第一章 蛋白质化学
名词解释
羧基与另一个氨基脱水缩合而形成的化学由许多氨基酸借助肽键连接 肽键中的C-N 键具有部分不能旋转，因此，肽键中的C 、O 、N、H 四个原子处于一个平是指构成蛋称pH 值溶液荷相等的兼性离子，即蛋白质分子的净电荷等于零，此时溶液的PH 值称为该蛋白的等电位。
双螺旋解开，变成无规则的线团，此种作用称核酸的DNA 在适链又可重新通过氨键连接，形成原来的双螺旋结构，并恢复其原有的理化性DNA 的复性。
DNA ，DNA ，一条RNA ，只是它们有大部分互补的碱基顺序，也可以复此过程称杂交。
DNA变性时，A 260 DNA 热变性时，通常将％时的温度叫融解温度，DNA 链中，排列顺序和连接方式。
辅基，与酶蛋白的结合比较牢固，不易于酶的必需基团空间结构，直接参与了将作用物转变为产物的反应过程，这个区域较酶的活性理化性质及免疫学丧失，但可用透析、超滤等方法将抑制去抑制剂，故酶活力难以恢复。
是指糖原或葡萄糖在缺氧条是指由糖原分解为葡萄糖又叫Cori 循环。
肌肉糖酵解产生乳酸入血，再至肝合成肝糖原，肝糖原分解成葡萄糖入血到肌肉，再酵解成乳酸，此反应循环进行，叫乳酸循是指由非糖物质转变成葡萄 第五章 脂类代谢是脂类在血液中的运输形式， 连同合成及吸收的磷脂，胆固醇，加上载体蛋白等形成乳糜微粒（CM ）,CM 入血后，因其直径大，因其血浆混浊，但数小时后便有澄清，这种现象称为脂肪的廓清。
这是因为CM 在组织毛细血管内皮细胞表面脂蛋白脂肪酶（LPL ）的催化下，使CM 中的甘油三酯逐步水解， CM 颗粒逐渐变小。
人们称LPL逐步水解为脂肪酸和甘油，以供其他组织利用，此过程称为脂脂肪酸在肝脏可分解并生成酮只能将酮体经血循环运至肝外组织利用。
在糖尿病等病理情况下，体内大量幼用脂肪，酮体的生成量超过肝外组织利用量时，可引起酮症。
此时血中酮体升高，是指体内需要而又不能目前认为必需脂肪酸有三种，即亚油酸，亚麻酸及脂类是脂肪与类脂的总类脂：是一类物理性质与脂肪相似的物质，主要有磷脂、糖脂、胆固醇及胆固醇脂等，是细胞的膜结构重要组分。
第一章蛋白质化学习题答案资料
（一）名词解释1．两性离子：指在同一氨基酸分子上含有等量的正负两种电荷，又称兼性离子或偶极离子。
2．必需氨基酸：指人体（和其它哺乳动物）自身不能合成，机体又必需，需要从饮食中获得的氨基酸。
3. 氨基酸的等电点：指氨基酸的正离子浓度和负离子浓度相等时的pH值，用符号pI表示。
6．构型：指在立体异构体中不对称碳原子上相连的各原子或取代基团的空间排布。
构型的转变伴随着共价键的断裂和重新形成。
7．蛋白质的一级结构：指蛋白质多肽链中氨基酸的排列顺序，以及二硫键的位置。
8．构象：指有机分子中，不改变共价键结构，仅单键周围的原子旋转所产生的原子的空间排布。
一种构象改变为另一种构象时，不涉及共价键的断裂和重新形成。
构象改变不会改变分子的光学活性。
9．蛋白质的二级结构：指在蛋白质分子中的局部区域内，多肽链沿一定方向盘绕和折叠的方式。
10．结构域：指蛋白质多肽链在二级结构的基础上进一步卷曲折叠成几个相对独立的近似球形的组装体。
11．蛋白质的三级结构：指蛋白质在二级结构的基础上借助各种次级键卷曲折叠成特定的球状分子结构的构象。
13．蛋白质的四级结构：指多亚基蛋白质分子中各个具有三级结构的多肽链以适当方式聚合所呈现的三维结构。
15．超二级结构：指蛋白质分子中相邻的二级结构单位组合在一起所形成的有规则的、在空间上能辨认的二级结构组合体。
17．范德华力：中性原子之间通过瞬间静电相互作用产生的一种弱的分子间的力。
当两个原子之间的距离为它们的范德华半径之和时，范德华力最强。
18．盐析：在蛋白质溶液中加入一定量的高浓度中性盐（如硫酸氨），使蛋白质溶解度降低并沉淀析出的现象称为盐析。
