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1、 蛋白质的分子组成 1 蛋白质的分子结构 蛋白质结构与功能的关系 蛋白质的理化性质及其分离纯化 2 3 4第1页/共128页protein？第2页/共128页 含量大 分布广 种类多 功能繁杂 蛋白质的重要性蛋白质的重要性1234第3页/共128页 蛋白质的生物活性蛋白质的生物活性催化作用调节作用免疫作用载体作用凝血作用收缩作用缓冲作用其它作用第4页/共128页第一节蛋白质的分子组成第5页/共128页 组成蛋白质的元素蛋白质的元素 C、H、O、N和S 主要 少量磷、铁、铜、锌、锰、钴、钼、碘第6页/共128页蛋白质的含氮量平均为1616 100100克样品中蛋白质的含量克样品中蛋白质的含量 (
2、g%)(g%)=每克样品含氮克数每克样品含氮克数 6.256.251001001/16%第7页/共128页一一 氨基酸（氨基酸（amino acid）氨基酸是蛋白质的基本组成单位氨基酸是蛋白质的基本组成单位自然界300余种人体仅20种除G外均属L-AA第8页/共128页NH2HRCOOHC（一）氨基酸的一般结构（一）氨基酸的一般结构中心 碳原子羧基氨基氢原子侧链第9页/共128页 L-AAL-AA D-AAD-AA 蛋白质中为L-AAL-AA第10页/共128页中文名中文名英文名英文名缩写缩写pKapI三字符三字符一字符一字符pK1（-COOH）pK2（-NH3+）pKR（R基）基）甘氨酸gl
3、ycine Gly G2.349.605.97丙氨酸alanine Ala A2.349.696.01脯氨酸prolinePro P1.9910.966.48缬氨酸valineVal V2.329.625.97亮氨酸leucineLeu L2.369.605.98异亮氨酸isoleucineIle I2.369.686.02蛋氨酸methionineMet M2.289.215.74苯丙氨酸phenylalaninePhe F1.839.135.48酪氨酸tyrosineTyr Y2.209.1110.075.66色氨酸tryptophanTrp W2.389.395.89丝氨酸serineS
4、er S2.219.155.68苏氨酸threonineThr T2.119.625.87半胱氨酸cysteineCys C1.9610.288.185.07天冬酰胺asparagineAsn N2.028.805.41谷氨酰胺glutamineGln Q2.179.135.65赖氨酸lysineLys K2.188.9510.539.74组氨酸histidineHis H1.829.176.007.59精氨酸arginineArg R2.179.0412.4810.76天冬氨酸aspartic acidAsp D1.889.603.652.77谷氨酸glutamic acidGlu E2.1
5、99.674.253.22第11页/共128页（二）氨基酸的分类（二）氨基酸的分类 非极性疏水性氨基酸 1 2 3 4 极性中性氨基酸 酸性氨基酸 碱性氨基酸第12页/共128页非极性疏水性氨基酸第13页/共128页极性中性氨基酸第14页/共128页碱性氨基酸第15页/共128页酸性氨基酸第16页/共128页+胱氨酸-HH半胱氨酸二硫键第17页/共128页记忆口诀甘、丙、缬、亮、异，三、四碳烃基丙、丁羟丝、苏，（半）胱、蛋含有硫酸有天冬、谷，碱有精、赖、组苯、酪、色、脯环，中性天、谷胺第18页/共128页要点编码AA 20种除G外均为L-型 P为环状亚AA 含羟基AA：S、T、Y 含硫AA：C
6、、M 芳香AA：F、Y、W 支链AA：V、L、I 酸性AA：D、E 碱性AA：R、K、H 第19页/共128页（二）氨基酸的理化性质（二）氨基酸的理化性质1.1.两性解离及等电点解离程度取决于所处溶液的酸碱度氨基酸是两性电解质第20页/共128页等电点(isoelectric point,pI)在某一pH的溶液中，氨基酸解离成阳离子和阴离子的趋势及程度相等，成为兼性离子，呈电中性。此时溶液的pH值称为该氨基酸的等电点。第21页/共128页pH=pI+OH-pHpI+H+OH-+H+pHpI+H+OH-+H+pHpI兼性离子兼性离子 阳离子阳离子阴离子阴离子PNH3+COOHPNH3+COO-P
