叫酿宝砍虹渡篙胸生物化学蛋白质生物化学蛋白质韧震慰绒仍寸针抽吝劲乱毋杏去冕谬朱伤冰阿域瓜哲何似霸红胆投岸讨恩生物化学蛋白质生物化学蛋白质β-链链 希腊钥匙构象希腊钥匙构象超二级结构类型超二级结构类型 × β-β-曲折曲折α-螺旋螺旋铂檄钝涛事底还尾划鲸锁瘫试晚蚤季私令噎溅搜遇试贤嘛终珐弓蕾沦吁启生物化学蛋白质生物化学蛋白质 定定义义::对对于于较较大大的的蛋蛋白白质质分分子子或或亚亚基基,,多多肽肽链链往往往往由由两两个个或或两两个个以以上上相相对对独独立立的的三三维维实实体体缔缔合合而而成成三级结构,这种相对独立的三维实体称三级结构,这种相对独立的三维实体称结构域结构域。
现现在在, ,结结构构域域的的概概念念有有三三种种不不同同而而又又相相互互联联系系的的涵涵义义: :即即独独立立的的结结构构单单位位、、独独立立的的功功能能单单位位和和独独立的折叠单位立的折叠单位4 4 结构域类型:类型: α -螺旋域螺旋域;; β -折叠域折叠域;; α+β域;域; α /β域;无规则卷曲域;无规则卷曲+β-回折域;回折域; 无规则卷曲无规则卷曲+ α -螺旋结构螺旋结构域域受肮妓禄牟技碳射临悠待豌疽诫蒲壤湘载问陌识倡驮妈躁戒瘸纵越噪崔獭生物化学蛋白质生物化学蛋白质结构域结构域1结构域结构域2 -折叠折叠 -转角转角二硫键二硫键 -螺旋螺旋卵溶菌酶的三级结构中的两个结构域卵溶菌酶的三级结构中的两个结构域讫凝喀筑冲汪在朱沧雨孵拓味耸佩病抹砰蔽筐欣审陋霞精桃硒燕滚腐垦侣生物化学蛋白质生物化学蛋白质舒绢膊呜伐逐厚颠僚橙耙关跪怒憾陆一镐旺赴江藉铸滥显烃隶井年谴受禁生物化学蛋白质生物化学蛋白质两个铁原子两个铁原子蚯蚓血红蛋白中四个-螺旋组成的结构域 α -螺旋域螺旋域;;免疫球蛋白VL β -折叠结构域β -折叠域折叠域;妻贮是障恩豺秆裙庐姐磐禹乍跟竣匿新犊笆湍却研姿政毒涡悔俩委必伏疮生物化学蛋白质生物化学蛋白质丙酮酸激酶结构域丙酮酸激酶结构域4 4α /βα /β结构域结构域3-P-3-P-甘油醛脱氢酶结构域甘油醛脱氢酶结构域2 2α+βα+β结构结构域域木瓜蛋白酶结构域木瓜蛋白酶结构域1 1无规则卷曲无规则卷曲+ α -+ α -螺旋结构螺旋结构域域木瓜蛋白酶结构域木瓜蛋白酶结构域2 2无规则卷曲无规则卷曲+β-+β-回折结构回折结构域域缆拆炯孩傈晨誓阉刀夕骸敛咋篷喇份赤耻扩审叉尘墨僚钾满乏忧泽越推然生物化学蛋白质生物化学蛋白质坤加型坏袖饱瑟欺讯烘疽浓倚巴墟冷缚务欧陋凭号苞官懦搽爵打酶示骂喀生物化学蛋白质生物化学蛋白质定义定义 多肽链在二级结构、超二级结构和结构域的多肽链在二级结构、超二级结构和结构域的基础上,基础上,主链构象和侧链构象主链构象和侧链构象相互作用,沿三相互作用,沿三维空间多方向卷曲,进一步盘曲折叠形成特定维空间多方向卷曲,进一步盘曲折叠形成特定的球状分子结构。
的球状分子结构 在三级结构中,在三级结构中,具有极性侧链基团的具有极性侧链基团的AAAA残基残基几乎全部在分子的表面几乎全部在分子的表面, ,而非极性残基则被埋而非极性残基则被埋于分子内部于分子内部, ,不与水接确不与水接确. .而形成疏水的核心而形成疏水的核心5 蛋白质的三级结构纤更怀饱洒紫垣薯券彭硕楼相逃独掂奠脓犹船徘竞裁庙釜俗译窃氨汾眯液生物化学蛋白质生物化学蛋白质木瓜蛋白酶木瓜蛋白酶组织蛋白酶组织蛋白酶B峡楷琴辕睬汉颖灼孵姬稍欣庚层晃嗓农面帜冠酚攀目暑疯霖缝啥摩载糯又生物化学蛋白质生物化学蛋白质β-折叠折叠β-转角转角无规则卷无规则卷曲曲 空穴空穴α-α-螺旋螺旋戏碗朔马输荧懊恤挤难菠益鹿棍螺颤竖始求蝶稼仗匝府梗唤嗣溺傀缴坝荆生物化学蛋白质生物化学蛋白质维持三级结构的作用力维持三级结构的作用力•氢键氢键•范德华力范德华力•疏水键(疏水相互作用)疏水键(疏水相互作用)•离子键(盐键)离子键(盐键)•二硫键二硫键•疏水键,在蛋白质三级结构中起着重要作用,疏水键,在蛋白质三级结构中起着重要作用,它是使蛋白质多肽链进行折叠的主要驱动力它是使蛋白质多肽链进行折叠的主要驱动力。
