第三章 蛋白质化学
食品化学第3章蛋白质
• 对于阴离子，它们对蛋白质结构稳定性影 响的大小程度为：F-<SO4-<Cl-<Br-<I<ClO4-<SCN- <Cl3CCOO-。 • 在高浓度时阴离子对蛋白质结构的影响比 阳离子更强 – 一般Cl- 、F- 、SO4-稳定蛋白质； – SCN- 、Cl3CCOO-是蛋白质去稳定剂。
• 导致蛋白质冻结变性的原因可能是： – 由于导致蛋白质的水合环境变化，破坏 了维持蛋白质构象的力 – 因为一些基团的水化层被破坏，基团之 间的相互作用引起蛋白质的聚集或亚基 重排； – 也可能是由于结冰后，剩余水中无机盐 浓度大大提高，这种高盐浓度导致蛋白 质变性。
（3）机械处理
• 有些机械处理如揉捏、搅打等，由于剪切 力的作用使蛋白质分子伸展，破坏了其中 的-螺旋，导致蛋白质变性。 • 剪切的速度越大，蛋白质变性程度越大
（2）盐类
• 碱土金属Ca2+、Mg2+离子可能是蛋白质 中的组成部分，对蛋白质构象起着重要作 用，所以除去会降低蛋白质分子对热、酶 等的稳定性。 • 例如，液化淀粉酶需要用Ca2+提高其稳定 性。
• 而对于一些重金属离子如Cu2+、Fe2+、 Hg2+、Pb2+、Ag+等，由于易与蛋白质分 子中的-SH 形成稳定的化合物，因而导致 蛋白质的变性。 • 二巯基丙醇为什么能治疗重金属中毒？ • 此外由于Hg2+、Pb2+等还能够与组氨酸、 色氨酸残基等反应，它们也能导致蛋白质 的变性。
结合蛋白根据结合物不同分为六类
• 核蛋白类：与 核酸 结合。 • 糖蛋白类：与 糖类 结合。 • 脂蛋白类：与 脂类 结合。 • 色蛋白类：与 色素 结合。 • 磷蛋白类：与 磷酸 结合。 • 金属蛋白类：与 金属 结合。
刘老师 第三章蛋白质化学(1-3节)
•旋光性：除甘氨酸外的氨基酸均有旋光性。
在近紫外区含苯环氨基酸大π键有光的吸 收。蛋白质故也具有紫外吸光性，实验室利用
紫外分光光度仪在280nm处测定蛋白质含量；
•光吸收：氨基酸在可见光范围内无光吸收，
以 丙 氨 酸 为 例 ：
二、氨基酸的解离和两性性质
氨基酸既含有氨基，可接受H+，又含 有羧基，可电离出H+，所以氨基酸具有 酸碱两性性质。通常情况下，氨基酸以 两性离子的形式存在，如下图所示：
1. 化学结构 R-CH(NH2)-COOH COOH R 代 表 氨 基 酸 之 间 相 异 的 H2N—Cα—H 基 (R group)， 又 部 分 ， 叫 R 称 为 侧 链 (sidechain) 。 R 无色晶体、溶于水
不带电形式
2. 结构通式 酪氨酸分子
地 球 上 天 然 形 成 的 氨 基 酸 有 300 种 以 上 ， 但 是 构 成 蛋 白 质 的 氨 基 酸 只 有 22 种 , 且都是α-氨基酸（可能还存在更多 的）。
黄色、 橘色
Tyr
Tyr、 Phe
浓 HNO3 及 NH3 乙醛酸试剂 及浓H2SO4
紫色
N
Try 胍基
酚基、吲 哚基
α- 萘 酚 、 NaClO
碱 性 CuSO4 及磷钨酸钼酸
红色
Arg
蓝色
Tyr
第三节氨基酸的分离与测定
层析法 电泳法 氨基酸的显色反应
一、层析法
层析法是利用被分离样品混合物中各 组分的化学性质的差异，使各组分以不 同程度分布在两个相中，这两个相一个 为固定相，另一个为流动相。当流动相 流进固定相时，由于各组分在两相中的 分配情况不同或电荷分布不同或离子亲 和力不同等，而以不同的速度前进，从 而达到分离的目的。（常见：滤纸层析、 薄层层析、离子交换层析、亲和层析）
第三章 蛋白质化学
应用：用于蛋白质的部分水解。一级结构分析。
二、氨基酸的结构和分类
（一）常见氨基酸
１、结构通式
R
R
2、20种氨基酸在结构上的共同特点 （1）除脯氨酸以外都是α-氨基酸；脯是 α-亚氨基酸。 （2）除了甘氨酸均有手性碳，具有旋光性。 （3）除甘氨酸外，蛋白质分子中的氨基酸都是L-氨基酸。 （4）不同的α-氨基酸其R基侧链不同，其余部分都相同。
[质子受体] pH=pK’+lg
[质子供体]
应用：
