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1、动物生物化学动物生物化学 执业兽医资格考试复习执业兽医资格考试复习蛋白质蛋白质 蛋白质的化学组成蛋白质的化学组成蛋白质的结构蛋白质的结构蛋白质结构与功能的关系蛋白质结构与功能的关系氨基酸和蛋白质的分析技术氨基酸和蛋白质的分析技术n1 蛋白质的组成和结构蛋白质的组成和结构蛋白质的化学组成及功能蛋白质的化学组成及功能n蛋白质蛋白质：以以2020种种L-L-氨基酸为单体通过氨基酸为单体通过肽键肽键连接连接的多聚体，称之为多肽（的多聚体，称之为多肽（polypeptidespolypeptides）。）。n物理特性和功能物理特性和功能：球状蛋白质球状蛋白质和和纤维状蛋白质纤维状蛋白质n化学组成：化学组
2、成：简单蛋白简单蛋白和和结合蛋白结合蛋白蛋白质的基本结构单位蛋白质的基本结构单位 - -氨基酸氨基酸n组成动物体氨基酸有组成动物体氨基酸有2020种种（标准氨基酸或编码氨基酸）（标准氨基酸或编码氨基酸） 丙氨酸，丙氨酸，缬氨酸，缬氨酸，亮氨酸，异亮氨酸亮氨酸，异亮氨酸，苯丙氨酸，苯丙氨酸，色氨酸，蛋氨酸（甲硫氨酸），色氨酸，蛋氨酸（甲硫氨酸），脯氨酸，甘氨酸，丝氨酸，脯氨酸，甘氨酸，丝氨酸，苏氨酸，苏氨酸，半胱氨酸，酪氨酸，天冬酰胺，谷氨酰胺，组氨半胱氨酸，酪氨酸，天冬酰胺，谷氨酰胺，组氨酸，酸，赖氨酸，赖氨酸，精氨酸，天冬氨酸和谷氨酸精氨酸，天冬氨酸和谷氨酸n必需氨基酸必需氨基酸和非必需氨基
3、酸和非必需氨基酸动物体内不能合成，必须从饲料中摄取的氨基酸是动物体内不能合成，必须从饲料中摄取的氨基酸是2010 蛋白质的基本结构单位是蛋白质的基本结构单位是 氨基酸氨基酸 2011n蛋白质分子中氨基酸的连接方式是，前一个氨基酸分子的羧基与下蛋白质分子中氨基酸的连接方式是，前一个氨基酸分子的羧基与下一个氨基酸分子的氨基缩合失去一个水分子形成一个氨基酸分子的氨基缩合失去一个水分子形成肽键肽键n由肽键形成的化合物。由两个氨基酸分子缩合而成的肽称为由肽键形成的化合物。由两个氨基酸分子缩合而成的肽称为二肽二肽；含三个氨基酸的肽，称为含三个氨基酸的肽，称为三肽三肽，以此类推。含，以此类推。含2020个以
4、上的称个以上的称多肽多肽n除肽键外，蛋白质中还除肽键外，蛋白质中还含有其他类型的共价键含有其他类型的共价键，例如，蛋白质分子，例如，蛋白质分子中的两个中的两个半胱氨酸半胱氨酸可通过其巯基形成可通过其巯基形成二硫键二硫键(-S-S-(-S-S-, ,又称二硫桥又称二硫桥) )（20102010年考题）年考题）肽与肽键肽与肽键氨基酸顺序氨基酸顺序主链和侧链主链和侧链氨基端或氨基端或N-N-端和羧基端或端和羧基端或C-C-端端氨基酸残基氨基酸残基蛋白质的一级结构蛋白质的一级结构n指多肽链上各种氨基酸的组成和排列顺序。是由遗传信息，指多肽链上各种氨基酸的组成和排列顺序。是由遗传信息，即编码蛋白质的基因
5、决定的，是蛋白质的结构基础即编码蛋白质的基因决定的，是蛋白质的结构基础蛋白质的高级结构蛋白质的高级结构n包括二级、三级和四级结构包括二级、三级和四级结构。n维持蛋白质高级结构稳定的力主要维持蛋白质高级结构稳定的力主要是是非共价相非共价相互作用力互作用力, 包括包括氢键氢键、离子键离子键、范德瓦尔力范德瓦尔力和和疏疏水力水力二级结构二级结构n多肽链主链的肽键之间借助多肽链主链的肽键之间借助氢键氢键形成的有规则的形成的有规则的构象构象n主要形式有：主要形式有：-螺旋、螺旋、-折叠折叠和和-转角转角等等n（主价键主价键：氢键）氢键）平行结构平行结构三级结构三级结构n指多肽链中所有原子和基团在三维空间