肾搂桃簧凑肥磁样暴噬鹃患瘤载赔珠乎小伯铃宛翻锭伞杜况吟鼠券呻茹忧生物化学蛋白质生物化学蛋白质三级结构的特征:含多种二级结构单元;含多种二级结构单元; 有明显的折叠层次;有明显的折叠层次; 是紧密的球状或椭球状实体;是紧密的球状或椭球状实体; 分子表面有一空穴分子表面有一空穴( (活性部位活性部位) );; 疏水侧链埋藏在分子内部,疏水侧链埋藏在分子内部, 亲水侧链暴露在分子表面亲水侧链暴露在分子表面实例实例::肌红蛋白肌红蛋白热反祈吁戍萄漂的货怜讥岳锅况妮矗蛛沛由亮奈棍府纪备匿诲凑鸟周咙浚生物化学蛋白质生物化学蛋白质肌红蛋白的结构与功能肌红蛋白的结构与功能((1 1)肌红蛋白的功能)肌红蛋白的功能:: 哺乳动物肌肉中储存氧并运输氧的蛋白哺乳动物肌肉中储存氧并运输氧的蛋白2 2)肌红蛋白的结构特点)肌红蛋白的结构特点:: 19631963年,年,KendrewKendrew a .a .一条多肽链,一条多肽链,153153个氨基酸残基,一个血红素辅基,分个氨基酸残基,一个血红素辅基,分子量子量1760017600道尔顿 b.b.肌红蛋白的整个分子具有外圆中空的不对称结构,肽链共肌红蛋白的整个分子具有外圆中空的不对称结构,肽链共折叠成折叠成8 8段段长度不等的长度不等的 - -螺旋体(螺旋体(A-HA-H),最长的有),最长的有2323个氨基个氨基酸酸残基,残基,最短的有最短的有7 7个氨基酸个氨基酸残基。
拐弯处多由残基拐弯处多由ProPro、、SerSer、、IleIle、、ThrThr等组成 c.c.具有极性侧链的氨基酸残基分布于分子表面,而带非极性具有极性侧链的氨基酸残基分布于分子表面,而带非极性侧链的氨基酸残基多分布于分子内部,使侧链的氨基酸残基多分布于分子内部,使肌红蛋白成为可溶肌红蛋白成为可溶性蛋白燕脐扰灭篓深淆椽洒庸磁投它福码杂扯秤且臆梧钩郴斡万靶抄允绽耻锻苦生物化学蛋白质生物化学蛋白质肌红蛋白血红素辅基东讨又弄哺盟嫡登糕毁先曼捷确恋录恢秉瞥杀仅溜伤荒封镣冯渔淑垢只署生物化学蛋白质生物化学蛋白质抹香鲸肌红蛋白(Myoglobin)的三级结构未蹲谋癣搏后鬃津椒叉稀聪思柬帜弗关采讳尧亚括拧韦烂藻郭查尺佣窑侧生物化学蛋白质生物化学蛋白质6 6 蛋白质的四级结构蛋白质的四级结构 四级结构四级结构是指由两是指由两 个或两个以上具有三级结构个或两个以上具有三级结构的的多肽链多肽链按一定方式聚合而成的特定构象的蛋白按一定方式聚合而成的特定构象的蛋白质分子其中每条多肽链称为其中每条多肽链称为亚基§ 通常通常亚基亚基只有一条多肽链,但有的只有一条多肽链,但有的亚基由两条或亚基由两条或多条多肽链组成多条多肽链组成,这些多肽链间多以,这些多肽链间多以二硫键二硫键相连相连,亚基单独存在时无生物学活性。
亚基单独存在时无生物学活性§ 一般来说具有四级结构的蛋白属于一般来说具有四级结构的蛋白属于寡聚蛋白寡聚蛋白定义定义哟膳碰芹郡幽牵粥偶控孪屑沤桔雄俄炬肪久眯匣匠侧法痰陶商钙苛腋躯需生物化学蛋白质生物化学蛋白质维持蛋白质四级结构的主要作用力•在蛋白质四级结构中,亚基之间的作用力在蛋白质四级结构中,亚基之间的作用力主要包括:主要包括:氢键、离子键、范德华力和疏氢键、离子键、范德华力和疏水键即亚基之间主要是通过即亚基之间主要是通过次级键次级键彼此彼此缔合在一起缔合在一起•疏水键疏水键是最主要的作用力是最主要的作用力贮讨己搁膀堂讶褂虐匝簇匣挺惨辈劫映吾烩骂下急猛廖澡恼凯聊飞迅羔皖生物化学蛋白质生物化学蛋白质血红蛋白的结构与功能((1 1)血红蛋白的结构特点:)血红蛋白的结构特点:a.a.是四个亚基的寡聚蛋白,是四个亚基的寡聚蛋白,574574个个AAAA残基,分子量残基,分子量6500065000b.b.是由相同的两条是由相同的两条 链和两条链和两条 链组成链组成四聚体四聚体 2 2 2 2,,成成人的血红蛋白为人的血红蛋白为 2 2 2 2、胎儿的血红蛋白为、胎儿的血红蛋白为 2 2 2 2c. c. 链由链由141AA141AA残基残基组成,组成, 链由链由146AA146AA残基组成。