19．盐溶：在蛋白质溶液中加入少量中性盐使蛋白质溶解度增加的现象。
20．蛋白质的变性作用：蛋白质分子的天然构象遭到破坏导致其生物活性丧失的现象。
蛋白质在受到光照、热、有机溶剂以及一些变性剂的作用时，次级键遭到破坏导致天然构象的破坏，但其一级结构不发生改变。
第一章蛋白质化学
（三）促肾上腺皮质激素（ACTH）
39肽，活性部位为第4~10位的7肽片段： Met-Glu-His-Phe-Arg-Trp-Gly。
（四）脑肽
脑啡肽具有强烈的镇痛作用（强于吗啡），不上瘾。
Met-脑啡肽 Tyr-Gly-Gly-PheMet Leu-脑啡肽 Tyr-Gly-Gly-PheLeu β-内啡肽（31肽）具有较强的吗啡样活性与镇痛作用。
6. 3）带负电： Glu(γ羧基)、Asp(β羧基)
7. （2）非极性氨基酸： 8. Val、Leu、Ile (支链)； Gly(无旋光异构)、
Ala; Met (含硫) 、Pro(亚氨基); Phe、Trp(芳香 族)
色氨酸 tryptophan Trp W 5.89
蛋氨酸 methionine Met M 5.74
CH2CHCOOH NH2
CH2CHCOOH
5. （4）杂环亚氨基酸：Pro
N
NH2
H
N+ CO2-
HH
2. 根据R的极性
3. （1）极性氨基酸： 4. 1）不带电：Ser、Thr (含羟基) ；Asn、Gln
(含酰氨)；Tyr(芳香族)、Cys(含硫)
5. 2）带正电： Lys(ε氨基) 、Arg(胍基)、His(咪 唑基)
定其位置。采用过甲酸氧化法，生成半胱氨磺酸。
蛋白质顺序测定基本步骤
纯蛋白质 二硫键拆开
末端氨基酸测定 专一性裂解 将肽段分离并测出顺序 将肽段顺序进行叠联以确定完整的顺序
（二）蛋白质的空间结构（构象、高级结构）
构象(conformation)——即蛋白质的空间结构或 高级结构，是指蛋白质分子中所有原子在三维空 间的排列分布和肽链的走向。
生物化学第一章蛋白质化学
组成蛋白质的元素：
主要元素组成： 碳(C) 50% ~ 55% 氧(O) 19% ~ 24% 氢(H) 6% ~ 8% 氮(N) 13% ~ 19% 硫(S) 0% ~ 4%
少量的 磷(P)、铁(Fe)、铜(Cu)、锌(Zn)和碘(I)等
蛋白质元素组成特点：
各种蛋白质含氮量很接近，平均为16％
故可根据以下公式推算出蛋白质的大致含量： 样品中蛋白质的含量〔g〕
脱水作用
脱水作用
－－
碱
酸－
－
－
－－ －
不稳定的蛋白质颗粒
带负电荷的蛋白质
溶液中蛋白质的聚沉
〔三〕蛋白质的变性、沉淀与凝固
1. 蛋白质的变性〔denaturation〕 在某些理化因素作用下，蛋白质的构
象被破坏，失去其原有的性质和生物活性， 称为蛋白质的变性作用。
变性后的蛋白称为变性蛋白质。
常见的变性因素：
2. 极性中性氨基酸
R-基含有极性基团； 生理pH条件下不解离。 包括7个：
甘氨酸(Trp)、 丝氨酸(Ser)、
半胱氨酸(Cys)、 谷氨酰胺(Gln)、 天冬酰胺(Asn)、 酪氨酸(Tyr) 苏氨酸(Thr)
3. 酸性氨基酸
R-基有COOH(COO-)
带负电荷
4. 碱性氨基酸
R-基有NH2(NH3+)
牛胰核糖核酸酶的变性与复性
尿素或盐酸胍 β-巯基乙醇
透析
有活性
无活性
〔二〕一级构造与功能的关系 1.一级构造相似的蛋白质功能相似 一级构造不同的蛋白质功能不同
胰岛素的一级构造及种属差异
一级构造不同的蛋白质功能不同
ACTH 促肾上腺素皮质激素
MSH 促黑激素
第一章 蛋白质化学(含答案)