（1）已知各离子浓度，求溶液的pH值。
（2）根据氨基酸解离基团的pK值，可计算出任何pH 条件下，各离子浓度的比例。
例题1：计算赖氨酸的ε -NH3+20%被解离时 的溶液pH值。
解：首先写出解离方程
根据： 所以：
pK3=10.53 pH=pK’+lg
等电点时，氨基酸的溶解度最小
小结
引入等电点概念之后，AA的解离情况与环境PH的关 系可以描述为：
A、当环境PH=PI时氨基酸以两性离子形式存在。 B、当环境PH<PI时（相当于加入了H+）氨基酸带正
电荷，环境PH偏离等电点越远，氨基酸带正电荷越 多；电泳时移向负极。 C、当环境PH>PI时（相当于加入了OH-）氨基酸带 负电荷，环境PH偏离等电点越远，氨基酸带负电荷 越多；电泳时移向正极。
①解离方程：略 ②Glu-和Glu=各50%时pH为9.67 ③pH<3.22时 Glu总带正电荷 ④Glu±和Glu-缓冲范围pH4.25左右
（三）氨基酸的重要化学性质
1、α -NH2参与的重要的反应 （1）与亚硝酸的反应
NH2 R-CH-COOH + HNO2
第03章蛋白质的结构与功能
2013-12-29
二、蛋白质的分子组成
（二）蛋白质的结构单位——氨基酸 3. 氨基酸的性质
紫外吸收 色氨酸和酪氨酸在280nm有最大紫外 吸收。 茚三酮反应 不同氨基酸与茚三酮混合后加热 能显出不同颜色，可用于氨基酸的定性和定量。 大多数氨基酸与茚三酮反应的颜色为：蓝紫色 或紫蓝色。
二、蛋白质的分子组成
2013-12-29
广东药学院李春梅来自测丙氨酸Ala的 pI＝6.02，在pH ＝7时，在电场中向（ ） 极移动。
答案：正
2013-12-29
广东药学院
李春梅
二、蛋白质的分子组成
（三）蛋白质的辅基 指蛋白质所含的非氨基酸组分。 单纯蛋白质：完全由氨基酸构成 蛋白质 缀合蛋白质（结合蛋白质）： 脱辅蛋白质+辅基
三、肽键和肽 （二）肽（peptide）
肽：两个或多个氨基酸通过肽键链接生成 的分子称为肽。两个氨基酸链接称为二肽， 三个氨基酸链接称为三肽，多个氨基酸链 接产物称为多肽。 蛋白质：当多肽超过50个氨基酸或分子量 超过1万时，称为蛋白质。
三、肽键和肽
（三）生物活性肽（bioactive peptide） 指具有特殊生理功能的肽类物质。
H CH2 H H
SH
半胱氨酰 甘氨酸
（丙氨酸） （丝氨酸） （半胱氨酸） （甘氨酸）
多肽链是指由10个以上氨基酸通过肽键 连接而成的肽。
一些基本概念
N末端
2 O O NH2-CH-C-N-CH-C H H CH 3 OH
1
C末端
氨基端（N末端） 羧基端（C末端） 氨基酸残基：多肽链中的氨基酸是不完整的而称 之。 多肽链的方向：N C为正向，氨基末端的氨基 酸是多肽链的第一个氨基酸残基，羧基末端是最 后一个氨基酸残基。
第3章 蛋白质化学答案
第3章蛋白质化学答案第3章蛋白质化学答案第三章、蛋白质化学（一）氨基酸化学部分1、名称表述解：必需氨基酸：机体不能自行合成而必须从外界食物摄取的氨基酸。
ilemetvalleutrpphethrlys，对婴儿还有：arg、his。
非必需氨基酸：能够在人体内利用糖代谢中间产物转氨促进作用制备的氨基酸。
消旋作用：旋光性物质在化学反应中，其不对称原子经过对称状态的中间阶段，失去旋光性的作用。
消旋物：旋光性物质在化学反应中，产生d-型和l-型的等摩尔混合物，丧失旋光性的促进作用。
2、结构式丙氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、甘氨酸、丝氨酸、谷氨酸、天冬氨酸。
3、为什么共同组成蛋白质的基本单位就是氨基酸。
根据氨基酸侧链r基的极性可以分成哪几类？解：蛋白质水解产物是氨基酸。
分类：（1）非极性r基氨基酸（8种）：脂肪烃侧链的氨基酸（丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸和脯氨酸）；芳香族氨基酸：（苯丙氨酸、色氨酸）；甲硫氨酸（蛋氨酸）。
