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1、关于蛋白质的结构与功能(3)第1页，讲稿共134张，创作于星期三什么是生物化学？生物化学，顾名思义是研究生物体中的化学进程的一生物化学，顾名思义是研究生物体中的化学进程的一门学科，是在分子水平上探索生命奥秘的一门学科，门学科，是在分子水平上探索生命奥秘的一门学科，常常被简称为生化。它主要用于研究细胞内各组分，常常被简称为生化。它主要用于研究细胞内各组分，如蛋白质、糖类、脂类、核酸等生物大分子的结构和如蛋白质、糖类、脂类、核酸等生物大分子的结构和功能。而对于化学生物学来说，则着重于利用化学合功能。而对于化学生物学来说，则着重于利用化学合成中的方法来解答生物化学所发现的相关问题。虽然成中的方法来解
2、答生物化学所发现的相关问题。虽然存在着大量不同的生物分子，但实际上有很多大的复存在着大量不同的生物分子，但实际上有很多大的复合物分子（称为合物分子（称为“聚合物聚合物”）是由相似的亚基（称为）是由相似的亚基（称为“单体单体”）结合在一起形成的。每一类生物聚合物）结合在一起形成的。每一类生物聚合物分子都有自己的一套亚基类型。分子都有自己的一套亚基类型。第2页，讲稿共134张，创作于星期三本门课程内容简介：本门课程内容简介：第一篇第一篇 生物大分子的结构与功能生物大分子的结构与功能 第一章第一章 蛋白质的结构与功能蛋白质的结构与功能 第二章第二章 核酸的结构与功能核酸的结构与功能 第三章第三章 酶
3、酶第二篇第二篇 物质代谢与调节物质代谢与调节 第四章第四章 糖代谢糖代谢 第五章第五章 脂代谢脂代谢 第六章第六章 生物氧化生物氧化 第七章第七章 氨基酸代谢氨基酸代谢 第八章第八章 核苷酸代谢核苷酸代谢第三篇第三篇 生命信息的传递与调控生命信息的传递与调控 第第 十十 章章 DNA的生物合成的生物合成 第十一章第十一章 RNA的生物合成的生物合成 第十二章第十二章 蛋白质的生物合成蛋白质的生物合成 第十四章第十四章 基因工程基因工程第四篇第四篇 医学专题篇医学专题篇第3页，讲稿共134张，创作于星期三成绩评定成绩评定总成绩100分实验成绩30%期末考试成绩60%平时成绩10%课时数：56(理
4、论36，实验20)第4页，讲稿共134张，创作于星期三第第 一一 章章蛋白质的结构与功能蛋白质的结构与功能Structure and Function of Protein第5页，讲稿共134张，创作于星期三Protein Protein 来自希腊字母，意思是来自希腊字母，意思是“头等重要的，头等重要的，原始的原始的”蛋白质蛋白质 来源于对蛋清（清蛋白）的研究来源于对蛋清（清蛋白）的研究 分布广：分布广：所有器官、组织都含有蛋白质；细所有器官、组织都含有蛋白质；细胞的各个部分都含有蛋白质。胞的各个部分都含有蛋白质。含量高：含量高：蛋白质是细胞内最丰富的有机分子，占蛋白质是细胞内最丰富的有机分子
5、，占人体干重的人体干重的4545，某些组织含量更高，例如脾、，某些组织含量更高，例如脾、肺及横纹肌等高达肺及横纹肌等高达8080。第6页，讲稿共134张，创作于星期三 18331833年年 PayenPayen和和PersozPersoz分离出淀粉酶。分离出淀粉酶。18641864年年 Hoppe-SeylerHoppe-Seyler从血液分离出血红蛋白，从血液分离出血红蛋白，并将其制成结晶。并将其制成结晶。1919世纪末世纪末 FischerFischer证明蛋白质是由氨基酸组成的，并将证明蛋白质是由氨基酸组成的，并将氨基酸合成了多种短肽氨基酸合成了多种短肽。19381938年年 德国化学家
6、德国化学家Gerardus J.MulderGerardus J.Mulder引用引用“ProteinProtein”一词来描述蛋白质。一词来描述蛋白质。大事记：大事记：第7页，讲稿共134张，创作于星期三19511951年年 PaulingPauling采用采用X X（射）线晶体衍射发现了蛋白质的二级结（射）线晶体衍射发现了蛋白质的二级结构构-螺旋螺旋(-helix)(-helix)。19531953年年 Frederick SangerFrederick Sanger完成胰岛素一级序列测定。完成胰岛素一级序列测定。19621962年年 John Kendrew John Kendrew 和