第一章蛋白质化学问答题1. 色蛋白 (chromoprotein)2. 金属蛋白 (metalloprotein)3. 磷蛋白 (phosphoprotein)4. 核蛋白 (nucleoprotein)5. 脂蛋白 (lipoprotein)6. 糖蛋白 (glycoprotein)7. 组蛋白 (histones)8. 蛋白质的互补作用9. 蛋白质系数10. a 一氨基酸11.必需氨基酸12. 非必需氨基酸13. 半必需氨基酸14. 两性离子15. 氨基酸的等电点（ isoelectric point, pl ）17. 构型 (configuration)18. 氨基酸残基19. 蛋白质的二级结构20. 肽单位21. 肽平面22. α螺旋结构23. β折叠结构24. β转角结构25. Rossmann 卷曲26. 超二级结构27. 结构域28. 蛋白质的四级结构29. 蛋白质的三级结构30. 亚单位（亚基）31. 分级盐析32. 蛋白质的变性作用33. 蛋白质的沉淀作用34. 生物碱试剂35. 单纯蛋白质（简单蛋白质）和结合36. 同功能蛋白质37. 免疫球蛋白（ Immunoglobulin ,Ig)38. 蛋白质的等电点39. 等离子点（ isoionic point ）40. 盐溶作用 (salting in)41. 盐析作用（ salting out)42. Bohr 效应（波尔效应）43. α - 碳原子的二面角44. 氨基末端（ N- 端）和 C- 末端45. 半透膜填空题1. 蛋白质按其分子外形的对称程度可分为_____和_____蛋白质两种。
2. 根据组成可将蛋白质分为_____和_____蛋白质两种。
3. 组蛋白是真核细胞染色体的_____，含_____氨酸多，所以呈碱性。
4. 醇溶蛋白溶于_____ ，而不溶于_____ 。
5. 蛋白质元素组成的特点是_____ ，平均为_____ 。
生物化学第一章蛋白质121
R CH NH2 COO
pH > pI
净电荷为负
当氨基酸溶液在某一定pH值时，使某特定氨基酸分子上所带正负 电荷相等，成为两性离子，在电场中既不向阳极也不向阴极移动， 此时溶液的pH值即为该氨基酸的等电点(isoelctric point)。
甘
甘氨酸盐酸盐（A+） 等电点甘氨酸（A）
甘氨酸钠（A-）
蛋白质主要元素组成：C、H、O、N、S 微量元素：P、Fe、Cu、Zn、Mo、I、Se 等。
蛋白质平均含N量为16％,这是凯氏定 氮法测蛋白质含量的理论依据：
蛋白质含量＝蛋白质含N量×6.25
蛋白质的分类
• 根据分子形状分类：
• 根据化学组成分类：
蛋白质主要功能：
催化功能； 调节功能； 运动功能； 信息功能；
特征：两条或多 条伸展的多肽链 侧向集聚，通过 相邻肽链主链上 的N-H与C=O之间 有规则的氢键， 形成锯齿状片层 结构，即β－折 叠片。
• 类别： • 平行：N端在同一方向。 • Φ=-119°，ψ=+113° • 反平行：N端一顺一反交替排列。 • Φ=-139°，ψ=+135°
特征：多肽 链中氨基酸 残基n的羰基 上的氧与残 基 （ n+3 ） 的 氮原上的氢 之间形成氢 键，肽键回 折 1800 。 形 成 10 个 原 子 组成的环。
β－转角（β-turn）
无
规
则
卷
曲
无规则卷曲
示
意
图
细胞色素C的三级结构
超二级结构
(super-secondary structure)
在蛋白质分子中，特别是球状蛋白质 中，由若干相邻的二级结构单元（即α— 螺旋、β—折叠片和β—转角等）彼此相互 作用组合在一起，，形成有规则、在空间 上能辨认的二级结构组合体，充当三级结 构的构件单元，称超二级结构。
第一章蛋白质化学
二十种氨基酸的名称和结构如图所示 :
注：二十种氨基酸的结构特点
