蛋白质和核酸 (4)精选课件.ppt

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1、关于蛋白质和核酸(4)1第一页，本课件共有43页2 第十四章第十四章 蛋白质和氨基酸蛋白质和氨基酸 第一节第一节 氨基酸氨基酸 一、一、-氨基酸的结构、分类和命名氨基酸的结构、分类和命名 氨基酸是羧酸分子中碳链上的氢原子被氨基取代后的生成物。氨基酸是羧酸分子中碳链上的氢原子被氨基取代后的生成物。分子中分子中含有含有氨基氨基和和羧基羧基两种官能团。两种官能团。氨基酸按分子中所含氨基酸按分子中所含NH2和和COOH的相对位置，可将其分的相对位置，可将其分为：为：在这些类氨基酸中，与人关系最为密切的是在这些类氨基酸中，与人关系最为密切的是-氨基酸氨基酸。它是。它是构成蛋白质的基本单元。构成蛋白质的基

2、本单元。第二页，本课件共有43页3在这20多种-氨基酸氨基酸中，有八种是人体所需要的中，有八种是人体所需要的必需必需氨基酸（即氨基酸（即人体本身不能合成的氨基酸）。它们是：人体本身不能合成的氨基酸）。它们是：这这20多种多种-氨基酸氨基酸又可分为：又可分为：1.中性氨基酸：中性氨基酸：第三页，本课件共有43页4 2.碱性氨基酸：碱性氨基酸：分子中分子中NH2和和COOH的数目相等。如：的数目相等。如：分子中分子中NH2数目数目 COOH数目。数目。如：如：3.酸性氨基酸：酸性氨基酸：分子中分子中COOH数目数目 NH2 数目。数目。如：如：氨基酸的结构特点：氨基酸的结构特点：除甘氨酸外，所有的

3、氨基酸分子的除甘氨酸外，所有的氨基酸分子的-碳原子都具手性碳原子，碳原子都具手性碳原子，第四页，本课件共有43页5 蛋白质水解得到的氨基酸，其蛋白质水解得到的氨基酸，其构型均为构型均为L 型。型。因而因而都具有旋光性。都具有旋光性。其构型与甘油醛的关系是：其构型与甘油醛的关系是：氨基酸氨基酸构型的标记构型的标记通常采用通常采用D/L命名法；命名法；而分子中而分子中手性碳原子手性碳原子的标记的标记则采用则采用R/S命名法。命名法。绝大多数绝大多数-氨基酸的氨基酸的R/S构型为构型为 S 型。型。第五页，本课件共有43页6 二、二、-氨基酸的性质氨基酸的性质 -氨基酸为氨基酸为白色结晶固体白色结晶

4、固体，具有较高熔点，其熔点约为，具有较高熔点，其熔点约为200300，且大多数在熔化时分解。，且大多数在熔化时分解。-氨基酸氨基酸易溶易溶于水，略溶于甲于水，略溶于甲醇、乙醇，难溶于乙醚、四氯化碳、苯等有机溶剂。除甘氨酸外醇、乙醇，难溶于乙醚、四氯化碳、苯等有机溶剂。除甘氨酸外-氨基酸都含有手性碳原子，因此具有旋光性。氨基酸都含有手性碳原子，因此具有旋光性。-氨基酸具有氨基酸具有较高较高的熔点的熔点因其以内盐的形式存在。因其以内盐的形式存在。1、两性性质和等电点、两性性质和等电点 氨基酸既含有氨基，可接受氨基酸既含有氨基，可接受H+，又含有羧基，可电，又含有羧基，可电离出离出H+，所以氨基酸具

5、有，所以氨基酸具有酸碱酸碱两性性质。通常情况下，氨基酸以两性两性性质。通常情况下，氨基酸以两性离子的形式存在，氨基酸在溶液中存在下列平衡：，如下图所示：离子的形式存在，氨基酸在溶液中存在下列平衡：，如下图所示：第六页，本课件共有43页7 若调节溶液的若调节溶液的pH值，使值，使NH2和和COOH的离子化程度相等，即：的离子化程度相等，即：正负电荷数相等正负电荷数相等，氨基酸所带的净电荷为零，在电场中既不向阴极移动，氨基酸所带的净电荷为零，在电场中既不向阴极移动，也不向阳极移动，此时氨基酸所处溶液也不向阳极移动，此时氨基酸所处溶液pH值称之为该氨基酸的等电点，值称之为该氨基酸的等电点，以以pI表

6、示。氨基酸在等电点时主要以两性离子状态存在。表示。氨基酸在等电点时主要以两性离子状态存在。氨基酸在等电点时溶解度最小，易沉淀。氨基酸在不同氨基酸在等电点时溶解度最小，易沉淀。氨基酸在不同pH溶液中溶液中所带电荷不同，可用电泳法分离氨基酸。所带电荷不同，可用电泳法分离氨基酸。PH=PIPHPI第七页，本课件共有43页8练习练习1：丙氨酸（丙氨酸（PI=6.0)(1)在在PH=2时的电场中向何方移动？时的电场中向何方移动？（2）在水溶液中向电场中向何方移动？）在水溶液中向电场中向何方移动？练习练习2：色氨酸（色氨酸（PI=5.89)(1)在在PH=12时向电场中何方移动？时向电场中何方移动？（2）