7、和 Max PerutzMax Perutz确定了血红蛋白的四确定了血红蛋白的四级结构。级结构。2020世纪世纪9090年代以后年代以后 后基因组计划。后基因组计划。第8页，讲稿共134张，创作于星期三一、什么是蛋白质一、什么是蛋白质?蛋蛋白白质质(protein)(protein)是是由由许许多多氨氨基基酸酸(amino(amino acids)acids)通通过过肽肽键键(peptide(peptide bond)bond)相相连连形形成成的的高高分子含分子含氮氮化合物。化合物。第9页，讲稿共134张，创作于星期三1 1）酶的生物催化作用）酶的生物催化作用二、二、蛋白质具有重要的生物学功能
8、蛋白质具有重要的生物学功能第10页，讲稿共134张，创作于星期三2 2）调控作用）调控作用参与基因调控：组蛋白、非组蛋白等参与基因调控：组蛋白、非组蛋白等参与代谢调控：如激素或生长因子等参与代谢调控：如激素或生长因子等第11页，讲稿共134张，创作于星期三3 3）运动与支持）运动与支持机体的结构蛋白：机体的结构蛋白：头发、骨骼、牙齿、肌肉等头发、骨骼、牙齿、肌肉等第12页，讲稿共134张，创作于星期三4 4）参与运输贮存的作用）参与运输贮存的作用血红蛋白血红蛋白 运输氧运输氧铜蓝蛋白铜蓝蛋白 运输铜运输铜铁蛋白铁蛋白 贮存铁贮存铁第13页，讲稿共134张，创作于星期三5 5）免疫保护作用）免疫
9、保护作用抗原抗体反应抗原抗体反应凝血机制凝血机制第14页，讲稿共134张，创作于星期三6 6）参与细胞间信息传递）参与细胞间信息传递信号传导中的受体、信息分子等信号传导中的受体、信息分子等7 7）氧化供能氧化供能第15页，讲稿共134张，创作于星期三第第 一一 节节蛋蛋 白白 质质 的的 分分 子子 组组 成成The Molecular Component of Protein第16页，讲稿共134张，创作于星期三 一、一、组成蛋白质的元素组成蛋白质的元素有有些些蛋蛋白白质质还还含含有有少少量量的的P P、FeFe、CuCu、MnMn、ZnZn、SeSe、I I等等。C 50 55%H 6 7
10、%O 19 24%N 13 19%S 0 4%主主要要元元素素组组成成第17页，讲稿共134张，创作于星期三 各种蛋白质的含氮量很接近，平均为各种蛋白质的含氮量很接近，平均为1616。由于体内的含氮物质以蛋白质为主，因此，只要测由于体内的含氮物质以蛋白质为主，因此，只要测定生物样品中的含氮量，就可以根据以下公式推算出蛋定生物样品中的含氮量，就可以根据以下公式推算出蛋白质的大致含量白质的大致含量：100克样品中蛋白质的含量克样品中蛋白质的含量(g%)=每克样品含氮克数每克样品含氮克数 6.25100 蛋白质元素组成的特点蛋白质元素组成的特点凯氏定氮法：凯氏定氮法：凯氏定氮法：凯氏定氮法：第18页
11、，讲稿共134张，创作于星期三二、氨基酸二、氨基酸 组成蛋白质的基本单位组成蛋白质的基本单位存存在在自自然然界界中中的的氨氨基基酸酸有有300300余余种种，但但组组成成人体蛋白质的基本氨基酸仅有人体蛋白质的基本氨基酸仅有2020种种第19页，讲稿共134张，创作于星期三H甘氨酸甘氨酸CH3丙氨酸丙氨酸L-L-氨基酸的通式氨基酸的通式R（一）氨基酸的结构（一）氨基酸的结构第20页，讲稿共134张，创作于星期三 基基本本氨氨基基酸酸中中，除除脯脯氨氨酸酸和和甘甘氨氨酸酸外其余均属于外其余均属于L-L-氨基酸氨基酸。例外：Pro Pro 亚氨基酸亚氨基酸Gly Gly 没有手性没有手性第21页，讲
12、稿共134张，创作于星期三1.1.非极性疏水性氨基酸非极性疏水性氨基酸2.2.极性中性氨基酸极性中性氨基酸3.3.酸性氨基酸酸性氨基酸4.4.碱性氨基酸碱性氨基酸（二）氨基酸的分类（二）氨基酸的分类分类依据分类依据 ：R R侧链基团的结构及理侧链基团的结构及理 化性质的不同化性质的不同第22页，讲稿共134张，创作于星期三甘氨酸甘氨酸 glycine Gly G 5.97丙氨酸丙氨酸 alanineAlaA 6.00缬氨酸缬氨酸 valineValV 5.96亮氨酸亮氨酸 leucineLeuL 5.98 异亮氨酸异亮氨酸 isoleucineIleI 6.02 苯丙氨酸苯丙氨酸 phenyl