（2）、不拎电荷的极性r基氨基酸：7种；甘氨酸、丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、半胱氨酸（3）、拎正电荷的r基氨基酸：碱性氨基酸，3种；赖氨酸、精氨酸、组氨酸。
（4）、拎负电荷的r基氨基酸：酸性氨基酸，2种；谷氨酸、天冬氨酸。
4、比较几种蛋白质水方法的特点。
求解：（1）、酸水解：产物不消旋，为l-氨基酸；色氨酸被全然毁坏；部分水解羟基氨基酸（丝氨酸或苏氨酸）被毁坏；asn、gln被毁坏。
（2）碱解：消旋，产物为d-和l-氨基酸的混合物；多数氨基酸破坏；色氨酸不被破坏（3）酶求解：不消旋，产物为l-氨基酸；不毁坏氨基酸；须要几种酶共同促进作用5、以芳香族氨基酸为基准表明其光吸收特点。
解：在可见光没有光吸收；在紫外部分有特征光吸收，酪氨酸275nm，苯丙氨酸257nm，色氨酸280nm。
6、何为氨基酸等电点？氨基酸在等电点时存有什么特性。
解：等电点：氨基酸处于正负电荷数相等即净电荷为零的兼性离子状态时溶液的ph 值。
生物化学第三章 蛋白质的功能及其与结构之间的关系
RR O2 O2
波尔效应
定效中义应吸：可CO是解2排指释氧HH+b。和为C什O么2促在进肺H中b释吸放氧O排2的CO现2，象而。在波肌尔肉 原进因Hb：从是R态H+转和变CO为2能T态够，与释H放b特O定2 位点结合，而促 与H+引发的波尔效应相关的基团有：亚基的N端
氨基、亚基的His122咪唑基以及b亚基的His146咪 唑基。 这三个基团在Hb处于T态的时候都是高度质子化的， 而当氧气与Hb结合以后，质子发生解离。如果溶 液中的pH降低，将有利于这三个基团处于质子化 状态，从而稳定T态，抑制氧气的结合。
2. 参与糖酵解的3-磷酸甘油醛脱氢酶以四聚体的形式存在于细胞液， 而当以单体的形式存在于细胞核的时候，它却是一种尿嘧啶DNA糖苷酶，参与DNA的碱基切除修复；
3. 大肠杆菌的生物素合成酶兼做其生物素操纵子的阻遏蛋白。
蛋白质结构与功能关系的一般原则
① 每一种蛋白质都具有特定的结构，也具有特定的功能。 一旦结构（特别是高级结构）破坏，其功能随之丧失。
α角蛋白的结构层次
烫发或直发的原理
β角蛋白
一级结构：富含Ala和Gly，具有重复序列Gly-Ala/Ser-Gly-Ala/Ser； 二级结构：主要是有序的反平行β折叠，还有一些无序的α螺旋和无
规则卷曲环绕在β折叠的周围。 β折叠赋予蛛丝强度，而α螺旋赋予蛛丝柔韧性。
蜘蛛丝中的丝心蛋白的结构层次
体积最小的Gly正好位于螺旋 的内部，构成紧密的疏水核 心，而Pro和Hyp 的侧链位于 三股螺旋的表面，面向外， 以尽量减少空间位阻。
每个Gly残基的NH与相邻的X 残基C=O形成氢键。
胶原蛋白的三股螺旋
原胶原的三股螺旋内和三股螺旋之间进一步形成共价交 联，增强稳定性，提高胶原蛋白机械强度。
第三章 蛋白质化学 第1-2节
=
-C-C-C-N-C-N
N+
Aromatic Trp W
-C-OH -CN
Amino Acid Subway Map
Arg R Basic
Lys K
-C-C-C-C-NH3
+
Tyr Y
-C-
-C-CONH2
-C-C-CONH2
Asn N
Asp D
-C-COOH
Gln Q Amide
Glu E Acidic
(1) α- 氨基参加的反应
①与亚硝酸反应（范斯莱克法测定氨基酸氮的依据）
可用来进行氨基酸定量和蛋白质水解程度的测定。 室温下
NH2 R-CH-COOH + HNO2
OH R-CH-COOH + N2 + H2O
②氨基酸的甲醛滴定(用于氨基酸定量分析)
氨基酸不能直接用酸、碱滴定来进行定量测定。
元素组成特点：蛋白质的含氮量接近于16%。 蛋白质系数：1克氮所代表的蛋白质质量(克数)。即6.25。
蛋白质系数是凯氏定氮法测定蛋白质含量的基础。
粗蛋白含量 ＝样品含氮量 6.25
蛋白质含量 = 样品蛋白氮 6.25
元
素
C
50~55
H
6~8
O
20~23
N
15~18
百分比
有些还含有Ｓ／Ｐ／Ｆe/Cu/Zn/Mn等.