?支链氨基酸： 缬氨酸、亮氨酸，异亮氨酸 ?含羟基的氨基酸：丝氨酸、苏氨酸
?含硫的氨基酸： 半胱氨酸（含巯基）、
甲硫氨酸（含硫甲基）
?含苯环的氨基酸： 苯丙氨酸、色氨酸、酪氨酸
?含胍基的氨基酸： 精氨酸 ?含咪唑基的氨基酸： 组氨酸
元素组成 ： C
H
O
N
S
其它
蛋白质中 N是特征元素，且含量恒定，为 16%左右 ，即16 克 氮/100克蛋白质，故可以用 定氮法测量蛋白质含量，即：每 100克蛋白质含氮 16克， 100/16=6.25 克蛋白质含氮 1克。所以， 每克样品含氮量× 6.25×100=100 克样品蛋白质含量（克 %）。
的化学性质 的差异，使各组分以不同程度分布
8.其它： 如鸡蛋清蛋白、牛奶中的酪蛋白是营养和储存
蛋白；胶原蛋白、纤维蛋白等属于结构蛋白。还有甜味 蛋白、毒素蛋白等都具有特异的生物学功能。
所以，我们不难理解，为什么说 没有蛋白质就没有生命。
二、蛋白质的分类
1. 根据分子形状分： 球状蛋白质、纤维状蛋白质
2.根据功能分： 活性蛋白质、结构蛋白质。
4. 参与机体的运动： 如心跳、胃肠蠕动等，依靠与肌 肉收缩有关的蛋白质来实现，如肌球蛋白、肌动蛋白。
5.参与机体的防御： 机体抵抗外来侵害的防御机能，靠
抗体，抗体也称免疫球蛋白，是蛋白质。 6. 接受传递信息： 如口腔中的味觉蛋白、视网膜中的视 觉蛋白。
7.调节或控制细胞的生长、分化、遗传信息的表达。
定因素。
8.充分理解蛋白质结构与功能的关系；从核糖
核酸酶的变性与复性实验理解一级结构与空
《生物化学》绪论 第1章 蛋白质化学
定的蛋白质肽键断裂，各自得到一系列大小不同 的肽段。
⑷分离提纯所得的肽，并测定它们的序列。
⑸从有重叠结构的各个肽的序列中推断出蛋白质
中全部氨基酸排列顺序。
一级结构确定的原则
蛋白质一级结构测定的战略原则是将大化小，逐
段分析，先后采用不同方法制成两套肽片断，并 对照两段肽段，找出重叠片断，排出肽的前后位 臵，最后确定蛋白质的完整序列。
α-螺旋结构
每个氨基酸残基的－NH
－与间隔三个氨基酸残 基的=C=0形成氢键。每 个 肽 键 的 =C=0 与 － NH －都参加氢键形成，因 此 保 持 了 α- 螺 旋 的 最 大 稳定性。
绝大多数蛋白质以右手
右手α螺旋
α- 螺 旋 形 式 存 在 。 1978 年发现蛋白质结构中也 有 左 手 α- 螺 旋 结 构 。
第一章 蛋白质化学
第一章 蛋白质化学
蛋白质是由不同的 α-氨基酸按一定
的序列通过酰胺键（蛋白质化学中专 称为肽键）缩合而成的，具有较稳定 的构像并具有一定生物功能的生物大 分子。
1.1 蛋白质的生物学意义
蛋白质是一切生物体的细胞和组织的主要组成成
分，也是生物体形态结构的物质基础，使生命活 动所依赖的物质基础。 蛋白质分子巨大、结构复杂，使得蛋白质的理论 研究及其应用受到限制。近年来在重组DNA技术 基础上发展起来的蛋白质工程为解决这方面的问 题提供了最大的可能性。蛋白质工程可改变蛋白 质的生物活性，改变蛋白质的稳定性，改变受体 蛋白质的特性。通过蛋白质工程可深入地研究蛋 白质的结构与功能的相互关系。
1.2 蛋白质的元素组成
经元素分析，蛋白质一般含碳50%~55%，氢
6%~8% ， 氧 20%~23% ， 氮 15%~18% ， 硫 0%~4%。 有的蛋白质还含有微量的磷、铁、锌、铜、钼、 碘等元素。 氮含量在各种蛋白质中比较接近，平均为16%。 因此，一般可由测定生物样品中的氮，粗略的 计算出蛋白质的含量。（1g的氮≈ 6.25 g的蛋 白质）
医学生物化学
β-折叠
(1)多肽链在一定空间平面内伸展，各肽键 平面之间折叠成锯齿状（或折扇形）结构。
31