7、在）在PH=1时向电场中何方移动？时向电场中何方移动？练习练习3：谷氨酸（谷氨酸（PI=3.22)溶于水后溶于水后(1)以何种离子形式存在？以何种离子形式存在？（2）向电场中何方移动？）向电场中何方移动？负，阳极阳极，阴极 阴极，阳极第八页，本课件共有43页92 2、与、与2 2，4-4-二硝基氟苯（二硝基氟苯（DNFBDNFB）反应）反应 在近中性和室温条件下，在近中性和室温条件下，-氨基酸中游离的氨基与氨基酸中游离的氨基与2 2，4-4-二二硝基氟苯反应，生成黄色的硝基氟苯反应，生成黄色的2 2，4 4二硝基苯氨基酸（简称二硝基苯氨基酸（简称DNP-DNP-氨氨基酸）基酸）利用色谱法分离并

8、与标准利用色谱法分离并与标准DNP-氨基酸比较，就可确定是哪一种氨基酸比较，就可确定是哪一种氨基酸。此法是由英国两次诺贝尔奖获得者桑格尔首先提出的，常氨基酸。此法是由英国两次诺贝尔奖获得者桑格尔首先提出的，常用于肽链的用于肽链的N-端分析。端分析。3、与亚硝酸反应、与亚硝酸反应 -氨基酸中游离的氨基可与亚硝酸反应生成羟基酸，并放出氨基酸中游离的氨基可与亚硝酸反应生成羟基酸，并放出氮气，根据放出氮气的量可计算出氮气，根据放出氮气的量可计算出-氨基酸的含量。此法称为氨基酸的含量。此法称为范斯莱克（范斯莱克（Van SlykeVan Slyke）氨基测定法。脯氨酸不含游离的氨基除外。）氨基测定法。脯

9、氨酸不含游离的氨基除外。第九页，本课件共有43页104、与甲醛的反应、与甲醛的反应 氨基酸分子中氨基与甲醛发生亲核加成反应，生成氨基酸分子中氨基与甲醛发生亲核加成反应，生成N，N-二二羟甲基氨基酸，使氨基的碱性消失，可用标准碱滴定，测定氨羟甲基氨基酸，使氨基的碱性消失，可用标准碱滴定，测定氨基酸的含量。基酸的含量。5、氧化脱氨反应、氧化脱氨反应-氨基酸中的氨基被氧化剂氧化，或在生物体内酶的作用下生成氨基酸中的氨基被氧化剂氧化，或在生物体内酶的作用下生成-亚氨基酸，然后经过水解、脱氨生成亚氨基酸，然后经过水解、脱氨生成-酮酸。酮酸。-酮酸是生物酮酸是生物体内代谢的重要物质。体内代谢的重要物质。第

10、十页，本课件共有43页116、配位反应、配位反应氨基酸分子中的羧基可以与金属成盐，同时氨基氮上的未共用电子对氨基酸分子中的羧基可以与金属成盐，同时氨基氮上的未共用电子对可与某些金属形成配位键，生成稳定的配合物。例如氨基酸与铜离子可与某些金属形成配位键，生成稳定的配合物。例如氨基酸与铜离子生成蓝色结晶，可用于生成蓝色结晶，可用于分离或鉴定氨基酸分离或鉴定氨基酸。第十一页，本课件共有43页127、成肽反应、成肽反应一个氨基酸的羧基中的羟基与另一个氨基酸中的氨基脱水，生成含一个氨基酸的羧基中的羟基与另一个氨基酸中的氨基脱水，生成含有酰胺键的化合物。由两个氨基酸分子脱水形成的肽叫二肽，由三有酰胺键的化

11、合物。由两个氨基酸分子脱水形成的肽叫二肽，由三个氨基酸分子脱水形成的肽叫三肽，由多个氨基酸分子脱水形成的个氨基酸分子脱水形成的肽叫三肽，由多个氨基酸分子脱水形成的肽叫多肽。例如肽叫多肽。例如第十二页，本课件共有43页13多肽的书写是将含有游离氨基的一端写在左边，叫多肽的书写是将含有游离氨基的一端写在左边，叫N-端端；含有游离；含有游离羧基的一端写在右边，羧基的一端写在右边，C-端端。例如：。例如：多肽的命名是以多肽的命名是以C-端的端的 氨基酸为母体，在母体氨基酸名称前按氨氨基酸为母体，在母体氨基酸名称前按氨基酸的排列顺序从基酸的排列顺序从N-端开始，依次加上氨基酸残基相应的酰基名称。端开始，