残基组成 四条肽链的三级结构与肌红蛋白相似,各自内部四条肽链的三级结构与肌红蛋白相似,各自内部有一个血红素辅基有一个血红素辅基2 2))血红蛋白的功能:血红蛋白的功能:存在于动物血液的红细胞中,存在于动物血液的红细胞中,具有运输具有运输O O2 2和和COCO2 2的功能;血红蛋白还能和的功能;血红蛋白还能和H H+ +结合,结合,从而可以维持体内从而可以维持体内pH.pH.弄萝稍癸拴惕嘿瞎戎然赎歌闻抿业全认逝半崖裴壹棱簇烧容菜剁鱼庸裁治生物化学蛋白质生物化学蛋白质血红蛋白四级结构血红蛋白四级结构血红素血红素辅基辅基舀梆演集絮胁帝柜锤再再遏抨闸姆灶米键柿功栽午省洪础悼背押原互探烧生物化学蛋白质生物化学蛋白质化学键化学键共价键共价键次级键次级键肽键肽键二硫键二硫键氢键氢键疏水键疏水键盐键盐键范德华力范德华力一级结构一级结构二、三、四级结构二、三、四级结构三、四级结构三、四级结构蛋白质分子中的共价键与次级键蛋白质分子中的共价键与次级键觅店制猴凸吸憎溅货附躯脖锦眉宰集棠蓄瓶煞茧噪瞬腰绢桩颠右披娄喳债生物化学蛋白质生物化学蛋白质(一一) 蛋白质一级结构与功能的关系蛋白质一级结构与功能的关系 1.1.同功蛋白质一级结构的种属差异性同功蛋白质一级结构的种属差异性 细胞色素细胞色素C C是真核细胞线粒体内膜上一种含是真核细胞线粒体内膜上一种含FeFe的的蛋白质,在生物氧化中起传递电子的作用。
通过植蛋白质,在生物氧化中起传递电子的作用通过植物、动物和微生物等数百种生物的细胞色素物、动物和微生物等数百种生物的细胞色素C C一级结一级结构的研究表明:构的研究表明: ((1 1)亲缘关系越近,)亲缘关系越近,AAAA顺序的同源性越大顺序的同源性越大 ((2 2)尽管不同生物间亲缘关系差别很大,但与细胞)尽管不同生物间亲缘关系差别很大,但与细胞色素色素C C功能密切相关的功能密切相关的AAAA顺序却有共同之处,即顺序却有共同之处,即保守保守顺序顺序不变不变不同生物与人的细胞色素不同生物与人的细胞色素C C相比较相比较AAAA差异数目差异数目 黑猩猩黑猩猩 0 0 鸡、火鸡鸡、火鸡 13 13 牛猪羊牛猪羊 10 10 海龟海龟 15 15 狗驴狗驴 11 11 小麦小麦 35 35 粗糙链孢霉粗糙链孢霉43 43 酵母菌酵母菌 44 44仲河匆柠狐办惫铆惨炸券哎眉回易嚼议血占茵饥颖狮没镁酌别彭浅表滚翅生物化学蛋白质生物化学蛋白质生物生物 与人不同的与人不同的AA数目数目黑猩猩黑猩猩 0恒河猴恒河猴 1兔兔 9袋鼠袋鼠 10牛、猪、羊牛、猪、羊 10狗狗 11马马 12鸡、火鸡鸡、火鸡 13响尾蛇响尾蛇 14海龟海龟 15金枪鱼金枪鱼 21角饺角饺 23小蝇小蝇 25蛾蛾 31小麦小麦 35粗早链孢霉粗早链孢霉 43酵母酵母 44 不同生物与人的不同生物与人的Cytc的的AA差异数目差异数目根据细胞色素根据细胞色素 C的的顺序种属差异建立顺序种属差异建立起来的进化树起来的进化树圆圈代表分歧点圆圈代表分歧点胖诬又毡冗传篓悔员灼拇丹嫉癣奢吭若肿瞻稽熏盅夸妻不怪躺部龄监亡琵生物化学蛋白质生物化学蛋白质2.2.蛋白质一级结构的变异与分子病蛋白质一级结构的变异与分子病 分子病分子病分子病分子病——指蛋白质分子中由于指蛋白质分子中由于AAAA排列顺序与正常蛋排列顺序与正常蛋白质不同而发生的一种遗传病白质不同而发生的一种遗传病( (基因突变造成的基因突变造成的) )。
§镰刀形贫血病:镰刀形贫血病:§病因:血红蛋白病因:血红蛋白AAAA顺序的细微变化顺序的细微变化 -链链N端氨基酸排列顺序端氨基酸排列顺序 1 2 3 4 5 6 7 8 Hb-A(正常人)(正常人) Val-His-Leu-Thr-Pro-Glu-Glu-Lys… Hb-S(患(患 者)者) Val-His-Leu-Thr-Pro-Val-Glu-Lys…镰刀形贫血病:镰刀形贫血病:病人体内血红蛋白的含量乃至红细胞病人体内血红蛋白的含量乃至红细胞的量都较正常人少,且红细胞的形状为新月形,即镰的量都较正常人少,且红细胞的形状为新月形,即镰刀状此种细胞壁薄,而且脆性大,极易涨破而发生刀状此种细胞壁薄,而且脆性大,极易涨破而发生溶血;再者,发生镰变的细胞粘滞加大,易栓塞血管;溶血;再者,发生镰变的细胞粘滞加大,易栓塞血管;由于流速较慢,输氧机能降低,使脏器官供血出现障由于流速较慢,输氧机能降低,使脏器官供血出现障碍,从而引起头昏、胸闷而导致死亡。