用纸电泳法分离氨基酸主要是根据氨基酸的极性不同。 下列氨基酸溶液除哪个外都能使偏振光发生旋转? A.丙氨酸 B.甘氨酸 C.亮氨酸 D.丝氨酸 在生理pH条件下。具有缓冲作用的氨基酸残基是 A.Tyr B.Trp C.His D.Lys 在生理条件下(pH6.0-7.0左右)，蛋白质分子中的 ____侧链和__侧链几乎完全带正电荷，但是___侧链 则部分带正电荷具有缓冲能力。 必需氨基酸包括哪些？
生物化学第三章蛋白质化学名词解释
第三章蛋白质化学1蛋白质：就是一类生物大分子，由一条或多条肽链构成，每条肽链都有一定数量得氨基酸按一定序列以肽键连接形成。
蛋白质就是生命得物质基础,就是一切细胞与组织得重要组成成分。
2标准氨基酸:就是可以用于合成蛋白质得２0种氨基酸.3、茚三酮反应：就是指氨基酸、肽与蛋白质等与水合茚三酮发生反应，生成蓝紫色化合物，该化合物在570mm波长处存在吸收峰。
4、两性电解质：在溶液中既可以给出H+而表现出酸性，又可以结合Ｈ＋而表现碱性得电解质。
5、兼性离子:即带正电与、又带负电荷得离子。
6、氨基酸得等电点:氨基酸在溶液中得解离程度受ＰH值影响,在某一PＨ值条件下,氨基酸解离成阳离子与阴离子得程度相等，溶液中得氨基酸以兼性离子形式存在,且净电荷为零，此时溶液得ＰH值成为氨基酸得等电点。
7、单纯蛋白质:完全由氨基酸构成得蛋白质。
8、缀合蛋白质：含有氨基酸成分得蛋白质。
9、蛋白质得辅基:缀合蛋白质所含有得非氨基酸成分。
10、肽键：存在于蛋白质与肽分子中，就是由一个氨基酸得α—羧基与另一个氨基酸得α—氨基缩合时形成得化学键。
11、肽平面:在肽单元中，羧基得π键电子对与氮原子得孤电子对存在部分共享，C－N键具有一定程度得双键性质,不能自由旋转。
因此,肽单元得六个原子处在同一个平面上，称为肽平面。
12、肽：就是指由两个或者多个氨基酸通过肽键连接而成得分子。
13、氨基酸得残基：肽与蛋白质分子中得氨基酸就是不完整得，氨基失去了氢，羧基失去了羟基，因而称为氨基酸得残基。
14、多肽:由１0个以上氨基酸通过肽键连接而成得肽.15、多肽链：多肽得化学结构呈链状,所以又称多肽链。
16、生物活性肽:就是指具有特殊生理功能得肽类物质。
它们多为蛋白质多肽链得一个片段,当被降解释放之后就会表现出活性，例如参与代谢调节、神经传导。
食物蛋白质得消化产物中也有生物活性肽,她们可以被直接吸收。
17、谷胱甘肽:由谷氨酸、半胱氨酸与甘氨酸通过肽键连接构成得酸性三肽,就是一种生物活性肽，就是机体内重要得抗氧化剂。
第03章_蛋白质i
5 收缩和运动蛋白（contractile and motile protein） 6 结构蛋白（structural protein） 7 防御蛋白（defense protein） 8 异常蛋白 (exotic protein)
A0005801.mov
一个过程多重功能蛋白
ห้องสมุดไป่ตู้
A0213101.mov
三、薄层层析 （Thin-layer Chromatography） 四、离子交换柱层析 （Ion-exchange Column Chromatography） 离子交换树脂
带酸性基团、能解离出质子，与溶液 中阳离子发生交换的叫阳离子交换树 脂。 -SO3H(强酸型)、－COOH(弱酸型) 带正电荷的AA与阳离子交换树脂 结合力强。
* 应用: 鉴定多肽链的氨基末端氨基酸 在弱碱性溶液中, DNFB 将α-氨基酸转变 成黄色的2,4-二硝基苯基氨基酸.
（二）艾德曼反应（Edman reaction） 试剂：苯异硫氰酸酯 （Phenylisothiocyanate, PITC） α－氨基参加的反应（烃基化反应）
艾德曼 反应
用途：鉴定多肽链氨基末端AA;蛋白质测序
第二节 氨基酸--蛋白质的构件分子 一、氨基酸的分类
（一）常见蛋白质氨基酸（standard amino acid） α－氨基酸结构通式 α－氨基酸的区别在于侧链R基的不同
1 非极性R基氨基酸（Aromatic R Groups） 8种
吲哚基团
非极性R基氨基酸
2 不 带 电 荷 的 极 性 R 基 氨 基 酸 （Polar,uncharged R Group） 7种
结合蛋白按辅基种类分为： 辅基 核蛋白（nucleoprotein ） 脂蛋白（lipoprotein ） 糖蛋白（glycoprotein） 磷蛋白（phosphoprotein） 核酸 脂质 糖 磷酸基
生物化学重点