12、依次加上氨基酸残基相应的酰基名称。例如：例如：第十三页，本课件共有43页14练习练习1：一个五肽分子部分水解得到：一个五肽分子部分水解得到3个三肽，即谷个三肽，即谷-精精-甘，甘甘，甘-谷谷-精，精精，精-甘甘-苯丙，经苯丙，经N-端分析发现端分析发现N-端为甘氨酸。请写出该五肽中氨端为甘氨酸。请写出该五肽中氨基酸的连接顺序。基酸的连接顺序。谷谷-精精-甘甘甘甘-谷谷-精精精精-甘甘-苯丙苯丙甘甘-谷谷-精精-甘甘-苯丙苯丙第十四页，本课件共有43页158、与茚三酮的反应、与茚三酮的反应-氨基酸在弱酸溶液中与水合茚三酮共热，经氧化、脱氨、氨基酸在弱酸溶液中与水合茚三酮共热，经氧化、脱氨、脱羧、

13、缩合等反应，生成醛，放出二氧化碳，同时生成脱羧、缩合等反应，生成醛，放出二氧化碳，同时生成蓝紫色蓝紫色物质。此反应较复杂，其反应式简单表示如下：物质。此反应较复杂，其反应式简单表示如下：凡含有游离氨基的凡含有游离氨基的-氨基酸都有此反应，氨基酸都有此反应，-、-氨基酸无此氨基酸无此反应，该反应用于反应，该反应用于-氨基酸（脯氨酸除外）的定性和定量分氨基酸（脯氨酸除外）的定性和定量分析。析。第十五页，本课件共有43页16练习练习：鉴别下列化合物：鉴别下列化合物第十六页，本课件共有43页17第二节第二节 蛋蛋白质白质一、蛋白质的分类一、蛋白质的分类 蛋白质的种类很多，常根据其组成、性质、生理功能和

14、来源蛋白质的种类很多，常根据其组成、性质、生理功能和来源分类。分类。1、根据化学组成不同分类、根据化学组成不同分类（1）简单蛋白质：只有）简单蛋白质：只有 氨基酸组成的蛋白质。例如白蛋白、球蛋氨基酸组成的蛋白质。例如白蛋白、球蛋白、谷蛋白等。白、谷蛋白等。（2）结合蛋白：是由简单蛋白和非蛋白两部分组成。非蛋白）结合蛋白：是由简单蛋白和非蛋白两部分组成。非蛋白部分称为辅基，作为辅基的有脂类、糖类、磷酸、色素、核酸、部分称为辅基，作为辅基的有脂类、糖类、磷酸、色素、核酸、金属离子等。它们与蛋白质结合分别组成脂蛋白、糖蛋白、磷金属离子等。它们与蛋白质结合分别组成脂蛋白、糖蛋白、磷蛋白、色蛋白、核蛋白

15、、金属蛋白等。蛋白、色蛋白、核蛋白、金属蛋白等。2、根据溶解性不同分类、根据溶解性不同分类（1）白蛋白：不溶于水和稀盐酸，加热则凝固。例如血清蛋白、卵清）白蛋白：不溶于水和稀盐酸，加热则凝固。例如血清蛋白、卵清蛋白等。蛋白等。第十七页，本课件共有43页18（2）球蛋白：不溶或微溶于水，可溶于）球蛋白：不溶或微溶于水，可溶于5 10 的稀的稀NaCl溶液。溶液。例如血清蛋白、大豆球蛋白等。例如血清蛋白、大豆球蛋白等。（3）醇溶蛋白：不溶于水，可溶于稀酸、稀碱溶液及）醇溶蛋白：不溶于水，可溶于稀酸、稀碱溶液及70 80 的醇溶液。例如麦胶蛋白、玉米胶蛋白等。的醇溶液。例如麦胶蛋白、玉米胶蛋白等。（

16、4）谷蛋白：不溶于水，可溶于稀酸、稀碱溶液。例如米、麦）谷蛋白：不溶于水，可溶于稀酸、稀碱溶液。例如米、麦谷蛋白等。谷蛋白等。（5）组蛋白：溶于水和稀酸，是一种能水解产生大量精氨酸和赖）组蛋白：溶于水和稀酸，是一种能水解产生大量精氨酸和赖氨酸的碱性蛋白质。例如胸腺组蛋白、胰腺组蛋白等。氨酸的碱性蛋白质。例如胸腺组蛋白、胰腺组蛋白等。（6）精蛋白：溶于水及稀酸，遇热不凝固，是一种摩尔质量小，主要）精蛋白：溶于水及稀酸，遇热不凝固，是一种摩尔质量小，主要精氨酸组成的碱性蛋白质。例如鱼精蛋白。精氨酸组成的碱性蛋白质。例如鱼精蛋白。（7）硬蛋白：不溶于溶于稀酸、稀碱和稀盐溶液，但溶于强酸强碱。）硬蛋白