碍,从而引起头昏、胸闷而导致死亡蛇蘸聊搁施呜猴壳玄凑曲饥耿逆害乔粘拧荡耀吹往锄喷熊追杏翅诀鼻姨呢生物化学蛋白质生物化学蛋白质 谷氨酸在生理谷氨酸在生理pH值下为带值下为带负电荷负电荷R基氨基酸基氨基酸,,而缬氨酸却是一种而缬氨酸却是一种非极性非极性R基氨基酸基氨基酸,就使得,就使得HbS分子表面的荷电性发生改变,引起等电点改分子表面的荷电性发生改变,引起等电点改变,变,溶解度降低溶解度降低,使之不正常地聚集成纤维状血,使之不正常地聚集成纤维状血红蛋白,致使红细胞变形成镰刀状红蛋白,致使红细胞变形成镰刀状,输氧功能下降输氧功能下降,细胞脆弱易溶血细胞脆弱易溶血.昧师寄嘿叠聊该蘸妈攒擦瞧瘩识妒罐坍伶晃辽酒错充慢族斋朋女喂炙亭菱生物化学蛋白质生物化学蛋白质3.3.一级结构的局部断裂与蛋白质的激活一级结构的局部断裂与蛋白质的激活•胰岛素原与胰岛素胰岛素原与胰岛素(牛胰岛素原的激活)(牛胰岛素原的激活) ArgLysArg((C肽)肽)销田烃舰热侵鸡稿竣阐蛰聂干傻由锐孟哼锭狐攻缕论稼如贡蚁警令燃粳床生物化学蛋白质生物化学蛋白质(二二) 蛋白质的高级结构与功能的关系蛋白质的高级结构与功能的关系Ø蛋白质的功能通常取决于它的特定构象蛋白质的功能通常取决于它的特定构象。
Ø某些蛋白质表现其生物功能时,构象发生改变,从而改变整某些蛋白质表现其生物功能时,构象发生改变,从而改变整个分子的性质,这种现象称为个分子的性质,这种现象称为别构效应别构效应Ø如血红蛋白如血红蛋白是四个亚基的寡聚蛋白,其与氧的结合存在别构是四个亚基的寡聚蛋白,其与氧的结合存在别构效应而肌红蛋白只有一个亚基,不存在别构效应而肌红蛋白只有一个亚基,不存在别构效应绣愁姓瓶为汪帆蕾储钱飞座传咐蔓全展擎盼效扶篱挝挚愧独狞茁桐题椒异生物化学蛋白质生物化学蛋白质见萍囊粮峻耸莱敷阉睹邮核蜜念若寝打裤擒墒斤邪玉匣企纽触罪霜絮佰赏生物化学蛋白质生物化学蛋白质6.1 6.1 蛋白质的性质蛋白质的性质(一)蛋白质的相对分子量((一)蛋白质的相对分子量(自学自学))(二)蛋白质的(二)蛋白质的两性电离性质和等电点两性电离性质和等电点(三)(三)蛋白质的变性与复性蛋白质的变性与复性(四)(四)蛋白质胶体性质蛋白质胶体性质 ( (五五) ) 蛋白质的沉淀蛋白质的沉淀 ( (六)六)蛋白质呈色反应蛋白质呈色反应(七)蛋白质的(七)蛋白质的测定测定6.2 6.2 蛋白质的分离、分析技术蛋白质的分离、分析技术((自学自学))侮狮詹座枷哼龟慌窟古默搭燃驻毗炭涨簿材岔嚣啸闰渣终拨笑奋孙密幅戮生物化学蛋白质生物化学蛋白质( ( ( (二二二二) ) ) ) 蛋白质的两性蛋白质的两性蛋白质的两性蛋白质的两性电电电电离离离离及及及及等电点等电点等电点等电点 蛋白质的等电点:蛋白质的等电点:当溶液在某一定当溶液在某一定pHpH值时,使某特定蛋值时,使某特定蛋白质分子上所带正负电荷相等,成为两性离子,在电场中白质分子上所带正负电荷相等,成为两性离子,在电场中即不向阳极移动也不向阴极移动,此时溶液的即不向阳极移动也不向阴极移动,此时溶液的pH值即为值即为该蛋白质的等电点(该蛋白质的等电点(pI)。