生物化学重点第三章蛋白质化学1.氮是蛋白质的特征元素2.蛋白质的结构单位――氨基酸结构式3.芳香族r基氨基酸、带正电荷r基氨基酸、带负电荷r基氨基酸（定义、所涵盖的氨基酸的种类、习惯名称和符号）4.两性解离与紫外线吸收特征（定义）等电点定义5.谷胱甘肽（巯基抗氧化剂定义）6.蛋白质的一、二、三级结构（定义化学键常用的结构及特点保持平衡的因素）7.结构域（定义）8.变构效应（定义）9.呈色反应涵盖哪些，存有什么促进作用10.蛋白质就是胶体溶液其主要的平衡因素11.变性复性（定义机理）12.沉降与沉降系数（定义机理）13.蛋白质复性的定义14.蛋白质结晶的机理、方法、条件、特点（四种方法分别阐释）15.电泳（定义）16.层析技术定义17.输血（定义促进作用）18.肽键的定义19.能辨别寡肽和多肽链20.肽链的书写顺序第四章核酸化学1.2.3.4.5.6.7.dna与rna核苷酸的区别核酸的种类、功能、原产核苷酸是核酸的结构单位和水解产物核苷酸的组成核苷酸的相连接方式功能、衍生物核苷酸与核苷酸的相连接方式基因与基因组的概念：基因：是决定蛋白质多肽链或rna所必需的全部核酸序列（通常是dna序列）它是遗传的基本功能单位。
一个完整的基因不仅包含编码蛋白质多肽链（或rna）的核酸序列，还应包括与转录表达调控有关的核酸序列；基因组：指一个细胞或生物体内全部的dna序列，它储存了一个物种所有的遗传信息8.核酸的一、二级结构的定义、保持的化学键、特点9.dna与rna的区别10.三种rna在蛋白质合成中的作用11.真核生物的mrna与原核生物的区别12.trna的一、二、三级结构的特点13.核酶的定义14.紫外吸收特征15.变性、复性与杂交的概念16.增、减色效应、解链温度的概念第五章酶1.酶的概念2.酶的活性中心（定义）及活性中心内的所需基团的分类3.同工酶的概念、机理4.血清同工酶检测的意义5.高效性、特异性的机制6.酶促反应动力学的影响因素、绘制曲线7.米式方程、米式常数的含义、意义（能够排序底物浓度和相对速度）8.酶促发展反应的拉沙泰格赖厄县温度就是多少、拉沙泰格赖厄县ph的概念9.抑制剂的概念10.不可逆抑制剂与不可逆抑制剂作用（定义）11.巯基酶抑制剂、丝氨酸酶抑制剂对象、机制、中止方法12.有机磷中毒的机理13.可逆抑制剂与可逆抑制剂作用方式及特点14.硫胺类药物作用机理15.表现酶活性的方式有哪些16.酶的调节方式及对象17.变构调节、化学修饰调节的概念18.酶原转化成的定义、机理19.酶原的概念20.常以酶原形式分泌的酶：消化酶类、凝血酶类、纤溶酶类第六章维生素和微量元素1、维生素：是维持生命正常代谢所必需的一类小分子有机化合物，是人体重要的营养物质之一。
第三章 蛋白质化学3-蛋白质的三维结构_2010
胶 原 纤 维 的 结 构
生物体内胶原蛋白网
胶原蛋白的保健作用
1． 预防骨质疏松，增加骨密度 预防骨质疏松， 2． 改善关节健康 3． 健美皮肤 4． 美发亮甲 5． 丰韵乳房 6． 提高人体免疫力 7． 促进伤口愈合能力
胶原蛋白与疾病
如果胶原蛋白的生物合成反常， 如果胶原蛋白的生物合成反常，或胶原蛋白 因其他原因起异常变化， 因其他原因起异常变化，即有可能导致胶原 病。 风湿热、类风湿性关节炎、皮肌炎、 风湿热、类风湿性关节炎、皮肌炎、多动脉 系统性硬皮病、 炎、系统性硬皮病、系统性红斑狼疮
肌动蛋白以两种形式存在，球状肌动蛋白( 肌动蛋白以两种形式存在，球状肌动蛋白(G—肌动蛋白)和 肌动蛋白) 以两种形式存在 纤维状肌动蛋白( 肌动蛋白) 纤维状肌动蛋白(F—肌动蛋白)。纤维状肌动蛋白实际上是 一根由G 肌动蛋白分子(分子量为46000)缔合而成的细丝。 46000)缔合而成的细丝 一根由G—肌动蛋白分子(分子量为46000)缔合而成的细丝。 两根F 肌动蛋白细丝彼此卷曲形成双股绳索结构。 两根F—肌动蛋白细丝彼此卷曲形成双股绳索结构。
蛋白质的二级结构 P207
（一）概念 ：指蛋白质多肽链主链 局部的空间结构， 局部的空间结构，不涉及氨基酸侧 链残基的构象。 链残基的构象。
稳定因素： 稳定因素：氢键
（三）二级结构的主要构象方式
• 1、α螺旋 、 螺旋 • （1）α螺旋的一般特征： 螺旋的一般特征： ） 螺旋的一般特征 • ★多肽主链按右手或左 手方向盘绕， 手方向盘绕，形成右手 螺旋或左手螺旋， 螺旋或左手螺旋， • ★相邻的螺圈之间形成 链内氢键 • ★构成螺旋的每个 都 构成螺旋的每个Cα都 取相同的二面角Φ、 。 取相同的二面角 、Ψ。
第三章 蛋白质化学
[Gly +]
K
+
]
1
[ Gly
+
] =
][ H
1 +
+
]
K
[ Gly − ][ H K 2= [ Gly ± ] [ Gly
−
]
±
] =
K
2
[ Gly [H + ]
]
根据等电点的定义，在等电点时，氨基酸所带的正负电 荷相等，即： [Gly +]=[Gly -]
因此有：
[Gly ± ][ H + ] K 2 [Gly ± ] = K1 [H + ] K2 [H + ] = K1 [H + ]
三、氨基酸的性质
1、两性电离性质 、 R CH NH3 COOH
+