17、：不溶于溶于稀酸、稀碱和稀盐溶液，但溶于强酸强碱。3、根据形状不同分类、根据形状不同分类（1）纤维状蛋白：又称结构蛋白。多呈丝状，多不溶于水，对蛋白质）纤维状蛋白：又称结构蛋白。多呈丝状，多不溶于水，对蛋白质水解酶有较强的抵抗作用。水解酶有较强的抵抗作用。（2）球状蛋白：呈球状或椭圆形，一般溶于水、稀酸、稀碱）球状蛋白：呈球状或椭圆形，一般溶于水、稀酸、稀碱稀盐及乙醇溶液。如清蛋白、酪蛋白等。稀盐及乙醇溶液。如清蛋白、酪蛋白等。第十八页，本课件共有43页194、根据生理功能不同分类、根据生理功能不同分类（1）活活性性蛋蛋白白：具具有有生生理理活活性性。如如：酶酶、激激素素、抗抗体体、收收缩缩蛋

18、蛋白白、运输蛋白等运输蛋白等（2）非非活活性性蛋蛋白白：担担任任生生物物的的保保护护或或支支持持作作用用，但但本本身身不不具具有有生物活性的蛋白。如清蛋白、酪蛋白、角蛋白等生物活性的蛋白。如清蛋白、酪蛋白、角蛋白等5、根据来源不同分类、根据来源不同分类 根据生物来源可分为植物蛋白、动物蛋白和微生物蛋白。微生物根据生物来源可分为植物蛋白、动物蛋白和微生物蛋白。微生物蛋白是将一些非蛋白物质如烃类、醇类、纤维素类等，经微生物作蛋白是将一些非蛋白物质如烃类、醇类、纤维素类等，经微生物作用转化而成的单株细胞蛋白，这是近十年来新开发的蛋白资源之一。用转化而成的单株细胞蛋白，这是近十年来新开发的蛋白资源之一

19、。第十九页，本课件共有43页20二、蛋白质的结构二、蛋白质的结构 蛋白质是由许多蛋白质是由许多-氨基酸氨基酸通过肽键连接而成的生物高分子化合通过肽键连接而成的生物高分子化合物，结构复杂，为研究方便，通常将蛋白质的结构分为四级。物，结构复杂，为研究方便，通常将蛋白质的结构分为四级。1、蛋白质的一级结构：、蛋白质的一级结构：-氨基酸氨基酸按照一定的组成、一定的排列顺序按照一定的组成、一定的排列顺序通过肽键通过肽键连接而成的多肽链连接而成的多肽链称为蛋白质的一级结构。各种蛋白质的生理活性首先是由一级结构决定的，称为蛋白质的一级结构。各种蛋白质的生理活性首先是由一级结构决定的，有时改变一个氨基酸或化学

20、键就会引起生理功能的巨大变化。有时改变一个氨基酸或化学键就会引起生理功能的巨大变化。2、蛋白质的二级结构、蛋白质的二级结构 蛋白质的多肽链借助于蛋白质的多肽链借助于氢键氢键进行进行卷曲、盘旋或折叠卷曲、盘旋或折叠，形成特定的，形成特定的空间构象，称为蛋白质的二级结构。蛋白质的二级结构重要有两种形空间构象，称为蛋白质的二级结构。蛋白质的二级结构重要有两种形式，即式，即-螺旋和螺旋和-折叠片层结构。折叠片层结构。（1）-螺旋结构螺旋结构 多肽链绕中心轴线呈螺旋上升，每隔多肽链绕中心轴线呈螺旋上升，每隔3.6个氨基酸个氨基酸残基螺旋上升一圈，每圈绕轴上升残基螺旋上升一圈，每圈绕轴上升0.54nm。螺

21、旋体是通过链内氢键维。螺旋体是通过链内氢键维持其稳定性，氢键的取向几乎与中心轴持其稳定性，氢键的取向几乎与中心轴 平行。平行。（2）-折叠结构折叠结构 两条充分伸展的肽链相互平行或一条多肽链回折，两条充分伸展的肽链相互平行或一条多肽链回折，通过分子间氢键结合在一起就形成了蛋白质的通过分子间氢键结合在一起就形成了蛋白质的-折叠结构折叠结构。有平行折叠和反平行折叠两种。有平行折叠和反平行折叠两种。第二十页，本课件共有43页21第二十一页，本课件共有43页22 蛋白质的蛋白质的-螺旋结构螺旋结构第二十二页，本课件共有43页23 蛋白质的蛋白质的-折叠结构折叠结构第二十三页，本课件共有43页243、蛋