13、alaninePheF 5.48脯氨酸脯氨酸 prolineProP 6.30侧链含有烃基，吲哚环或甲硫基等非极性基团，具有疏水性质侧链含有烃基，吲哚环或甲硫基等非极性基团，具有疏水性质第23页，讲稿共134张，创作于星期三色氨酸色氨酸 tryptophanTryW 5.89丝氨酸丝氨酸 serineSer S 5.68酪氨酸酪氨酸 tyrosineTryY 5.66 半胱氨酸半胱氨酸 cysteineCysC 5.07 蛋氨酸蛋氨酸 methionine MetM 5.74天冬酰胺天冬酰胺 asparagineAsnN 5.41 谷氨酰胺谷氨酰胺 glutamineGlnQ 5.65 苏氨酸
14、苏氨酸 threonineThrT5.602.极性中性氨基酸：侧链含有酰胺基、羟基等极性基团，有亲水性极性中性氨基酸：侧链含有酰胺基、羟基等极性基团，有亲水性第24页，讲稿共134张，创作于星期三侧链基团上的羧基在中性溶液中解离后带负电荷。侧链基团上的羧基在中性溶液中解离后带负电荷。3.酸性氨基酸酸性氨基酸 Glu，Asp天冬氨酸天冬氨酸 aspartic acid Asp D 2.97谷氨酸谷氨酸 glutamic acid Glu E 3.22第25页，讲稿共134张，创作于星期三4.碱性氨基酸碱性氨基酸 His，Arg，Lys侧链基团中的氨基、胍基或咪唑基，在中性溶液中侧链基团中的氨基、
15、胍基或咪唑基，在中性溶液中解离后带正电荷。解离后带正电荷。组氨酸组氨酸 His（H）7.59赖氨酸赖氨酸Lys（K）9.74精氨酸精氨酸 Arg（R）10.76第26页，讲稿共134张，创作于星期三另外：1 1、蛋白质中的很多氨基酸是经过加工修、蛋白质中的很多氨基酸是经过加工修 饰的饰的修饰氨基酸修饰氨基酸 如：如：脯氨酸脯氨酸 羟基化羟基化 成成 羟脯氨酸羟脯氨酸 赖氨酸赖氨酸 羟基化羟基化 成成 羟赖氨酸羟赖氨酸2 2、半胱氨酸半胱氨酸CysCys常以常以胱氨酸胱氨酸的形式存在的形式存在第27页，讲稿共134张，创作于星期三 半胱氨酸半胱氨酸 +胱氨酸胱氨酸二硫键二硫键-HH第28页，讲稿
16、共134张，创作于星期三29三、氨基酸的理化性质三、氨基酸的理化性质1 1、氨基酸的物理性质、氨基酸的物理性质可溶于水，不溶于苯、醚等有机溶剂可溶于水，不溶于苯、醚等有机溶剂(盐的特性盐的特性）熔点高（熔点高（200，分解点）（，分解点）（有机偶极离子的特性有机偶极离子的特性）氨基酸在水中的溶解度大小不一，但均可溶于强酸或强氨基酸在水中的溶解度大小不一，但均可溶于强酸或强碱溶液中。除甘氨酸、丙氨酸和亮氨酸外，其余氨基酸均不碱溶液中。除甘氨酸、丙氨酸和亮氨酸外，其余氨基酸均不溶于无水乙醇，几乎所有的氨基酸均不溶于乙醚。溶于无水乙醇，几乎所有的氨基酸均不溶于乙醚。氨基酸为无色或白色晶体。熔点较高，
17、一般在氨基酸为无色或白色晶体。熔点较高，一般在200200300300之间。之间。但往往在受热达熔点前就分解，放出但往往在受热达熔点前就分解，放出C0C02 2。氨基酸。氨基酸易溶易溶于于强酸强酸、强强碱碱等极性溶液中，大多等极性溶液中，大多难溶难溶于于有机溶剂有机溶剂。有些氨基酸有味，。有些氨基酸有味，谷氨酸钠有鲜味，是味精的主要成分。谷氨酸钠有鲜味，是味精的主要成分。第29页，讲稿共134张，创作于星期三 2、氨基酸的化学性质、氨基酸的化学性质 氨基酸分子中既含有氨基酸分子中既含有氨基氨基又含有又含有羧基羧基，因此它具有羧酸和胺类化合物的性，因此它具有羧酸和胺类化合物的性质；同时，由于氨基
18、与羧基之间相互影响及分子中质；同时，由于氨基与羧基之间相互影响及分子中R-R-基团的某些特殊结构，基团的某些特殊结构，又显示出一些又显示出一些特殊的性质特殊的性质。（1 1）两性离解和等电点）两性离解和等电点）两性离解和等电点）两性离解和等电点有酸性又有碱性，分别显示了有酸性又有碱性，分别显示了-COOH 和和-NH2 的特征反应。的特征反应。阴离子阴离子 两性离子两性离子 阳离子阳离子溶液中，氨基酸能以正离子、负离子和两性离子溶液中，氨基酸能以正离子、负离子和两性离子三种形式存在，形成一个动态平衡体系。三种形式存在，形成一个动态平衡体系。第30页，讲稿共134张，创作于星期三等电点等电点(i
19、soelectric point,pI)(isoelectric point,pI)在在某某一一pHpH的的溶溶液液中中，氨氨基基酸酸解解离离成成阳阳离离子子和和阴阴离离子子的的趋趋势势及及程程度度相相等等，成成为为兼兼性性离离子子，呈呈电电中中性性。此此时时溶溶液液的的pHpH值值称为该氨基酸的称为该氨基酸的等电点。等电点。第31页，讲稿共134张，创作于星期三3 3、当调节溶液的当调节溶液的pHpH值小于值小于氨基酸的氨基酸的等电点等电点时，该氨基时，该氨基酸主要以酸主要以阳离子阳离子形式存在，在电场中形式存在，在电场中移向阴极移向阴极。1 1、当调节溶液的当调节溶液的pHpH值大于值大于