（2）β－片层可以由一条肽链折 返而成，也可以由两条以上多肽 链顺向或逆向平行、排列而成。
32
（3）当两条肽链接近时，彼此 的肽链相互形成氢键使结构稳 定，氢键的方向与肽键长轴相 垂直。
（4）肽链中氨基酸侧链R伸出 在片层“锯齿”上下。
19
②蛋白质的分子结构：蛋白质分子的一 级、二级、三级及四级结构的概念，维 持蛋白质一级结构和空间结构的化学键 (肽键、二硫键、氢键、盐键、疏水键 和范德华引力)，α—螺旋和β折叠结 构的特点。
20
21
一级结构：蛋白质多肽链中氨基酸 残基的排列顺序称为蛋白质的一级 结构。
一级结构的主要化学键：肽键、二 硫键。
53
核酸：脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核 酸(RNA)
DNA是遗传的物质基础，RNA在蛋白 质的生物合成中起着重要作用。
DNA是遗传信息的携带者，生物体的 遗传特征主要由DNA决定。在RNA和 蛋白质的参与下，DNA可将遗传信息 复制、转录并指导特定蛋白质的生 物合成。
54
2、核酸的化学组成： ① 核酸的元素组成：C、H、O、N、P ② 核酸的基本化学组成：碱基、戊糖和 磷酸，碱基结构特点及简写符号，DNA与 RNA分子组成的异同点。
33
34
三级结构：
蛋白质的三级结构是指在二 级结构基础上，肽链的不同区段 的侧链基团相互作用在空间进一 步盘绕、折叠形成的包括主链和 侧链构象在内的特征三维结构。
35
三级结构的特点：
（1）进一步盘曲、折叠的多肽链 分子在空间长度大大缩短，呈棒状、 纤维状、球状。
（2）多肽侧链上各种功能基团之 间所形成的次级键来维持结构的稳 定性。其中疏水键最为重要。
蛋白质化学1
肽键（peptide bond）：
0.127nm 键长=0.132nm 0.148nm
肽键的特点是氮原子上的孤对电子与羰基具有 明显的共轭作用。 组成肽键的原子处于同一平面。
3 肽的命名：
亚硝酸盐反应 烃基化反应 酰化反应 脱氨基反应 西佛碱反应
H
α -氨基参加的反应
1、与亚硝酸反应： 氨基酸的氨基也和其他的伯胺一样，在室温下与亚硝 酸作用生成氮气，其反应式如下：
在标准条件下测定生成的氮气体积，即可计算出氨基酸 的量。
2、与酰化试剂反应： 氨基酸的氨基与酰氯或酸酐在弱碱溶液中发生作用时， 氨基即被酰基化。如与苄氧甲酰氯反应：
以甘氨酸为例说明氨基酸的解离情况
(1)
(2)
+
3 氨基酸的等电点
在不同的pH条件下，两性离子的状态也随之发生变化
COOH - H COO + pK ' 1 H N C H C H 3 R
+
-
H3N
+
-H pK2 ' H N C H 2 +H
+
+
COO R
-
+H
+
R
PH 1 净电荷 +1 正离子
7 0 两性离子 等电点PI
第二节
氨基酸
氨基酸是一切蛋白质的组成单位。
蛋白质的水解
完全水解得到各种氨基酸的混合物，部
分水解通常得到多肽片段。最后得到各 种氨基酸的混合物。 所以，氨基酸是蛋白质的基本结构单元。 大多数的蛋白质都是由20种氨基酸组成。 这20种氨基酸被称为基本氨基酸。
第一章 蛋白质化学
第一章蛋白质化学1．何谓蛋白质的等电点？其大小和什么有关系？2．经氨基酸分析测知1mg某蛋白中含有45ug的亮氨酸（MW131．2），23.2ug的酪氨酸(MW204.2)，问该蛋白质的最低分子量是多少？3．一四肽与FDNB反应后，用6mol/L盐酸水解得DNP－Val．及三种其他氨基酸。
当这种四肽用胰蛋白酶水解，可得到两个二肽，其中一个肽可发生坂口反应，另一个肽用LiBH4还原后再进行水解，水解液中发现有氨基乙醇和一种与茚三酮反应生成棕褐色产物的氨基酸，试问在原来的四肽中可能存在哪几种氨基酸，它们的排列顺序如何？4．一大肠杆菌细胞中含10个蛋白质分子，每个蛋白质分子的平均分子量为40 000，假定所有的分子都处于a螺旋构象。