22、白质的三级结构、蛋白质的三级结构 蛋白质的多肽链在二级结构的基础上，通过蛋白质的多肽链在二级结构的基础上，通过副键（副键（肽键以外的肽键以外的键键）进一步盘旋或折叠形成的更复杂的空间构象，称为蛋白进一步盘旋或折叠形成的更复杂的空间构象，称为蛋白质的三级结构。蛋白质的三级结构有质的三级结构。蛋白质的三级结构有纤维状纤维状和和球状球状两种。两种。（1）纤维状蛋白）纤维状蛋白 几条具有几条具有-螺旋结构螺旋结构 的肽链借助副键作用互的肽链借助副键作用互相扭成绳索状，有相扭成绳索状，有“螺旋的螺旋螺旋的螺旋”之称。之称。（2）球状蛋白）球状蛋白 蛋白质多肽链折叠、卷曲成很不规则，但具蛋白质多肽链折叠、

23、卷曲成很不规则，但具有特定结构的球形或椭圆形。有特定结构的球形或椭圆形。4、蛋白质的四级结构、蛋白质的四级结构 两条或两条以上具有三级结构的肽链以两条或两条以上具有三级结构的肽链以非共价键（非共价键（如氢键、盐如氢键、盐键、分子间作用力等键、分子间作用力等）结合而成特定的空间构象，成为蛋白质的结合而成特定的空间构象，成为蛋白质的四级结构。其中每一条肽链称为亚基，亚基单独存在并无生物活四级结构。其中每一条肽链称为亚基，亚基单独存在并无生物活性，只有聚合成四级结构时才有完整的生物活性。并非所有的蛋性，只有聚合成四级结构时才有完整的生物活性。并非所有的蛋白质都有四级结构。白质都有四级结构。第二十四页

24、，本课件共有43页25三、蛋白质的性质三、蛋白质的性质1、两性性质和等电点、两性性质和等电点 由于蛋白质是由氨基酸组成的，因此蛋白质和氨基酸一样具有由于蛋白质是由氨基酸组成的，因此蛋白质和氨基酸一样具有两性性质和等电点。蛋白质在溶液中存在如下平衡：两性性质和等电点。蛋白质在溶液中存在如下平衡：蛋白质在等电点时溶解度最小，利用此性质，可以分离和纯蛋白质在等电点时溶解度最小，利用此性质，可以分离和纯化蛋白质。化蛋白质。第二十五页，本课件共有43页262、水解反应、水解反应 蛋白质在酸或碱的催化下可以彻底水解，生成蛋白质在酸或碱的催化下可以彻底水解，生成-氨基酸的混氨基酸的混合物。若在酶的催化下逐步

25、水解，可以得到示、胨、多肽、等一系列合物。若在酶的催化下逐步水解，可以得到示、胨、多肽、等一系列摩尔质量逐渐减小的中间产物。摩尔质量逐渐减小的中间产物。蛋白质蛋白质示示胨胨多肽多肽二肽二肽-氨基酸氨基酸3、胶体性质、胶体性质 蛋白质是生物高分子化合物，分子颗粒的直径在蛋白质是生物高分子化合物，分子颗粒的直径在1100nm之间，具之间，具有胶体溶液的特性，如布朗运动、丁道尔现象、不能透过半透膜等。有胶体溶液的特性，如布朗运动、丁道尔现象、不能透过半透膜等。第二十六页，本课件共有43页274、蛋白质的沉淀、蛋白质的沉淀 在蛋白质溶液中加入适当的试剂，在蛋白质溶液中加入适当的试剂，破坏蛋白质的水化膜

26、破坏蛋白质的水化膜或或中中和蛋白质分子表面的电荷和蛋白质分子表面的电荷，蛋白质就会沉淀下来。蛋白质的沉淀分为，蛋白质就会沉淀下来。蛋白质的沉淀分为可逆沉淀和不可逆沉淀。可逆沉淀和不可逆沉淀。（1）可逆沉淀）可逆沉淀 在蛋白质溶液中加入中性盐，既能中和蛋白质胶粒所带在蛋白质溶液中加入中性盐，既能中和蛋白质胶粒所带的电荷，又能破坏蛋白质的水化膜，使蛋白质成为裸露的粒子，相互凝的电荷，又能破坏蛋白质的水化膜，使蛋白质成为裸露的粒子，相互凝聚而沉淀。这个过程叫盐析。若加入大量的水，蛋白质又重新溶解。因聚而沉淀。这个过程叫盐析。若加入大量的水，蛋白质又重新溶解。因此盐析作用是可逆沉淀。可逆沉淀的蛋白质结

27、构基本不发生改变仍保持此盐析作用是可逆沉淀。可逆沉淀的蛋白质结构基本不发生改变仍保持原来的生理活性。原来的生理活性。（2）不可逆沉淀）不可逆沉淀 不可逆沉淀是指沉淀出来的蛋白质分子，内不可逆沉淀是指沉淀出来的蛋白质分子，内部结构发生了较大的改变，蛋白质已失去其原来的生物活性，部结构发生了较大的改变，蛋白质已失去其原来的生物活性，即使沉淀因素消失后，沉淀也不会重新溶解。即使沉淀因素消失后，沉淀也不会重新溶解。a 与与有机溶剂有机溶剂作用作用 某些水溶性有机溶剂如乙醇、丙酮等，由于与水有某些水溶性有机溶剂如乙醇、丙酮等，由于与水有较强的水化作用，能较强的水化作用，能破坏破坏蛋白质表面的蛋白质表面的