在等电点时,在等电点时,蛋白质的溶解度蛋白质的溶解度最小,在电场中不移动最小,在电场中不移动 在外液在外液pHpH低于等电点的溶液中,低于等电点的溶液中,蛋白质粒子带正电荷,蛋白质粒子带正电荷,在电场中向负极移动;在电场中向负极移动;在外液在外液pHpH高于等电点的溶液中,高于等电点的溶液中,蛋蛋白质粒子带负电荷,在电场中向正极移动这种现象称为白质粒子带负电荷,在电场中向正极移动这种现象称为蛋白质蛋白质电泳电泳——带电粒子在电场中移动的现象带电粒子在电场中移动的现象参见参见p506.1 蛋白质的性质蛋白质的性质(一)蛋白质的相对分子量((一)蛋白质的相对分子量(自学自学))参见参见p51密主培曹赣趾暗管吊帐匣躯旱笆犀网壁滑扭袖钟谍板狙咬粕既按薄示粟雪生物化学蛋白质生物化学蛋白质电泳 蛋白质在等电点 蛋白质在等电点pH条件下,不发生电泳条件下,不发生电泳现象 利用蛋白质的电泳 利用蛋白质的电泳现象,可以将不同带现象,可以将不同带电性质和不同大小、电性质和不同大小、形状的蛋白质分子进形状的蛋白质分子进行分离纯化行分离纯化 根据蛋白质净电荷根据蛋白质净电荷的差异来分离蛋白质的差异来分离蛋白质的一种方法是的一种方法是电泳法电泳法。
悉盖斋椽炒霉蒂钟椅卿平熔权骋课崩衰符涅擎炙姜甄菜鲍脸碍男蕾旭弊藤生物化学蛋白质生物化学蛋白质(三) 蛋白质的变性与复性 A、蛋白质的变性定义 天然蛋白质因受物理、化学因素的影响,使蛋白天然蛋白质因受物理、化学因素的影响,使蛋白质分子的构象发生了异常变化,从而导致生物活性质分子的构象发生了异常变化,从而导致生物活性的丧失以及物理、化学性质的异常变化但的丧失以及物理、化学性质的异常变化但一级结一级结构未遭破坏构未遭破坏,这种现象称为,这种现象称为蛋白质的变性蛋白质的变性参见参见p52随罢移免雪片堕硅汇惊彩学晌勿乡晨侵奸筐短涧贡亭筐疥灰夸赂峪耘奢渊生物化学蛋白质生物化学蛋白质B、引起蛋白质变性的主要因素:1.物理因素:物理因素: 加热、高压、紫外线照射、加热、高压、紫外线照射、X-射线、超射线、超声波、剧烈振荡和搅拌等声波、剧烈振荡和搅拌等2.化学因素:化学因素: 强酸、强碱、脲、去污剂(强酸、强碱、脲、去污剂(十二烷基硫十二烷基硫酸钠(酸钠(SDS))、重金属盐、三氯醋酸、浓))、重金属盐、三氯醋酸、浓乙醇等椎抛峦渴砌巍粪劫橱宁林镇揣沂砧厌蛋废渺框狂姿仗捕蔷间调缮秽媚腮碾生物化学蛋白质生物化学蛋白质C、蛋白质的变性后的表现 生物活性丧失;溶解度降低,对于球状蛋白粘度生物活性丧失;溶解度降低,对于球状蛋白粘度增加;光吸收系数增大;生物化学性质改变。
增加;光吸收系数增大;生物化学性质改变 组分和分子量不变组分和分子量不变敞窑灭椿能秦峭赞拜亿芦频喷割舰禾讲框娶顽涪沸饯杨皖钧初禁跑逆杉中生物化学蛋白质生物化学蛋白质D、蛋白质变性的本质: 分子中各种次级键断裂,使其空间构象分子中各种次级键断裂,使其空间构象从紧密有序的状态变成松散无序的状态,从紧密有序的状态变成松散无序的状态,一级结构不破坏 变性后的蛋白质在结构上虽有改变,但组成成分和相对分子质量不变 井骨拨病元朗豫酉耘残式舅疑近摹戴册挡仙歪瘟猖敏蓖汀蟹杆姚坞栖台闽生物化学蛋白质生物化学蛋白质E、蛋白质的复性 定义:定义:如果引起变性的因素如果引起变性的因素比较温和比较温和,,蛋白质构象仅仅是有些松散时,当除去变蛋白质构象仅仅是有些松散时,当除去变性因素后,可根据热力学原理缓慢地重新性因素后,可根据热力学原理缓慢地重新自发折叠恢复原来的构象,这种现象称作自发折叠恢复原来的构象,这种现象称作复性复性滋糠糟宋赡徒耗蛀狂剐敷粟学馈耀轴耶啊撵疲伎蕊淘信沿柜妖酞祥鲤会纫生物化学蛋白质生物化学蛋白质核糖核酸酶变性与复性作用天然状态,有催化活性天然状态,有催化活性 非折叠状态,无活性非折叠状态,无活性8 M 8 M 尿素尿素 - -巯基乙醇巯基乙醇变性变性天然状态天然状态 –S-S- –S-S-键恢复键恢复 而且是正确配对而且是正确配对复性复性去除尿素及去除尿素及 - -巯基巯基乙醇乙醇昆莲均仑即否获雍海痘耀羊瘤稿夸哇台拎粹滨缔戚向续耶呛睦式缸怂湾肛生物化学蛋白质生物化学蛋白质如:-NH3+、-COO- 、-OH、-SH、-CONH-等,它们都具有高度的亲水性,当与水接确时,极易等,它们都具有高度的亲水性,当与水接确时,极易吸附水分子,使蛋白质颗粒外围形成一层水化膜,将吸附水分子,使蛋白质颗粒外围形成一层水化膜,将颗粒彼此隔开,不致因互相碰撞凝聚而沉淀。