6、指多肽链中所有原子和基团在三维空间中的排布，是在二级结构基础上形成的中的排布，是在二级结构基础上形成的有生物活性的构象有生物活性的构象n形成的紧密球状结构（形成的紧密球状结构（如肌红蛋白如肌红蛋白），），这是蛋白质发挥生物学功能所必需的这是蛋白质发挥生物学功能所必需的 n（主价键：离子键、二硫键、疏水力）（主价键：离子键、二硫键、疏水力）FeFe的的6 6个配位键个配位键四级结构四级结构n亚基的种类、数目、空间排亚基的种类、数目、空间排布以及相互作用称为蛋白质布以及相互作用称为蛋白质的四级结构的四级结构n亚基之间以非共价键相连亚基之间以非共价键相连n如如血红蛋白（血红蛋白（Hb），是一种，是一
7、种两种亚基聚合而成的四聚体两种亚基聚合而成的四聚体（22）2 蛋白质的结构与功能的关系蛋白质的结构与功能的关系n理化因素作用下，蛋白质由天然的有序的状态转变成伸展的理化因素作用下，蛋白质由天然的有序的状态转变成伸展的无序的状态，并引起无序的状态，并引起生物功能的丧失生物功能的丧失以及以及物化性质的物化性质的改变改变n蛋白质变性的结果蛋白质变性的结果是生物活性丧失、理化及免疫学性质的改是生物活性丧失、理化及免疫学性质的改变，其实质是维持高级结构的次级键及空间结构的破坏，变，其实质是维持高级结构的次级键及空间结构的破坏，一一级结构级结构不变。不变。n变性蛋白的特征变性蛋白的特征：溶解度降低，黏度变
8、化，易被酶水解，：溶解度降低，黏度变化，易被酶水解， 凝固和生物学活性丧失凝固和生物学活性丧失n变性的实际应用变性的实际应用蛋白质的变性和复性蛋白质的变性和复性蛋白质的变构蛋白质的变构变构作用变构作用：具有：具有四级结构四级结构的寡聚蛋白，当其的寡聚蛋白，当其中一个亚基与调节物分子结合后，其构象中一个亚基与调节物分子结合后，其构象发生变化，这种变化又引起相邻其他亚基发生变化，这种变化又引起相邻其他亚基的构象发生变化，从而影响其功能。这种的构象发生变化，从而影响其功能。这种作用称为变构。这类调节物分子称为变构作用称为变构。这类调节物分子称为变构剂。剂。变构蛋白（或酶）与变构剂之间的动变构蛋白（或
9、酶）与变构剂之间的动力学关系为典型的力学关系为典型的S形曲线形曲线血红蛋白运输氧的功能血红蛋白运输氧的功能 血红蛋白和肌红蛋白都是氧的载体，血红血红蛋白和肌红蛋白都是氧的载体，血红蛋白比肌红蛋白更适合运输氧，是因为血蛋白比肌红蛋白更适合运输氧，是因为血红蛋白是一个典型的寡聚蛋白，在与氧结红蛋白是一个典型的寡聚蛋白，在与氧结合的过程中发生了合的过程中发生了变构作用变构作用3 3 蛋白质的分析技术蛋白质的分析技术蛋白质的主要理化性质蛋白质的主要理化性质n蛋白质的两性解离及等电点蛋白质的两性解离及等电点 （等点沉淀法等点沉淀法分离蛋白质）分离蛋白质）n蛋白质的胶体性质蛋白质的胶体性质 （蛋白质分子不
10、能通过半透膜，而无机盐等（蛋白质分子不能通过半透膜，而无机盐等小分子化合物能自由通过半透膜小分子化合物能自由通过半透膜 -透析法透析法）n蛋白质胶体溶液的稳定蛋白质胶体溶液的稳定 （电荷和水膜（电荷和水膜-盐析和盐溶盐析和盐溶）n紫外吸收特性紫外吸收特性 （芳香族氨基酸在（芳香族氨基酸在280nm波长的紫外光范围内波长的紫外光范围内有特异的吸收光谱，可以利用紫外分光光度计测有特异的吸收光谱，可以利用紫外分光光度计测定蛋白质的浓度）定蛋白质的浓度）n蛋白质的沉淀蛋白质的沉淀 （临床上抢救重金属盐中毒的病人和动物临床上抢救重金属盐中毒的病人和动物或或临临床化验用生物碱试剂除去血浆中的蛋白质，以减床化验用生物碱试剂除去血浆中的蛋白质，以减少干扰）少干扰）n蛋白质的呈色反应蛋白质的呈色反应在临床化验中，常用于去除血浆蛋白质的化学试剂是在临床化验中，常用于去除血浆蛋白质的化学试剂是 TCA 2009