20、某氨基酸的某氨基酸的等电点等电点时，该氨时，该氨基酸主要以基酸主要以阴离子阴离子形式存在，在电场中形式存在，在电场中移向阳极移向阳极；结论：结论：2 2、当调节溶液的当调节溶液的pHpH值等于值等于氨基酸的氨基酸的等电点等电点时，该氨时，该氨基酸主要以基酸主要以两性离子两性离子形式存在，在电场中形式存在，在电场中不定向移动不定向移动。第32页，讲稿共134张，创作于星期三1、氨基酸分子中，既含有酸性的氨基酸分子中，既含有酸性的 基，又含有碱性的基，又含有碱性的 基，基，因而氨基酸是因而氨基酸是 化合物。化合物。2、丙氨酸的等当点丙氨酸的等当点PI=6.00，当溶液的，当溶液的pH6 时，丙氨酸
21、主要以时，丙氨酸主要以 离子形式离子形式 存在；当溶液的存在；当溶液的pH6时，主要以时，主要以 离子形式存在；当离子形式存在；当 PH=6时，主要以时，主要以 离子形式存在。离子形式存在。3、苯丙氨酸的等电点为苯丙氨酸的等电点为5.48，若将该溶液调节为，若将该溶液调节为 PH=7，苯，苯丙氨酸主要以丙氨酸主要以 离子形式存在，若将该溶液调节为离子形式存在，若将该溶液调节为 PH=4，苯丙氨酸主要以苯丙氨酸主要以 离子形式存在离子形式存在第33页，讲稿共134张，创作于星期三（2 2）.紫外吸收紫外吸收 色氨酸色氨酸和和酪酪氨酸氨酸的最大吸收峰的最大吸收峰在在 280 nm280 nm 附近
22、。附近。第34页，讲稿共134张，创作于星期三紫外分分光度法：紫外分分光度法：大多数蛋白质含有这大多数蛋白质含有这两种氨基酸残基，所以两种氨基酸残基，所以测定蛋白质溶液测定蛋白质溶液280nm280nm的的光吸收值是分析溶液中光吸收值是分析溶液中蛋白质含量的快速简便蛋白质含量的快速简便的方法。的方法。芳香族氨基酸的紫外吸收芳香族氨基酸的紫外吸收第35页，讲稿共134张，创作于星期三3 3显色反应显色反应 茚茚三三酮酮反反应应：氨氨基基酸酸可可与与茚茚三三酮酮缩缩合合产生产生蓝紫色化合物蓝紫色化合物，最大吸收峰在，最大吸收峰在570nm570nm。该该反反应应可可作作为为蛋蛋白白质质定定性性、定
23、定量量分分析析的基础。的基础。第36页，讲稿共134张，创作于星期三37 茚三酮茚三酮用于鉴定氨基酸，反应十分灵敏，用于鉴定氨基酸，反应十分灵敏，是鉴定氨基酸的最简便方法是鉴定氨基酸的最简便方法。常用来检测常用来检测指纹指纹，这是由于指纹表面所蜕落，这是由于指纹表面所蜕落的蛋白质和肽中含有的的蛋白质和肽中含有的赖氨酸赖氨酸残基，被茚三酮残基，被茚三酮检测。在室温条件下，它是一种白色的固体检测。在室温条件下，它是一种白色的固体物质，溶于乙醇和丙酮。物质，溶于乙醇和丙酮。第37页，讲稿共134张，创作于星期三四、肽与生物活性肽四、肽与生物活性肽（一）肽（一）肽(peptide)(peptide)肽
24、肽是由氨基酸通过是由氨基酸通过肽键肽键缩合而形成缩合而形成的化合物。的化合物。第38页，讲稿共134张，创作于星期三+-HOH甘氨酰甘氨酸甘氨酰甘氨酸肽键第39页，讲稿共134张，创作于星期三肽肽键键(peptide(peptide bond)bond)：是是由由一一个个氨氨基基酸酸的的-羧羧基基与与另另一一个个氨氨基基酸酸的的-氨氨基基脱脱水水缩缩合合而而形形成成的的化学键，本质为化学键，本质为酰胺键酰胺键。氨氨基基酸酸残残基基(residue)(residue):肽肽链链中中的的氨氨基基酸酸分分子子因因为脱水缩合而基团不全，被称为为脱水缩合而基团不全，被称为氨基酸残基。氨基酸残基。第40页
25、，讲稿共134张，创作于星期三*两分子氨基酸缩合形成两分子氨基酸缩合形成二肽二肽，三分子氨基酸，三分子氨基酸缩合则形成缩合则形成三肽三肽*由十个以内氨基酸相连而成的肽称为由十个以内氨基酸相连而成的肽称为寡肽寡肽(oligopeptide)(oligopeptide)，由更多的氨基酸相连形成由更多的氨基酸相连形成的肽称的肽称多肽多肽(polypeptide)(polypeptide)。*多多肽肽链链(polypeptide(polypeptide chain)chain)是是指指许许多多氨氨基基酸酸之间以肽键连接而成的一种结构。之间以肽键连接而成的一种结构。第41页，讲稿共134张，创作于星期三