28、水化膜水化膜，可使蛋白质沉淀下来。，可使蛋白质沉淀下来。在低温及短时间内，这种沉淀是可逆的。但当作用时间较长或温度较在低温及短时间内，这种沉淀是可逆的。但当作用时间较长或温度较高时，有机溶剂可渗入蛋白质内部破坏其空间结构的副键，形成不可高时，有机溶剂可渗入蛋白质内部破坏其空间结构的副键，形成不可逆沉淀。逆沉淀。第二十七页，本课件共有43页28b与与重金属盐重金属盐作用作用 重金属盐如汞盐、铅盐、银盐等在碱性溶液重金属盐如汞盐、铅盐、银盐等在碱性溶液中中与蛋白质负离子结合形成难溶性盐与蛋白质负离子结合形成难溶性盐，可使蛋白质沉淀。这种沉淀不再，可使蛋白质沉淀。这种沉淀不再溶于水，是不可逆沉淀。溶

29、于水，是不可逆沉淀。c与与生物碱试剂生物碱试剂作用作用 生物碱试剂多为酸性化合物，如三氯乙酸、生物碱试剂多为酸性化合物，如三氯乙酸、苦味酸、鞣酸、磷钨酸等，能苦味酸、鞣酸、磷钨酸等，能与蛋白质正离子结合形成难溶物与蛋白质正离子结合形成难溶物，也，也使蛋白质产生不可逆沉淀。使蛋白质产生不可逆沉淀。第二十八页，本课件共有43页295、蛋白质的变性、蛋白质的变性物理因素：物理因素：干燥、高温、高压、紫外线、超声波、干燥、高温、高压、紫外线、超声波、X-射线、剧烈射线、剧烈振荡和搅拌等。振荡和搅拌等。化学因素：化学因素：强酸、强碱、有机溶剂、重金属盐、生物碱试剂、表面活强酸、强碱、有机溶剂、重金属盐、

30、生物碱试剂、表面活性剂等。性剂等。注：注：变性不一定沉淀，沉淀不一定变性，不可逆沉淀一定变性。变性不一定沉淀，沉淀不一定变性，不可逆沉淀一定变性。6、蛋白质的显色反应、蛋白质的显色反应 (1)、缩二脲反应、缩二脲反应 蛋白质与蛋白质与硫酸铜的碱性溶液硫酸铜的碱性溶液反应，生成紫红色物反应，生成紫红色物质，称之为缩二脲反应。凡是分子中含有两个或两个以上质，称之为缩二脲反应。凡是分子中含有两个或两个以上肽键肽键的化合物的化合物都能发生此反应。都能发生此反应。(2)、茚三酮反应、茚三酮反应 蛋白质和蛋白质和-氨基酸一样，与氨基酸一样，与茚三酮茚三酮的稀溶的稀溶液共热，生成蓝紫色物质，可用来鉴别蛋白质

31、。液共热，生成蓝紫色物质，可用来鉴别蛋白质。第二十九页，本课件共有43页30 (3)、黄蛋白反应、黄蛋白反应 含有含有苯环侧链苯环侧链的蛋白质溶液与的蛋白质溶液与浓硝酸浓硝酸反应生反应生成白色沉淀，加热后变为黄色，这一反应称为黄蛋白反应，可用于鉴别成白色沉淀，加热后变为黄色，这一反应称为黄蛋白反应，可用于鉴别含有含有苯环结构苯环结构的蛋白质。的蛋白质。(4)、米隆反应、米隆反应 蛋白质与米隆试剂（硝酸汞、亚硝酸汞、硝酸和蛋白质与米隆试剂（硝酸汞、亚硝酸汞、硝酸和亚硝酸的混合物）作用，生成亚硝酸的混合物）作用，生成白色沉淀白色沉淀，加热后变为，加热后变为红色红色沉淀。沉淀。含有含有酚羟基酚羟基的

32、氨基酸如酪氨酸或含有的氨基酸如酪氨酸或含有酪氨酸酪氨酸的蛋白质都有此反应。的蛋白质都有此反应。(5)、胱氨酸反应、胱氨酸反应 若组成蛋白质的氨基酸中含有半胱氨酸等含硫氨基若组成蛋白质的氨基酸中含有半胱氨酸等含硫氨基酸，与酸，与醋酸铅共热醋酸铅共热时，产生时，产生黑色硫化铅黑色硫化铅沉淀。此反应可用于检验沉淀。此反应可用于检验含硫含硫的氨基酸的氨基酸或蛋白质。或蛋白质。第三节第三节 核酸核酸一、核酸的分类与组成一、核酸的分类与组成 1.分类分类 生物体内的核酸按其组成不同分为两类：核糖核酸（生物体内的核酸按其组成不同分为两类：核糖核酸（RNA）和脱氧核糖核酸（和脱氧核糖核酸（DNA）。）。RNA