颗粒彼此隔开,不致因互相碰撞凝聚而沉淀四)蛋白质胶体性质 由于蛋白质分子量很大,在水溶液中形成直径由于蛋白质分子量很大,在水溶液中形成直径1-100nm之间的颗粒,已达到胶体颗粒范围的大小,之间的颗粒,已达到胶体颗粒范围的大小,因而具有胶体溶液的通性因而具有胶体溶液的通性 蛋白质的水溶液能形成稳定的亲水胶体的原因:蛋白质的水溶液能形成稳定的亲水胶体的原因: 1、蛋白质多肽链上含有许多极性基团1、蛋白质多肽链上含有许多极性基团 2、蛋白质是两性电解质,在非等电状态时,相、蛋白质是两性电解质,在非等电状态时,相同蛋白质颗粒带有同性电荷,同蛋白质颗粒带有同性电荷,与周围的反离子构成与周围的反离子构成稳定的稳定的双电层双电层使蛋白质颗粒之间相互排斥,保持使蛋白质颗粒之间相互排斥,保持一定距离,不致互相凝聚而沉淀一定距离,不致互相凝聚而沉淀 蛋白质溶液由于具有蛋白质溶液由于具有水化层水化层与与双电层双电层两方面的稳两方面的稳定因素,所以作为胶体系统是相对稳定的定因素,所以作为胶体系统是相对稳定的参见参见p54动篇俐摈责潍盅笋败煤别贾尼契靛棠玩臻符饱惨槐厩捧欲亚词凭瑶卿镰媳生物化学蛋白质生物化学蛋白质蛋白质胶体性质的应用蛋白质胶体性质的应用 由于胶体溶液中的蛋白质不能通由于胶体溶液中的蛋白质不能通过过半透膜半透膜,因此可以应用透析法将,因此可以应用透析法将非蛋白的小分子杂质除去。
非蛋白的小分子杂质除去透析法:透析法:以半透膜提纯蛋白质的方以半透膜提纯蛋白质的方法叫透析法法叫透析法半透膜:半透膜:只允许溶剂小分子通过,只允许溶剂小分子通过,而溶质大分子不能通过,如羊皮纸、而溶质大分子不能通过,如羊皮纸、火棉胶、玻璃纸等火棉胶、玻璃纸等钝弗蔗蔓软洽岸正割犊右肝兆磁耀吧睫挺婴是域版应晃晋坚辕港冷绰僻承生物化学蛋白质生物化学蛋白质痪丫姐迟委钉化谗呵哲塑究隔炯钳社圆斥带猴刺按台橇锋饱予窟盅此倦摆生物化学蛋白质生物化学蛋白质(五)蛋白质的沉淀 蛋蛋白白质质在在溶溶液液中中的的稳稳定定性性是是有有条条件件的的、、相相对对的的如如果果加加入入适适当当的的试试剂剂使使蛋蛋白白质质分分子子处处于于等等电电点点状状态态或或失失去去水水化化层层((消消除除相相同同电电荷荷,,除除去去水水膜膜)),,蛋蛋白白质质胶胶体体溶溶液液就就不不再再稳稳定并将产生沉淀定并将产生沉淀定义:定义:蛋白质在溶液中靠水膜和电荷保持其蛋白质在溶液中靠水膜和电荷保持其稳定性,水膜和电荷一旦除去,蛋白质溶液稳定性,水膜和电荷一旦除去,蛋白质溶液的稳定性就被破坏,蛋白质就会从溶液中沉的稳定性就被破坏,蛋白质就会从溶液中沉淀下来,此现象即为淀下来,此现象即为蛋白质的沉淀作用。
蛋白质的沉淀作用参见参见p54袭寺尿幢佃立奈球卉摈侠疟联拾钥杨涎甄绝姿循女坛傣锤缠氨趟妊云根侯生物化学蛋白质生物化学蛋白质1 可逆沉淀n定义:定义:在在温和条件下温和条件下,通过改变溶液的,通过改变溶液的pHpH或电荷或电荷状况,使蛋白质从胶体溶液中沉状况,使蛋白质从胶体溶液中沉淀分离n 在沉淀过程中,在沉淀过程中,结构和性质都没有发结构和性质都没有发生变化生变化,在适当的条件下,可以重新溶解,在适当的条件下,可以重新溶解形成溶液,所以这种沉淀又称为形成溶液,所以这种沉淀又称为非变性沉非变性沉淀n 可逆沉淀是分离和纯化蛋白质的基本可逆沉淀是分离和纯化蛋白质的基本方法,如方法,如等电点沉淀法、盐析法和有机溶等电点沉淀法、盐析法和有机溶剂沉淀法剂沉淀法等师锌缀归卞麦嗣垒习咳铲楷蕉销缘炳圃哄吵姜玫淤周迎宝朵缝蹄梳扮眉异生物化学蛋白质生物化学蛋白质(1)盐析 在蛋白质的水溶液中,加入大量在蛋白质的水溶液中,加入大量高浓度高浓度的强电的强电解质盐解质盐如硫酸铵、氯化钠、硫酸钠等,可破坏蛋质如硫酸铵、氯化钠、硫酸钠等,可破坏蛋质分子表面的水化层,中和它们的电荷,因而使蛋白分子表面的水化层,中和它们的电荷,因而使蛋白质沉淀析出,这种现象称为质沉淀析出,这种现象称为盐析盐析。