26、N N 末端：多肽链中有末端：多肽链中有自由氨基自由氨基的一端的一端C C 末端：多肽链中有末端：多肽链中有自由羧基自由羧基的一端的一端多肽链有方向性：多肽链有方向性：Ala-Tyr-Asp-Gly Ala-Tyr-Asp-GlyN CN端C端第42页，讲稿共134张，创作于星期三N末端末端C末端末端牛核糖核酸酶牛核糖核酸酶第43页，讲稿共134张，创作于星期三（二）（二）几种生物活性肽几种生物活性肽 1.谷胱甘肽谷胱甘肽(glutathione,GSH)第44页，讲稿共134张，创作于星期三GSH过氧过氧化物酶化物酶H2O2 2GSH 2H2O GSSG GSH还原酶还原酶NADPH+H+N
27、ADP+GSH 有抗氧化剂的作用，可还原细胞内产生的过有抗氧化剂的作用，可还原细胞内产生的过氧化氢氧化氢第45页，讲稿共134张，创作于星期三谷胱甘肽的生理功用：谷胱甘肽的生理功用：解毒作用：解毒作用：参与氧化还原反应：参与氧化还原反应：保护巯基酶的活性：保护巯基酶的活性：抗氧化剂作用，维持红细胞膜的稳定：抗氧化剂作用，维持红细胞膜的稳定：第46页，讲稿共134张，创作于星期三 体内许多激素属寡肽或多肽体内许多激素属寡肽或多肽 神经肽神经肽(neuropeptide)2.2.多肽类激素及神经肽多肽类激素及神经肽第47页，讲稿共134张，创作于星期三五、蛋白质的分类五、蛋白质的分类 *根据蛋白质
28、组成成分根据蛋白质组成成分 单纯蛋白质：单纯蛋白质：如，血清清蛋白如，血清清蛋白结合蛋白质结合蛋白质 =蛋白质部分蛋白质部分 +非蛋白质部分非蛋白质部分 如：糖蛋白、脂蛋白、磷蛋白、金属蛋白等如：糖蛋白、脂蛋白、磷蛋白、金属蛋白等*根据蛋白质形状根据蛋白质形状 纤维状蛋白质：纤维状蛋白质：多为多为结构蛋白结构蛋白，难溶于水，难溶于水球状蛋白质：球状蛋白质：多数具有多数具有生理活性，生理活性，多数可溶多数可溶 如酶、免疫球蛋白等等如酶、免疫球蛋白等等第48页，讲稿共134张，创作于星期三分类辅基举例脂蛋白脂类血浆脂蛋白（VLDL、LDL、HDL等）糖蛋白糖基或糖链胶原蛋白、纤连蛋白等核蛋白核酸核
29、糖体磷蛋白磷酸基团酪蛋白（casein）血红素蛋白血红素（铁卟啉）血红蛋白、细胞色素c黄素蛋白黄素核苷酸（FAD、FMN）琥珀酸脱氢酶金属蛋白铁铁蛋白锌乙醇脱氢酶钙钙调蛋白锰丙酮酸羧化酶铜细胞色素氧化酶结合蛋白质及其辅基结合蛋白质及其辅基 第49页，讲稿共134张，创作于星期三习题：习题：1在各种蛋白质分子中，含量比较相近的元素是在各种蛋白质分子中，含量比较相近的元素是_，测得某蛋白质，测得某蛋白质样品含氮量为样品含氮量为15.2克，该样品白质含量应为克，该样品白质含量应为_克。克。2组成蛋白质的基本单位是组成蛋白质的基本单位是_，它们的结构均为，它们的结构均为_，它们之，它们之间靠间靠_键彼
30、此连接而形成的物质称为键彼此连接而形成的物质称为_。3氨基酸分子中，既含有酸性的氨基酸分子中，既含有酸性的 基，又含有碱性的基，又含有碱性的 基，因基，因而氨基酸是而氨基酸是 化合物。化合物。4、由于氨基酸既含有碱性的氨基和酸性的羧基，可以在酸性溶液中带由于氨基酸既含有碱性的氨基和酸性的羧基，可以在酸性溶液中带_电荷，在碱性溶液中带电荷，在碱性溶液中带_电荷，因此，氨基酸是电荷，因此，氨基酸是_电解电解质。当所带的正、负电荷相等时，氨基酸成为质。当所带的正、负电荷相等时，氨基酸成为_离子，此离子，此时溶液的时溶液的pH值称为该氨基酸的值称为该氨基酸的_。5根据氨基酸根据氨基酸R基性质不同，氨基
31、酸可分为基性质不同，氨基酸可分为 、和和 。不同氨基酸之间的差异在于。不同氨基酸之间的差异在于 不同不同。第50页，讲稿共134张，创作于星期三名词解释：名词解释：1氨基酸氨基酸 2肽肽 3 肽键肽键 4.寡肽寡肽 5.多肽多肽 6.氨基酸的等电氨基酸的等电点点 7谷胱甘肽谷胱甘肽选择题（单选）：选择题（单选）：1蛋白质分子的元素组成特点是：蛋白质分子的元素组成特点是：A.含氮量约含氮量约16%B.含大量的碳含大量的碳 C.含少量的硫含少量的硫 D.含大量的磷含大量的磷 E.含少量的金属离子含少量的金属离子2测得某一蛋白质样品的含氮量为测得某一蛋白质样品的含氮量为0.40g，此样品约含蛋白质多