计算其所含的多肽链长度？5．某蛋白质分子中有一40个氨基酸残基组成的肽段，折叠形成了由2条肽段组成的反平行?折叠结构，并含有一?转角结构，后者由4个氨基酸残基组成。
问此结构花式的长度约是多少？6．某一蛋白样品在聚丙烯酸胺凝胶电泳（PAGE）上呈现一条分离带，用十二烷基硫酸钠(SDS)和硫基乙醇处理后再进行SDS－PAGE电泳时得到等浓度的两条分离带，问该蛋白质样品是否纯？7．“一Gly－Pro－Lys－Gly－Pro－Pro－Gly－Ala－Ser－Gly－Lys－Asn一”是新合成的胶原蛋白多肽链的一部分结构，问：1）哪个脯氨酸残基可被羟化为4一羟基脯氨酸？2）哪个脯氨酸残基可被羟化为3一羟基脯氨酸？3）哪个赖氨酸残基可被羟化？4）哪个氨基酸残基可与糖残基连接？8．一五肽用胰蛋白酶水解得到两个肽段和一个游离的氨基酸，其中一个肽段在280nm有吸收，且Panly反应、坂口反应都呈阳性；另一肽段用汉化氰处理释放出一个可与茚三酮反应产生棕褐色产物的氨基酸，此肽的氨基酸排列顺序如何？9．研究发现，多聚一L－Lys在pH7.0呈随机螺旋结构，但在pH10为a螺旋构象，为什么？预测多聚一L－Glu在什么pH条件下为随机螺旋，在什么pH下为a螺旋构象？为什么？10．Tropomyosin是由两条a螺旋肽链相互缠绕构成的超螺旋结构。
01第一章蛋白质化学
01第⼀章蛋⽩质化学01 第⼀章蛋⽩质化学第⼀章蛋⽩质化学蛋⽩质是最重要的⽣物⼤分⼦，同时蛋⽩质化学在⽣物化学中也是第⼀重要的部分。
要学好⽣物化学就⼀定要⾸先学好蛋⽩质化学。
蛋⽩质化学这⼀章内容很多，重点是蛋⽩质的结构和功能，其难点是掌握蛋⽩质或氨基酸的两性解离。
为使读者更好地掌握两性解离，本章以氨基酸的两性解离为例进⾏较详细的解释。
当可解离基团HA或A-发⽣解离时:KaKb，,,, HA,,,H，A或A，HO,,,HA，OH2其中Ka与Kb分别为酸式解离常与碱式解离常数:+- Ka=[H]×[A]/[HA]-- Kb=[HA]×[OH]/([A]×[HO]) 2-+-14由于[HO]可近似看作为1，⽽[OH)×[H]=10; 2--14+ [OH]=10/[H]- Kb=[HA]×[OH-]/[A]--14+ =([HA]/[A]×(10/[H])-+-14 =[[HA]/([A]×[H])]10-14 =10 × 1/Ka-14 Ka×Kb=10为了使⽤上的⽅便，我们把X的负对数⽤pX表⽰，把上式两边取负对数: pKa+pKb=14这样我们就可以清楚地看到对于同⼀对解离基团的pKa与pKb之间的关系。
⼀般情况下我们都使⽤pKa，⽽pKb使⽤则较少。
在处理pH值与某⼀可解离基团解离程度之间的关系时，我们就要使⽤Henderson-Hasselbalch⽅程，此⽅程是怎样来的呢，请看:Ka，, HA,,,H，A+-各成分的摩尔浓度为[HA] [H][A]+-+-Ka=([H]×[A]/[HA]=[H]×([A]/[HA])-两边取负对数:pKa=pH-Ig([A]/[HA])-Ph=pKa+1g([A]/[HA])=pKa+1g([碱]/[碱])+-上式即为Hendreson-Hasselbalch⽅程。
生物化学判断题
生物化学判断题第一章蛋白质化学1、蛋白质的变性是其构象发生变化的结果。
t2、蛋白质构象的改变是由于分子共价键的断裂所致。
f3、共同组成蛋白质的20种氨基酸分子中都所含不等距的α-碳原子。
f4、蛋白质分子的亚基就是蛋白质的结构域。
f5、组成蛋白质的氨基酸都能与茚三酮生成紫色物质。
f6、pro不能维持α-螺旋，凡有pro的部位肽链都发生弯转。