R + OH+ H+ (pK´1) ´ CH NH3+ COO + OH+ H+ (pK´2) ´
R CH NH2 COO
pH< pI
净电荷为正
pH = pI
净电荷=0 净电荷
pH > pI
净电荷为负
当氨基酸溶液在某一pH值时，其所带正负电荷相等，成为两性离子， 当氨基酸溶液在某一 值时，其所带正负电荷相等，成为两性离子， 值时 在电场中既不向阳极也不向阴极移动，此时溶液的pH值就称为该氨基酸的 在电场中既不向阳极也不向阴极移动，此时溶液的 值就称为该氨基酸的 等电点(isoelectric point)。 等电点 。
等电点—— 等电点
使某种氨基酸所带正、负电荷数相等时溶液的 值 使某种氨基酸所带正、负电荷数相等时溶液的pH值。
生物化学蛋白质章节考点总结
生物化学蛋白质章节考点总结第三章蛋白质第一节蛋白质概论蛋白质是所有生物中非常重要的结构分子和功能分子，几乎所有的生命现象和生物功能都是蛋白质作用的结果，因此，蛋白质是现代生物技术，尤其是基因工程，蛋白质工程、酶工程等研究的重点和归宿点。
一、蛋白质的化学组成与分类1、元素组成碳 50% 氢7% 氧23% 氮16% 硫 0-3% 微量的磷、铁、铜、碘、锌、钼凯氏定氮:平均含氮16%，粗蛋白质含量=蛋白氮?6.252、氨基酸组成从化学结构上看，蛋白质是由20种L-型α氨基酸组成的长链分子。
3、分类(1)、按组成:简单蛋白:完全由氨基酸组成结合蛋白:除蛋白外还有非蛋白成分(辅基)详细分类，P 75 表 3-1，表 3-2。
(注意辅基的组成)。
(2)、按分子外形的对称程度:球状蛋白质:分子对称，外形接近球状，溶解度好，能结晶，大多数蛋白质属此类。
纤维状蛋白质:对称性差，分子类似细棒或纤维状。
(3)、功能分:酶、运输蛋白、营养和贮存蛋白、激素、受体蛋白、运动蛋白、结构蛋白、防御蛋白。
4、蛋白质在生物体内的分布含量(干重) 微生物 50-80%人体 45%一般细胞 50%种类大肠杆菌 3000种人体 10万种1012 生物界 10-10,二、蛋白质分子大小与分子量蛋白质是由20种基本aa组成的多聚物，aa数目由几个到成百上千个，分子量从几千到几千万。
一般情况下，少于50个aa的低分子量aa多聚物称为肽，寡肽或生物活性肽，有时也罕称多肽。
多于50个aa的称为蛋白质。
但有时也把含有一条肽链的蛋白质不严谨地称为多肽。
此时，多肽一词着重于结构意义，而蛋白质原则强调了其功能意义。
P 76 表3-3 (注意:单体蛋白、寡聚蛋白;残基数、肽链数。
)蛋白质分子量= aa数目*110对于任一给定的蛋白质，它的所有分子在氨基酸组成、顺序、肽链长度、分子量等方面都是相同的，均一性。
三、蛋白质分子的构象与结构层次蛋白质分子是由氨基酸首尾连接而成的共价多肽链，每一种天然蛋白质都有自己特有的空间结构，这种空间结构称为蛋白质的(天然)构象。
生物化学第三章蛋白质化学名词解释
第三章蛋白质化学1蛋白质：是一类生物大分子，由一条或多条肽链构成，每条肽链都有一定数量的氨基酸按一定序列以肽键连接形成。
蛋白质是生命的物质基础，是一切细胞和组织的重要组成成分。
2标准氨基酸：是可以用于合成蛋白质的20种氨基酸。
3、茚三酮反应：是指氨基酸、肽和蛋白质等与水合茚三酮发生反应，生成蓝紫色化合物，该化合物在570mm波长处存在吸收峰。
4、两性电解质：在溶液中既可以给出H+而表现出酸性，又可以结合H+而表现碱性的电解质。
5、兼性离子：即带正电和、又带负电荷的离子。
6、氨基酸的等电点：氨基酸在溶液中的解离程度受PH值影响，在某一PH值条件下，氨基酸解离成阳离子和阴离子的程度相等，溶液中的氨基酸以兼性离子形式存在，且净电荷为零，此时溶液的PH值成为氨基酸的等电点。
7、单纯蛋白质：完全由氨基酸构成的蛋白质。
8、缀合蛋白质：含有氨基酸成分的蛋白质。
9、蛋白质的辅基：缀合蛋白质所含有的非氨基酸成分。
10、肽键：存在于蛋白质和肽分子中，是由一个氨基酸的α-羧基与另一个氨基酸的α-氨基缩合时形成的化学键。
11、肽平面：在肽单元中，羧基的π键电子对与氮原子的孤电子对存在部分共享，C-N键具有一定程度的双键性质，不能自由旋转。
因此，肽单元的六个原子处在同一个平面上，称为肽平面。
12、肽：是指由两个或者多个氨基酸通过肽键连接而成的分子。
13、氨基酸的残基：肽和蛋白质分子中的氨基酸是不完整的，氨基失去了氢，羧基失去了羟基，因而称为氨基酸的残基。
14、多肽：由10个以上氨基酸通过肽键连接而成的肽。
15、多肽链：多肽的化学结构呈链状，所以又称多肽链。
16、生物活性肽：是指具有特殊生理功能的肽类物质。
它们多为蛋白质多肽链的一个片段，当被降解释放之后就会表现出活性，例如参与代谢调节、神经传导。
食物蛋白质的消化产物中也有生物活性肽，他们可以被直接吸收。