32、，此样品约含蛋白质多少少g？A.2.00g B.2.50g C.6.40g D.3.00g E.6.25g3下列含有两个羧基的氨基酸是：下列含有两个羧基的氨基酸是：A.精氨酸精氨酸 B.赖氨酸赖氨酸 C.甘氨酸甘氨酸 D.色氨酸色氨酸 E.谷氨酸谷氨酸第51页，讲稿共134张，创作于星期三4含有疏水侧链的氨基酸有：含有疏水侧链的氨基酸有：A.色氨酸、精氨酸色氨酸、精氨酸 B.精氨酸、亮氨酸精氨酸、亮氨酸 C.苯丙氨酸、异亮氨酸苯丙氨酸、异亮氨酸 D.天冬氨酸、丙氨酸天冬氨酸、丙氨酸 E.谷氨酸、蛋氨酸谷氨酸、蛋氨酸5组成蛋白质的单位是：组成蛋白质的单位是：A.L-氨基酸氨基酸 B.D-氨基酸氨
33、基酸 C.L-氨基氨基 D.D-氨基酸氨基酸 E.L、D-氨基酸氨基酸6在在pH6.0的缓冲液中电泳，哪种氨基酸基本不动？的缓冲液中电泳，哪种氨基酸基本不动？A.精氨酸精氨酸 B.丙氨酸丙氨酸 C.谷氨酸谷氨酸 D.天冬氨酸天冬氨酸 E.赖氨赖氨酸酸7在在pH7.0时，哪种氨基酸带正电荷？时，哪种氨基酸带正电荷？A.丙氨酸丙氨酸 B.亮氨酸亮氨酸 C.赖氨酸赖氨酸 D.谷氨酸谷氨酸 E.苏氨酸苏氨酸8天然蛋白质中不存在的氨基酸是：天然蛋白质中不存在的氨基酸是：A.半胱氨酸半胱氨酸 B.脯氨酸脯氨酸 C.丝氨酸丝氨酸 D.蛋氨酸蛋氨酸 E.瓜氨酸瓜氨酸9蛋白质分子中的主要化学键是：蛋白质分子中的
34、主要化学键是：A.肽键肽键 B.二硫键二硫键 C.酯键酯键 D.盐键盐键 E.氢键氢键第52页，讲稿共134张，创作于星期三10多肽链中主链骨架的组成是：多肽链中主链骨架的组成是：A.-NCCNNCCNNCCN-B.-CHNOCHNOCHNO-C.-CONHCHCONHC-D.-CNOHCNOHCNOH-E.-CNHOCNHOCNHO-第53页，讲稿共134张，创作于星期三多选题：多选题：1蛋白质特异的生物学功能主要有：蛋白质特异的生物学功能主要有：A.是各种组织的基本组成成分是各种组织的基本组成成分 B.催化功能催化功能 C.收缩及运动功能收缩及运动功能 D.免疫功能免疫功能 E.调节功能调
35、节功能2组成蛋白质的基本元素主要有：组成蛋白质的基本元素主要有：A.碳碳 B.氢氢 C.磷磷 D.氧氧 E.氮氮3关于组成蛋白质的氨基酸的论述，哪些是正确的？关于组成蛋白质的氨基酸的论述，哪些是正确的？A.在在-碳上均含有氨基或亚氨基碳上均含有氨基或亚氨基 B.所有的所有的-碳原子都是不对称碳原子碳原子都是不对称碳原子 C.除甘氨酸外都属于除甘氨酸外都属于L型氨基酸型氨基酸 D.在天然蛋白质分子中也含有在天然蛋白质分子中也含有D型氨基酸型氨基酸 E.各种氨基酸的侧链基本相各种氨基酸的侧链基本相同同第54页，讲稿共134张，创作于星期三4关于肽键论述哪些是不正确的？关于肽键论述哪些是不正确的？A
36、.肽键是由氨基酸的氨基和羧基间脱水而成肽键是由氨基酸的氨基和羧基间脱水而成 B.肽键具有部分双键性质肽键具有部分双键性质C.肽键的键长比普通单键要长肽键的键长比普通单键要长 D.肽键可以自由旋转肽键可以自由旋转E.肽键是蛋白质的主要化学键肽键是蛋白质的主要化学键5.关于肽的论述，哪些是正确的？关于肽的论述，哪些是正确的？A.肽是由氨基酸残基靠肽键连接而成肽是由氨基酸残基靠肽键连接而成 B.肽是组成蛋白质的基本单位肽是组成蛋白质的基本单位C.肽的水解产物是氨基酸残基肽的水解产物是氨基酸残基 D.含有两个肽键的肽称为三肽含有两个肽键的肽称为三肽E.多肽链是蛋白质的基本结构多肽链是蛋白质的基本结构6
37、关于蛋白质的组成正确的有：关于蛋白质的组成正确的有：A.由由C、H、O、N等多种元素组成等多种元素组成 B.含氮量相当接近约为含氮量相当接近约为6.25%C.基本单位均为基本单位均为-氨基酸氨基酸 D.构成蛋白质的氨基酸均含有不对称碳原子构成蛋白质的氨基酸均含有不对称碳原子E.氨基酸的排列顺序决定了蛋白质的空间构象氨基酸的排列顺序决定了蛋白质的空间构象第55页，讲稿共134张，创作于星期三7下列氨基酸中，有分支侧链的是下列氨基酸中，有分支侧链的是A.亮氨酸亮氨酸 B.异亮氨酸异亮氨酸 C.缬氨酸缬氨酸 D.天冬酰胺天冬酰胺 E.谷氨酰胺谷氨酰胺8下列氨基酸中，具有亲水侧链的是下列氨基酸中，具有