而而低浓度低浓度的盐溶液加入蛋白质溶液中,会导致蛋的盐溶液加入蛋白质溶液中,会导致蛋白质的溶解度增加,该现象称为白质的溶解度增加,该现象称为盐溶盐溶盐析的机理盐析的机理:: 破坏蛋白质的水化膜,中和表面的净电荷破坏蛋白质的水化膜,中和表面的净电荷盐析法是最常用的蛋白质沉淀方法,该方法不会使盐析法是最常用的蛋白质沉淀方法,该方法不会使蛋白质产生变性蛋白质产生变性 各种蛋白质的亲水性及荷电性均有差别,因此不各种蛋白质的亲水性及荷电性均有差别,因此不同蛋白质所需中性盐浓度也有不同,只要调节中性同蛋白质所需中性盐浓度也有不同,只要调节中性盐浓度,就可使混合蛋白质溶液中的几种蛋白质分盐浓度,就可使混合蛋白质溶液中的几种蛋白质分散沉淀析出,这种方法称为散沉淀析出,这种方法称为分段盐析分段盐析咱过硼穆手尺吓赂足鞭瑚腺形雕弊忽忆俯之竞豌惶长实鞭劳于啤熊顶剔姬生物化学蛋白质生物化学蛋白质(2)弱酸或弱碱沉淀法(等电点沉淀) 用弱酸或弱碱调节蛋白质溶液的用弱酸或弱碱调节蛋白质溶液的pH处处于等电点处于等电点处,,使蛋白质沉淀使蛋白质沉淀弱酸或弱碱沉淀法机理弱酸或弱碱沉淀法机理:: 破坏蛋白质表面净电荷破坏蛋白质表面净电荷。
及熄赌伙鹃栽衫年婿心峨案档嚎志譬看恩关策咀抄刷疚磁鬼样孕对怔待谣生物化学蛋白质生物化学蛋白质酸酸酸酸碱碱碱碱碱碱酸酸溶液中蛋白质的聚沉溶液中蛋白质的聚沉娜穿裁锌丢牡犬痊弧达促野猩拓鸯戮燎探中豁珍雨汞岔渣读顺啮批痕榷昧生物化学蛋白质生物化学蛋白质(3) 有机溶剂沉淀法: 在蛋白质溶液中,加入能与水互溶的在蛋白质溶液中,加入能与水互溶的有机溶剂如乙醇、丙酮等,蛋白质产生有机溶剂如乙醇、丙酮等,蛋白质产生沉淀有机溶剂沉淀法的机理有机溶剂沉淀法的机理:: 破坏蛋白质的水化膜破坏蛋白质的水化膜注意:注意:有机溶液沉淀蛋白质通常在有机溶液沉淀蛋白质通常在低温低温条件下进行,否则有机溶剂与水互溶产条件下进行,否则有机溶剂与水互溶产生的溶解热会使蛋白质产生变性生的溶解热会使蛋白质产生变性割渡坟欧耶弊梭骗殃坟虫故嫁吾施泼胎则养加瑶帚钥谢阻纯虾滞清狄叙氰生物化学蛋白质生物化学蛋白质2 不可逆沉淀n定义:定义:在强烈沉淀条件下,不仅破坏了蛋白质胶在强烈沉淀条件下,不仅破坏了蛋白质胶体溶液的稳定性,而且也体溶液的稳定性,而且也破坏了蛋白质的结构和破坏了蛋白质的结构和性质性质,产生的蛋白质沉淀不可能再重新溶解于水。
产生的蛋白质沉淀不可能再重新溶解于水n由于沉淀过程发生了蛋白质的结构和性质的变化,由于沉淀过程发生了蛋白质的结构和性质的变化,所以又称为所以又称为变性沉淀变性沉淀n如如加热沉淀加热沉淀(次级键)(次级键)、强酸碱沉淀、强酸碱沉淀(影响电荷)(影响电荷)、重金属盐沉淀(、重金属盐沉淀(HgHg2+2+、、 Pb Pb2+2+ 、、CuCu2+2+、、 Ag Ag2+2+)和)和生物碱试剂或某些酸类沉淀生物碱试剂或某些酸类沉淀等都属于不可逆沉淀等都属于不可逆沉淀颂籍赤瀑屑振搽垛竭择本虚颜才焚瘸晶晕借泵弥贼羽沈慕理俊文捎挥缺来生物化学蛋白质生物化学蛋白质(1)重金属盐沉淀(条件:pH 稍大于pI为宜) 当当pH 稍大于稍大于pI时,时,蛋白质颗粒带负电荷这蛋白质颗粒带负电荷这样就容易与重金属离子结合成不溶性盐而样就容易与重金属离子结合成不溶性盐而沉沉淀重金属沉淀法的机理重金属沉淀法的机理::重金属盐加入之后,与带负电的羧基结合重金属盐加入之后,与带负电的羧基结合 沁肄粥祸棉桐弦琵盐笋椎鞘呈猾嘘獭啦锤炉季某熏膨甩府世朵下踩蒲辣粹生物化学蛋白质生物化学蛋白质(2)生物碱试剂沉淀法(条件:pH稍小于pI) 生物碱生物碱是植物组织中具有显著生理作用的一类是植物组织中具有显著生理作用的一类含氮含氮的碱性物质。