17、谷胱甘肽：由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸通过肽键连接构成的酸性三肽，是一种生物活性肽，是机体内重要的抗氧化剂。
食品化学第三章蛋白质
天冬酰胺
Asn
N
O H2N C CH2 CH2 CH COO谷氨酰胺 Gln Q
NH3+ HS CH2 CH NH3+
HO CH2 CH NH3+ COOCOO-
半胱氨酸
Cys
C
酪氨酸
Tyr
Y
极性带负电荷氨基酸(酸性氨基酸)
-OOC
CH2 CH NH3+
COO-
天冬氨酸
Asp
D
-OOC
CH2 CH2 CH NH3+
蛋白质占干重 人体 45% 人体中（中年人） 水55%
细菌
真菌 酵母菌
50%～80%
14%～52% 14%～50%
蛋白质19%
脂肪19% 糖类＜1%
白地菌50%
无机盐7%
（2）蛋白质在生命活动中具有重要作用
酶的催化作用
调节作用(多肽类激素)
运输功能 运动功能 免疫保护作用(干扰素) 接受、传递信息的受体
由于具有两性电离的性质，所以氨基酸的水溶液既可被酸 滴定，又可被碱滴定，现以甘氨酸为例来说明氨基酸两性电 离的特点。
左图是甘氨酸的电离酸碱滴 定曲线，左端是用盐酸滴定的 曲线，溶液的pH逐渐降低， 曲线中从左向右第一个拐点是 氨基酸羧基解离50%的状态 (即一半甘氨酸成为阳离子) 。 第二个拐点是氨基酸的等电点， 右端是用NaOH滴定的曲线， 溶液的pH逐渐升高；第三个 拐点是氨基酸氨基解离50%的 状态(即一半甘氨酸成为阴离 子) 。
COO-
3+
CH2 CH2 CH COO-
NH3+
甲硫氨酸 (蛋氨酸)
Met
第三章蛋白质化学(1)(给学生)
H2NCH2CHCH2CH2CHCOOH OH NH2
5-羟基赖氨酸 I CH3NHCH2CHCH2CH2CHCOOH HO CH2CHCOOH NH2 NH2 I 6-N-甲基赖氨酸 3,5-二碘酪氨酸
4-羟基脯氨酸
胱氨酸
4、非蛋白氨基酸
广泛存在于各种细胞和组织中，呈游离或结合 态，但不存在蛋白质中（即不是蛋白质组分） 大部分也是蛋白质氨基酸的衍生物
结合蛋白质
待续！
氨基末端 羧基末端
1、谷胱甘肽（GSH）
全称为γ-谷氨酰半胱氨酰甘氨酸，是由谷氨酸、 半胱氨酸和甘氨酸构成的三肽，其中谷氨酸是 以γ羧基与半胱氨酸形成肽键谷胱甘肽 Nhomakorabea生物功能
解毒作用：与毒物或药物结合，消除其毒性作 用； 参与氧化还原反应：作为重要的还原剂，参与 体内多种氧化还原反应； 保护巯基酶的活性：使巯基酶的活性基团-SH 维持还原状态(3-磷酸甘油醛脱氢酶)； 维持红细胞膜结构的稳定：消除氧化剂对红细 胞膜结构的破坏
2、碱水解
6mol/L氢氧化钠煮沸6小时。 优点：色氨酸不受破坏，水解液清亮。 缺点：精氨酸脱氨；水解产物发生消旋化， 产物是D-型和L-型氨基酸的混合物。
3、酶水解
蛋白酶（proteinase） 优点：常温，不破坏氨基酸，不发生消旋 化，水解的产物为较小的肽段。 最常见的蛋白水解酶：胰蛋白酶、糜蛋白 酶、胃蛋白酶、微生物蛋白酶。
1、氨基酸的分类（1）
脂肪族氨基酸
甘、丙、缬、亮、异亮
芳香族氨基酸
苯丙氨酸 Phe 酪氨酸 Tyr 色氨酸 Trp或Try
第三章蛋白质化学
第三章蛋白质化学一、填空题1、当氨基酸处于等电点时，主要以＿＿＿＿离子存在，其溶解度最＿＿＿＿。
2、维持蛋自质一级结构的共价键有＿＿＿＿＿键和＿＿＿＿＿键。
3、蛋白质二级结构包括＿＿＿＿，＿＿＿＿，＿＿＿＿，＿＿＿＿和＿＿＿＿结构4、在多肽链的α-螺旋中，每＿＿个氨基酸残基螺旋上升一圈，向上升高＿＿＿nm。
天然蛋白中α-螺旋大部分都是＿＿＿手螺旋。
5、在β-折叠片层中，多肽链间依靠相邻肽链间形成的＿＿键来维持结构的稳定性。
6、β-转角结构是由第一个氨基酸残基的 C＝O 与第＿＿＿个氨基酸残基的 N-H 之间形成氢键而构成的。
7、具有四级结构的蛋白质分子中，每一条肽链称为一个＿＿＿＿＿。
8、维持蛋白质构象的作用力有＿＿＿＿，＿＿＿＿，＿＿＿＿，＿＿＿＿和＿＿＿＿。
9、蛋白质变性后的最显著特征是＿＿＿＿＿＿丧失。
10、生物物种的亲缘关系越远，则同一功能的蛋白质(如细胞色素C)的一级结构差异越＿＿，反之，亲缘关系越近，则一级结构差异越＿＿＿。
二、判断题（用”对”或“错”回答以下问题，如果是错还须说明理由）11、Edman 降解反应中PITC 是与氨基酸的α-羧基形成PTC-氨基酸。
12、在2,4-二硝基氟苯（DNFB）反应中，氨基酸的α-氨基与DNFB 反应形成黄色的DNP-氨基酸。
该反应可用于肽链的C-未端氨基酸的鉴定。
13、肽键-CO-NH-中的C-N 键可以自由旋转，而使多肽链出现多种构象。
14、六肽（Glu-His-Arg-Val-Lys-Asp）在pH11时向正极迁移。
15、透析和盐析的原理是相同的。