38、亲水侧链的是A.苏氨酸苏氨酸 B.丝氨酸丝氨酸 C.亮氨酸亮氨酸 D.谷氨酸谷氨酸 E.丙氨酸丙氨酸9蛋白质的紫外吸收特性是由下列哪些结构引起蛋白质的紫外吸收特性是由下列哪些结构引起的？的？A.苯丙氨酸的苯环苯丙氨酸的苯环 B.酪氨酸的酚基酪氨酸的酚基C.色氨酸的吲哚基色氨酸的吲哚基 D.组氨酸的异吡唑基组氨酸的异吡唑基E.缬氨酸的异丙基缬氨酸的异丙基第56页，讲稿共134张，创作于星期三 第第 二二 节节蛋白质的分子结构蛋白质的分子结构The Molecular Structure of Protein第57页，讲稿共134张，创作于星期三蛋白质是由许多蛋白质是由许多氨基酸氨基酸单位通过单位
39、通过肽键肽键连接连接起来的，具有起来的，具有特定分子结构特定分子结构的的高分子化合高分子化合物物。构象构象是由于有机分子中是由于有机分子中单键单键的旋转所形成的旋转所形成的。蛋白质的构象通常由的。蛋白质的构象通常由非共价键（次级非共价键（次级键）键）来维系来维系第58页，讲稿共134张，创作于星期三蛋白质的分子结构包括（人为划分）蛋白质的分子结构包括（人为划分）一级结构一级结构(primary structure)(primary structure)二级结构二级结构(secondary structure)(secondary structure)三级结构三级结构(tertiary stru
40、cture)(tertiary structure)四级结构四级结构(quaternary structure)(quaternary structure)高级高级结构结构第59页，讲稿共134张，创作于星期三第60页，讲稿共134张，创作于星期三定义：定义：蛋白质的一级结构指多肽链中氨基酸的排列顺序。蛋白质的一级结构指多肽链中氨基酸的排列顺序。(包括蛋白质分子中所有的二硫键的位置）包括蛋白质分子中所有的二硫键的位置）一、蛋白质的一级结构一、蛋白质的一级结构主要的维系键：主要的维系键：肽键肽键，有些蛋白质还包括二硫键。，有些蛋白质还包括二硫键。一级结构是蛋一级结构是蛋白质空间构象和特白质空间构
41、象和特异生物学功能的基异生物学功能的基础。础。但不是决定蛋但不是决定蛋白质空间构象的唯白质空间构象的唯一因素一因素第61页，讲稿共134张，创作于星期三二、蛋白质的二级结构二、蛋白质的二级结构蛋蛋白白质质分分子子中中某某一一段段肽肽链链的的局局部部空空间间结结构构，即即该该段段肽肽链链主主链链骨骨架架原原子子的的相相对对空空间间位位置置，并并不不涉涉及及氨氨基基酸酸残残基基侧侧链链的的构构象象。定义定义 主要的维系键主要的维系键：氢键氢键 第62页，讲稿共134张，创作于星期三 由由于于C=OC=O双双键键中中的的电电子子云云与与N N原原子子上上的的未未共共用用电电子子对对发发生生“电电子共
42、振子共振”，使肽键具有，使肽键具有部分双键部分双键的性质，的性质，不能自由旋转不能自由旋转。蛋蛋白白质质立立体体结结构构原原则则第63页，讲稿共134张，创作于星期三肽肽键键平平面面由由于于肽肽键键具具有有部部分分双双键键的的性性质质，使使参参与与肽肽键键构构成成的的六六个个原原子子被被束束缚缚在在同同一一平平面面上上，这这一一平面称为肽键平面或肽单元。平面称为肽键平面或肽单元。（一）肽单元（一）肽单元第64页，讲稿共134张，创作于星期三由于由于-碳原子碳原子与其他原子之间与其他原子之间均形成均形成单键单键，因，因此此两相邻的肽键两相邻的肽键平面可以作相对平面可以作相对旋转旋转第65页，讲稿
43、共134张，创作于星期三(二）蛋白质二级结构的主要形式二）蛋白质二级结构的主要形式 -螺旋螺旋 (-helix)-helix)-折叠折叠 (-pleated sheet)-pleated sheet)-转角转角 (-turn)-turn)无规卷曲无规卷曲 (random coil)(random coil)第66页，讲稿共134张，创作于星期三1.-螺旋螺旋：-螺旋是螺旋是多肽链的主多肽链的主链原子沿一链原子沿一中心轴盘绕中心轴盘绕所形成的有所形成的有规律的螺旋规律的螺旋构象构象第67页，讲稿共134张，创作于星期三 结构特征：结构特征：为一为一右手螺旋右手螺旋，侧链伸，侧链伸向螺旋向螺旋外侧
44、外侧 螺旋每圈包含螺旋每圈包含3.63.6个氨基个氨基酸残基酸残基,螺距螺距 0.54nm0.54nm；螺旋以螺旋以氢键氢键维系（氨基维系（氨基酸的酸的N-HN-H和相邻第四个氨基酸的和相邻第四个氨基酸的羰基氧羰基氧C=OC=O之间。氢键方向与螺之间。氢键方向与螺旋轴基本平行）旋轴基本平行）第68页，讲稿共134张，创作于星期三2.2.-折叠折叠 -折叠是折叠是由若干肽段由若干肽段或肽链排列或肽链排列起来所形成起来所形成的扇面状片的扇面状片层构象层构象第69页，讲稿共134张，创作于星期三-折叠包括折叠包括平行式平行式和和反平行式反平行式两种类型两种类型第70页，讲稿共134张，创作于星期三结