33、主要存在于细胞质中，其主要功能主要存在于细胞质中，其主要功能是控制蛋白质的合成；是控制蛋白质的合成；DNA主要存在于细胞核中，其功能是负责储主要存在于细胞核中，其功能是负责储存和传递遗传信息。存和传递遗传信息。第三十页，本课件共有43页312.组成组成a、核酸的元素组成核酸的元素组成 核酸主要由核酸主要由C、H、O、N、P五种元素组成五种元素组成（个别核酸含有微量（个别核酸含有微量S），），N、P含量较高，分别为含量较高，分别为15%16%和和9%10%。其中。其中P的含量比较稳定，平均含量约为的含量比较稳定，平均含量约为9.5%，即核酸样，即核酸样品中每克磷的存在就相当于样品中含品中每克磷的

34、存在就相当于样品中含100*9.5=10.5g的核酸，称为核酸的核酸，称为核酸系数。系数。b、核酸的化学组成、核酸的化学组成 核酸完全水解生成戊糖、含氮碱及磷酸的混合物。核酸逐步水核酸完全水解生成戊糖、含氮碱及磷酸的混合物。核酸逐步水解的过程如下：解的过程如下：不同的核酸所含戊糖和含氮碱不同。两类核酸的基本化学组成不同的核酸所含戊糖和含氮碱不同。两类核酸的基本化学组成见表见表14-1第三十一页，本课件共有43页32核酸核酸组成组成 RNA RNA DNA DNA磷酸磷酸戊糖戊糖H H3 3POPO4 4-D-D-核糖核糖H H3 3POPO4 4-D-2-D-2-脱脱氧核糖氧核糖含含氮氮碱碱腺

35、嘌呤腺嘌呤A A鸟嘌呤鸟嘌呤G G胞嘧啶胞嘧啶C C尿嘧啶尿嘧啶U U腺嘌呤腺嘌呤A A鸟嘌呤鸟嘌呤G G胞嘧啶胞嘧啶C C胸腺嘧啶胸腺嘧啶T T 表表14-1两类核酸的化学组成两类核酸的化学组成第三十二页，本课件共有43页33二、二、核苷核苷 核苷是由核苷是由-D-D-核糖和核糖和-D-2-D-2-脱氧核糖与含氮碱脱脱氧核糖与含氮碱脱水缩合而成的水缩合而成的-含氮糖苷。戊糖与碱基之间的含氮糖苷。戊糖与碱基之间的-糖苷糖苷键总是由糖的半缩醛羟基与嘌呤碱中键总是由糖的半缩醛羟基与嘌呤碱中9 9位或嘧啶碱位或嘧啶碱1 1位氮原位氮原子上的氢脱水缩合而成。核糖中的碳原子的编号都带有子上的氢脱水缩合而

36、成。核糖中的碳原子的编号都带有“”“”以区别于碱基中的原子编号。以区别于碱基中的原子编号。RNARNA和和DNADNA中的核苷见表中的核苷见表14-214-2和和14-314-3第三十三页，本课件共有43页34名称名称 结构结构缩写缩写名称名称结构结构缩写缩写腺腺嘌嘌呤呤核核苷苷 腺腺苷苷（A A）鸟鸟嘌嘌呤呤核核苷苷 鸟鸟苷苷（G G）胞胞嘧嘧啶啶核核苷苷 胞胞苷苷（C C）尿尿嘧嘧啶啶核核苷苷 尿尿苷苷（U U）表表14-2 RNA中核苷的结构、名称和缩写中核苷的结构、名称和缩写第三十四页，本课件共有43页35 表表14-3 DNA中脱氧核糖核苷的结构、名称和缩写中脱氧核糖核苷的结构、名称

37、和缩写名称名称 结构结构 缩写缩写 名称名称 结构结构 缩写缩写腺嘌腺嘌呤脱呤脱氧核氧核苷苷脱氧脱氧腺苷腺苷（dA）鸟嘌鸟嘌呤脱呤脱氧核氧核苷苷脱氧脱氧鸟苷鸟苷（dG）胞嘧胞嘧啶脱啶脱氧核氧核苷苷脱氧脱氧胞苷胞苷（dC）胸腺胸腺嘧啶嘧啶脱氧脱氧核苷核苷脱氧脱氧胸苷胸苷（dT）第三十五页，本课件共有43页36三、三、单核苷酸单核苷酸 作为核酸结构单元的单核苷酸简称核苷酸，是由核苷作为核酸结构单元的单核苷酸简称核苷酸，是由核苷中戊糖的中戊糖的5位羟基与磷酸脱水形成的磷酸酯。位羟基与磷酸脱水形成的磷酸酯。例如：例如：5 5-腺苷酸（腺苷酸（5 5-AMP-AMP）5 5-脱氧胞苷酸（脱氧胞苷酸（5