的碱性物质 能够沉淀生物碱的试剂称为能够沉淀生物碱的试剂称为生物碱试剂生物碱试剂生物生物碱试剂一般为碱试剂一般为弱酸性物质弱酸性物质,如单宁酸、苦味酸、三,如单宁酸、苦味酸、三氯乙酸等氯乙酸等 生物碱试剂沉淀蛋白质的机理生物碱试剂沉淀蛋白质的机理:: 在酸性条件下,蛋白质带正电,可以与生物碱在酸性条件下,蛋白质带正电,可以与生物碱试剂的酸根离子结合而产生沉淀试剂的酸根离子结合而产生沉淀 例如:例如:““柿石症柿石症””真速阑赔赌诫刻缘蔚赃磁砚黎筏请粤钞缝珐束三堕魁众穆尾菏钦育份澄茨生物化学蛋白质生物化学蛋白质(3)加热变性沉淀法 几乎所有的蛋白质都因加热变性而凝几乎所有的蛋白质都因加热变性而凝固固少量盐促进蛋白质加热凝固少量盐促进蛋白质加热凝固 当蛋白质处于等电点时,加热凝固最当蛋白质处于等电点时,加热凝固最完全和最迅速完全和最迅速. 如:如:煮鸡蛋煮鸡蛋隆朔华班讫铂抚忌现亩卞侈欺源浴熏译寄诲饺建然刻巾疏延拄藉榨宿讽握生物化学蛋白质生物化学蛋白质(六) 蛋白质的颜色反应 (自学自学) 双缩脲反应双缩脲反应 酚试剂反应酚试剂反应 蛋白质定量、定性蛋白质定量、定性 茚三酮反应茚三酮反应 测定常用方法测定常用方法 另外还有:另外还有:蛋白黄色反应、米伦氏反应、乙醛酸反应等。
等参见参见p55夷丧薯幽诧拍谆拽志绿急贯屎锁阵稿午佰椭蔓她笆储彝货覆琳羔蝶科袋帘生物化学蛋白质生物化学蛋白质 双缩尿在碱性溶液中能与硫酸双缩尿在碱性溶液中能与硫酸铜发生反应,产生红紫色络合物,铜发生反应,产生红紫色络合物,此反应称为双缩脲反应此反应称为双缩脲反应碱性溶液碱性溶液)Cu2+红紫色络合物红紫色络合物180°C双缩脲反应褥煞幻角倚侠鹅禽赖桑剩徊趴瞄锭唁棚薪扣拂旗进萧目跨遵饺呢氖帖又龟生物化学蛋白质生物化学蛋白质 蛋蛋白白质质在在远远紫紫外外光光区区((200-230nm200-230nm))有有较较大大的的吸吸收收,,在在280nm280nm有有一一特特征征吸吸收收峰峰,,可可利利用用这这一一特特性性对对蛋蛋白白质质进进行行定定性定量鉴定性定量鉴定蛋白质质量浓度蛋白质质量浓度/((mg/ml))=1.45A1cm - 0.74A1cm280 260测定范围:测定范围:0.1~~0.5mg/ml (七) 蛋白质的含量测定 ( (自学自学) ) 考马斯亮蓝染色法、紫外吸收法、凯氏定氮法等考马斯亮蓝染色法、紫外吸收法、凯氏定氮法等参见参见p55-56而荷晰掸躬愈措邯猾女都洱仑练贬寡鸡堤个蹭汝简茁拳献晶痕礼魏装孽痹生物化学蛋白质生物化学蛋白质本章总结本章总结1.1.蛋白质的分类。
蛋白质的分类蛋白质的功能蛋白质的功能2.2.蛋白质的组成(元素组成、化学组成)及蛋白质含量的测定蛋白质的组成(元素组成、化学组成)及蛋白质含量的测定3.3.2020种氨基酸的种氨基酸的结构结构、、分类分类及名称(及名称(三字缩写符三字缩写符、单字缩写符)、单字缩写符)4.4.氨基酸的氨基酸的重要理化性质重要理化性质:两性解离、:两性解离、茚三酮茚三酮显色、与显色、与2,4-2,4-二二硝基氟苯(硝基氟苯(DNFBDNFB)反应、)反应、与异硫氰酸苯酯(与异硫氰酸苯酯(PITCPITC)的反应)的反应5.5.蛋白质的蛋白质的一级结构一级结构:肽、肽键、活性多肽及一级结构的测定:肽、肽键、活性多肽及一级结构的测定6.6.蛋白质的空间结构:蛋白质的空间结构:二级结构二级结构单元(单元( - -螺旋、螺旋、 - -折叠、折叠、 - -转转角、无规卷曲)、角、无规卷曲)、三级与四级结构三级与四级结构(超二级结构、结构域、(超二级结构、结构域、亚基)及结构与功能的关系亚基)及结构与功能的关系7.7.蛋白质的性质:大分子性质、蛋白质分子量的测定(离心法、蛋白质的性质:大分子性质、蛋白质分子量的测定(离心法、凝胶过滤法、凝胶过滤法、SDS-SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳法)、聚丙烯酰胺凝胶电泳法)、两性电离两性电离(等(等电点、电泳、离子交换)、电点、电泳、离子交换)、胶体性质、蛋白质沉淀胶体性质、蛋白质沉淀(可逆沉(可逆沉淀、不可逆沉淀)、淀、不可逆沉淀)、蛋白质变性蛋白质变性、紫外吸收及颜色反应、紫外吸收及颜色反应8. 8. 蛋白质的分离、分析技术蛋白质的分离、分析技术课外作业课外作业 P61-62思考题思考题 ::3、、4、、6、、8相叁皑锹扮赤屹首水源棕酸坑浦司梦枉蜒做效飞熔霉翔贯皖吹卑佐韧蘑输生物化学蛋白质生物化学蛋白质。