45、构特征：结构特征：由若干条肽段或肽链平行或反平由若干条肽段或肽链平行或反平 行排列组成行排列组成片状结构片状结构；主链骨架伸展呈主链骨架伸展呈锯齿状锯齿状；涉及的肽段较短，一般为涉及的肽段较短，一般为5 51010个个 氨基酸残基；氨基酸残基；借相邻主链之间的借相邻主链之间的氢键氢键维系。维系。第71页，讲稿共134张，创作于星期三3.-转角转角 是多肽链是多肽链180180回折部分回折部分所形成的所形成的一种二级结构一种二级结构无规卷曲是用来阐述没有确定规律性的那部分无规卷曲是用来阐述没有确定规律性的那部分肽链结构。肽链结构。4.4.无规卷曲无规卷曲第72页，讲稿共134张，创作于星期三（三
46、）模体（三）模体(motif)(motif)在许多蛋白质分子在许多蛋白质分子中，可发现二个或三个具中，可发现二个或三个具有二级结构的肽段，在空有二级结构的肽段，在空间上相互接近，形成一个间上相互接近，形成一个特殊的空间构象，被称为特殊的空间构象，被称为模体模体 钙结合蛋白中钙结合蛋白中结合钙离子的模体结合钙离子的模体第73页，讲稿共134张，创作于星期三螺旋折叠折叠螺旋折叠折叠2 2个个HisHis和和2 2个个Cys Cys 与与ZnZn离子结合离子结合螺旋区螺旋区 与与 DNA DNA 结合结合锌指结构锌指结构第74页，讲稿共134张，创作于星期三（四）氨基酸残基的侧链对二级结构形成的影响
47、（四）氨基酸残基的侧链对二级结构形成的影响蛋白质二级结构是以一级结构为基础的。一段蛋白质二级结构是以一级结构为基础的。一段肽链其氨基酸残基的侧链适合形成肽链其氨基酸残基的侧链适合形成-螺旋或螺旋或-折折叠，它就会出现相应的二级结构。叠，它就会出现相应的二级结构。第75页，讲稿共134张，创作于星期三三、蛋白质的三级结构三、蛋白质的三级结构疏水键、离子键、氢键和疏水键、离子键、氢键和 Van der WaalsVan der Waals力等。力等。主要的维系键：非共主要的维系键：非共价键（次级键）价键（次级键）整条肽链中整条肽链中全部氨基酸残基全部氨基酸残基的相对空间位置。的相对空间位置。即肽链
48、中即肽链中所有原子在三维空间的排布位置所有原子在三维空间的排布位置。（一）（一）定义定义 第76页，讲稿共134张，创作于星期三第77页，讲稿共134张，创作于星期三 肌红蛋白肌红蛋白(Mb)N 端端 C端端 为单肽蛋白质，含有为单肽蛋白质，含有153个氨基酸，有个氨基酸，有8个个螺旋区螺旋区第78页，讲稿共134张，创作于星期三三级结构是蛋白质结构的基础三级结构是蛋白质结构的基础对于对于单一多肽链的蛋白质，单一多肽链的蛋白质，三级结构是三级结构是它的它的最高级结构，最高级结构，只有具有完整的三级只有具有完整的三级结构，才具有全部的结构，才具有全部的生物学功能生物学功能第79页，讲稿共134张
49、，创作于星期三（二）结构域（二）结构域大分子蛋白质的三级结构常大分子蛋白质的三级结构常可分割成一个或数个球状或纤维状可分割成一个或数个球状或纤维状的区域，折叠得较为紧密，各行使的区域，折叠得较为紧密，各行使其功能，称为其功能，称为结构域结构域(domain)(domain)。第80页，讲稿共134张，创作于星期三四、蛋白质的四级结构四、蛋白质的四级结构亚基亚基(subunit)(subunit)有些蛋白质分子含有二有些蛋白质分子含有二条或多条多肽链，每一条多肽条或多条多肽链，每一条多肽链都有完整的三级结构，称为链都有完整的三级结构，称为蛋白质的蛋白质的亚基亚基 。胰岛素受体：胰岛素受体：由由4
50、 4个亚基组个亚基组成成(2 22 2)，亚基与亚基与亚基亚基形成单体形成单体(monomer)(monomer)，2 2个单体形个单体形成二聚体成二聚体(dimer)(dimer)。第81页，讲稿共134张，创作于星期三亚基之间的结合力主要是亚基之间的结合力主要是疏水作用疏水作用，其次是，其次是氢氢键和离子键键和离子键。蛋白质分子中各亚基的空间排布及亚基接蛋白质分子中各亚基的空间排布及亚基接触部位的布局和相互作用，称为触部位的布局和相互作用，称为蛋白质的四级结蛋白质的四级结构构。第82页，讲稿共134张，创作于星期三血红蛋白的四级结构血红蛋白的四级结构 第83页，讲稿共134张，创作于星期三