38、5-dCMP-dCMP）第三十六页，本课件共有43页37RNA和和DNA的核苷酸单体按对应的核苷各有四种。常见的的核苷酸单体按对应的核苷各有四种。常见的5 5-核苷酸之名称、缩写见表核苷酸之名称、缩写见表14-414-4。表表14-4 RNA14-4 RNA和和DNADNA中的中的5 5 -核苷酸单体核苷酸单体 RNA DNA5-腺苷酸 5-AMP5-鸟苷酸 5-GMP5-胞苷酸 5-CMP5-尿苷酸 5-UMP5-脱氧腺苷酸 5-dAMP5-脱氧鸟苷酸 5-dGMP5-脱氧胞苷酸 5-dCMP5-脱氧胸腺苷酸 5-dTMP此外生物体中还存在多个磷酸的单核苷酸，如腺苷此外生物体中还存在多个磷酸

39、的单核苷酸，如腺苷二磷酸（二磷酸（ADP）和腺苷三磷酸（）和腺苷三磷酸（ATP）第三十七页，本课件共有43页38式中式中表示高能磷酸键。普通磷酸键表示高能磷酸键。普通磷酸键PO断裂时放出断裂时放出8.4kJ/mol能量，而高能磷酸键能量，而高能磷酸键PO可放出可放出20.5kJ/mol的能量。当的能量。当生物代谢时依靠生成这种高能磷酸键来贮存能量，当生命活生物代谢时依靠生成这种高能磷酸键来贮存能量，当生命活动中需要能量时，则高能磷酸键断裂，储存的能量被释放出动中需要能量时，则高能磷酸键断裂，储存的能量被释放出来。来。第三十八页，本课件共有43页39四、四、核酸的一级结构核酸的一级结构 核酸是由

40、许多单核苷酸通过核酸是由许多单核苷酸通过3 3 -位和位和5 5 -位的磷酸位的磷酸二酯键连接而成的多核苷酸链。二酯键连接而成的多核苷酸链。第三十九页，本课件共有43页40 五、五、DNA的二级结构（的二级结构（碱基配对碱基配对）核酸和蛋白质一样，它的结构不仅涉及单核苷酸的碱基核酸和蛋白质一样，它的结构不仅涉及单核苷酸的碱基排列顺序、种类和数目，也有三维空间的构象问题。排列顺序、种类和数目，也有三维空间的构象问题。1953年华特生（年华特生（J.D.Watson）和克利格（）和克利格（F.H.C.Crick）根据）根据X射线数据提出了射线数据提出了DNA的双螺旋结构模型。其要点如下：的双螺旋结

41、构模型。其要点如下：（1）DNA分子由两条方向相反（一条链的磷酸二酯键由分子由两条方向相反（一条链的磷酸二酯键由3 到到5，另一条则由，另一条则由5倒倒3）的多核苷酸链构成，）的多核苷酸链构成，这两条链按右手螺旋的方式绕同一中心轴盘旋形成双螺旋这两条链按右手螺旋的方式绕同一中心轴盘旋形成双螺旋结构。螺旋的直径为结构。螺旋的直径为2.0nm。（2）两条链中的碱基，在双螺旋内侧通过氢键形成）两条链中的碱基，在双螺旋内侧通过氢键形成碱基对，是两条链稳固并联。碱基对，是两条链稳固并联。AT（U)、GC互补互补成对，依次形成三个氢键。双螺旋中两条链彼此称为互成对，依次形成三个氢键。双螺旋中两条链彼此称为

42、互补链。碱基互补具有重要的生物学意义。补链。碱基互补具有重要的生物学意义。第四十页，本课件共有43页41（3）每个碱基对中的两个碱基处于同一平面，此平面与中心）每个碱基对中的两个碱基处于同一平面，此平面与中心轴垂直。碱基平面间距为轴垂直。碱基平面间距为0.34nm，每十个核苷酸绕螺旋上升一，每十个核苷酸绕螺旋上升一圈，共上升圈，共上升3.4nm，相邻核苷酸夹角，相邻核苷酸夹角36 。整个结构如同一螺旋状。整个结构如同一螺旋状楼梯，碱基平面为其梯阶。两个碱基对平面间存在着碱基堆积力，楼梯，碱基平面为其梯阶。两个碱基对平面间存在着碱基堆积力，使双螺旋结构更加稳定。使双螺旋结构更加稳定。碱基配对的结构如图所示：碱基配对的结构如图所示：:第四十一页，本课件共有43页42DNADNA的双螺旋结构如图所示的双螺旋结构如图所示:第四十二页，本课件共有43页感谢大家观看第四十三页，本课件共有43页