16、蛋白质变性后，其氨基酸排列顺序并不发生变化。
17、蛋白质由于带有电荷和水膜，因此在水溶液中形成稳定的胶体。
蛋白质变性后沉淀都是因为中和电荷和去水膜所引起的。
18、蛋白质溶液遇浓硝酸时产生黄色沉淀，该反应是含亮氨酸的蛋白质所特有的反应。
19、用凝胶过滤层析（分子筛层析）分离蛋白质时，总是分子量小的先下来，分子量大的后下来。
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一：填空题
（1）氨基酸的结构通式为________________。
（2）氨基酸的等电点(pI)是指________________。
氨基酸在等电点时，主要以________________离子形式存在，在pH>pI的溶液中，大部分以________________离子形式存在。
（3）脯氨酸和羟脯氨酸与茚三酮反应产生________色的物质，而其它氨基酸与茚三酮反应产生________色的物质。
（4）范斯莱克(VanSlyke)法测定氨基氮主要利用______与_________作用生成________________。
（5）实验室常用的甲醛滴定是利用氨基酸的氨基与中性甲醛反应，然后用碱(NaOH)来滴定________________上放出的________________。
（6）通常可用紫外分光光度法测定蛋白质的含量，这是因为蛋白质分子中的________________、________________和________________三种氨基酸的共轭双键有紫外吸收能力。
（7）人工合肽时常用的活化羧基的方法有(1)_______(2)________(3)________。
保护羧基的方法有
(1)________________ (2)________________。
（8）蛋白质之所以出现各种内容丰富的构象是因为_______键和________键能有不同程度的转动。
（9）在α-螺旋中C＝O和N-H基之间形成的氢键最稳定，因为这三个原子以________________排列。
（10）当蛋白质的非极性侧链避开水相时，疏水作用导致自由能________________。
（11）当疏水侧链折叠到蛋白质分子内部时，环境中水的熵________________。
（12）一般来说，球状蛋白质的_______性氨基酸侧链位于分子内部，______性氨基酸侧链位于分子表面。
（13）当溶液中盐离子强度低时，可增加蛋白质的溶解度，这种现象称________________。
当溶液中盐离子强度高时，可使蛋白质沉淀，这种现象称________________。
（14）抗体就是________________球蛋白。
（15）利用蛋白质不能通过半透膜的特性，使它和其他小分子物质分开的方法有______和_____。
（16）羧肽酶B专一地从蛋白质的C端切下________________氨基酸。
（17）.维持蛋白质构象的次级键主要有_______、______、________和________________。
（18）常用的肽链N端分析的方法有________________法、________________法、________________法和________________法。
C端分析的方法有________________法和________________法等。
（19）蛋白质的二级结构有________、________、______、_______和__________等几种基本类型。
（20）蛋白质变性的主要原因是被破坏；蛋白质变性后的主要特征是；变性蛋白质在去除致变因素后仍能（部分）恢复原有生物活性，表明没被破坏。
这是因为一级结构含有的结构信息，所以蛋白质分子构象恢复后仍能表现原有生物功能。
二：是非题
（1）亮氨酸的疏水性比丙氨酸强。
（2）一个化合物如能和茚三酮反应生成紫色，说明这化合物是氨基酸、肽或蛋白质。
（3）用纸电泳法分离氨基酸主要是根据氨基酸的极性不同。
（4）CNBr能裂解Gly-Met-Pro三肽。
（5）Lys－Lys-Lys三肽的pI必定大于个别Lys的pKa值。
（6）变性蛋白质溶解度降低是因为蛋白质分子的电荷被中和以及除去了蛋白质外面的水化层所引起的。
（7）在多肽分子中只存在一种共价键即肽键。
（8）逆流分溶和纸层析这两个分离氨基酸的方法是基于同一原理。
（9）溶液的pH可以影响氨基酸的等电点。
（10）某蛋白质在pH6时向阳极移动，则其等电点小于6。
三、计算题
1．某种氨基酸α－COOHpK＝2.4，α－N＋H3pK＝9.6，ω－N＋H3pK＝10.6，计算该种氨基酸的等电点（pI ）。
2．测得一种蛋白质分子中Trp残基占分子量的0.29%，计算该蛋白质的最低分子量（注：Trp的分子量为204Da）。