7、NH2COO-第91页/共128页（二）蛋白质的胶体性质 胶体稳定因素颗粒表面电荷水化膜第92页/共128页+带正电荷的蛋白质带负电荷的蛋白质在等电点的蛋白质水化膜+带正电荷的蛋白质带负电荷的蛋白质不稳定的蛋白质颗粒酸碱酸碱酸碱脱水作用脱水作用脱水作用第93页/共128页（三）蛋白质的变性与沉淀 蛋白质的变性(denaturation)在某些理化因素的作用下，蛋白质中维系其空间结构的次级键（甚至二硫键）断裂，使其空间结构遭受破坏，造成其理化性质的改变和生物活性的丧失。第94页/共128页变性因素变性本质破坏非共价键和二硫键不改变蛋白质的一级结构加热、乙醇等有机溶剂、强酸、强碱、重金属离子及生物
8、碱试剂等 第95页/共128页理化性质变化黏度增大溶解度降低易被蛋白酶水解第96页/共128页应用消毒鸡蛋要煮熟吃疫苗保存第97页/共128页蛋白质变性程度较轻，去除变性因素后，蛋白质仍可恢复或部分恢复其原有的构象和功能蛋白质的复性(renaturation)第98页/共128页天然RNaseA（有活性）天然RNaseA（有活性）变性RNaseA（无活性）8M尿素去掉尿素第99页/共128页蛋白质从溶液中析出蛋白质沉淀沉淀本质破坏水化膜中和电荷第100页/共128页中性盐沉淀方法有机溶剂生物碱试剂重金属离子第101页/共128页应用重金属中毒口服牛奶或生鸡蛋第102页/共128页变性与沉淀的关
9、系变性沉淀容易不一定第103页/共128页蛋白质变性后的絮状物加热可变成比较坚固的凝块，不易再溶于强酸和强碱中蛋白质的凝固作用(protein coagulation)第104页/共128页（四）蛋白质的光谱吸收与呈色反应 280nm最大吸收峰OD280 ：Y、W蛋白质的光谱吸收第105页/共128页双缩脲反应蛋白质的呈色反应酚试剂呈色反应第106页/共128页蛋白质蛋白质的分离和纯化方法 盐析 有机溶剂沉淀 调节pH 改变温度（一）改变蛋白质的溶解度第107页/共128页将硫酸铵、硫酸钠或氯化钠等加入蛋白质溶液，使蛋白质表面电荷被中和以及水化膜被破坏，导致蛋白质沉淀盐析(salt preci
10、pitation)第108页/共128页低温(04 0C)快速有机溶剂沉淀第109页/共128页方法 离心 透析 超滤 凝胶过滤（二）根据蛋白质分子大小不同分离第110页/共128页利用机械的快速旋转所产生的离心力，将不同密度的物质分离离心（centrifugation）蛋白质在离心场中的行为用沉降系数(sedimentation coefficient,S)表示第111页/共128页利用透析袋把大分子蛋白质与小分子化合物分开的方法透析(dialysis)纯化蛋白质浓缩蛋白质作用第112页/共128页超滤利用超滤膜在一定压力下使大分子蛋白质滞留，而小分子物质和溶剂滤过第113页/共128页凝胶
11、过滤（gel-filtration chromatography）按照天然蛋白质相对分子质量大小进行分离的技术，又称为分子筛层析或排阻层析第114页/共128页第115页/共128页方法 离子交换层析 电泳 （三）根据蛋白质电荷性质分离第116页/共128页离子交换层析（ion exchange chromatography）利用蛋白质两性解离特性和等电点作为分离依据第117页/共128页第118页/共128页电泳(elctrophoresis）带点粒子在电场作用下向所带电荷相反电极移动的现象支持物的不同分为薄膜电泳、凝胶电泳第119页/共128页SDS-PAGE第120页/共128页SDS-
12、PAGE 可测定蛋白质分子量第121页/共128页蛋白质含量测定蛋白质含量测定与纯度鉴定凯氏定氮法（一）蛋白质含量测定紫外线吸收法 考马斯亮蓝染色法 Folin-酚试剂法 第122页/共128页蛋白质纯度常用某一特定成分与总蛋白之比来表示，如每毫克蛋白质含多少活性单位（二）蛋白质的纯度鉴定第123页/共128页多肽链中氨基酸序列分析多肽链中氨基酸序列分析测定蛋白质的氨基酸残基组成测定多肽链的氨基末端与羧基末端将肽链水解成片段，分别进行分析Edman降解法测定各肽段的氨基酸排列顺序比较多种水解法产生的肽链，通过组合排列对比，确定完整肽链中的氨基酸顺序第124页/共128页Edman降解法测定氨基酸序列 第125页/共128页第126页/共128页第127页/共128页感谢您的观看！第128页/共128页