t7、利用盐浓度的不同可提高或降低蛋白质的溶解度。
t8、蛋白质都有一、二、三、四级结构。
f9、在肽键平面中，只有与α-碳原子相连接的单键能民主自由转动。
t10、处在等电点状态时，氨基酸的溶解度最轻。
t11、蛋白质的四级结构可以指出就是亚基的聚合体。
t12、蛋白质中的肽键可以民主自由转动。
f第二章核酸化学1、脱氧核糖核苷中的糖环3’位没羟基。
f2、若双链dna中的一条链碱基顺序为ctggac，则另一条链的碱基顺序为gacctg。
f3、在相同条件下测量种属a和种属b的tm值，若种属a的dnatm值高于种属b，则种属a的dna比种属b所含更多的a-t碱基对。
t4、原核生物和真核生物的染色体均为dna与组蛋白的复合体。
f5、核酸的紫外吸收与溶液的ph值无关。
f6、mrna就是细胞内种类最多，含量最多样的rna。
f7、基因表达的最终产物都就是蛋白质。
f8、核酸变性或水解时，发生distinguished效应。
f9、酮式与烯醇式两种互变异构体碱基在细胞中同时存在。
t10、毫无例外，从结构基因中的dna序列可以推出相应的蛋白质序列。
f11、目前为止辨认出的润色核苷酸大多存有于trna中。
t12、核糖体不仅存在于细胞质中，也存在于线粒体和叶绿体中。
t13、核酸变性过程导致对580nm波长的光吸收增加。
f14、核酸分子中的含氮碱基都是嘌呤和嘧啶的衍生物。
t15、组成核酸的基本单位叫做核苷酸残基。
t16、rna和dna都易于被碱水解。
f17、核小体是dna与组蛋白的复合物。
t第三章糖类化学1、单糖是多羟基醛或多羟基酮类。
生物化学生物化学第一章蛋白质
PAGE
垂
直
平
低浓度浓缩胶
板
电
泳
高浓度分离胶
示
意
图
生物化学生物化学第一章蛋白质
生物化学生物化学第一章蛋白质
生物化学生物化学第一章蛋白质
生物化学生物化学第一章蛋白质
生物化学生物化学一章蛋白质
• 肌红蛋白和血红蛋白的每条链都含一个血 红素辅基。
• 血红素由四个吡咯环构成的原卟啉Ⅸ和一 个铁离子组成。作为亚铁离子，可形成6个 配位键：其中4个与卟啉与环的氮原子连接， 第五个与His93相连，第六个与氧可逆结合 附近有个His64辅助氧的结合。
生物化学生物化学第一章蛋白质
肌红蛋白与血红蛋白的结构与功能
生物化学生物化学第一章蛋白质
目录
• 肌红蛋白(Mb)由153个氨基酸残基组成,血 红蛋白(Hb)的α亚基有141个氨基酸,β亚基 有146个氨基酸残基。Mb and Hb的两种亚 基氨基酸残基数和序列均有变化，但它们 的三级结构几乎完全相同。
• 同功能蛋白质：不同生物体中表现同一功 能的蛋白质，又称同源蛋白质。
生物化学生物化学第一章蛋白质
• 对比不同生物的同源蛋白质的氨基酸序列 可以发现，它们长度相同或相近，而且许 多位置的氨基酸是相同的。这些相同的氨 基酸残基称为不变残基。
• 不变残基对于同源蛋白的功能是必需的。
生物化学生物化学第一章蛋白质
• 说明肌红蛋白和血红蛋白的α亚基和β亚基 都起源于一个共同的祖先。
生物化学生物化学第一章蛋白质
• 在血红蛋白和肌红蛋白分子中与辅基血红 素相连的氨基酸都是组氨酸。说明不同氨 基酸序列中只有关键的氨基酸不变才能产 生相同的构象，执行相同的功能。
• 这种关键氨基酸通常提供形成蛋白质构象 的必要基团。
王镜岩生物化学知识点整理版
教学目标：1.掌握蛋白质的概念、重要性和分子组成。
2.掌握α-氨基酸的结构通式和20种氨基酸的名称、符号、结构、分类；掌握氨基酸的重要性质；熟悉肽和活性肽的概念。
3.掌握蛋白质的一、二、三、四级结构的特点及其重要化学键。
4.了解蛋白质结构与功能间的关系。
5.熟悉蛋白质的重要性质和分类第一节蛋白质的分子组成一、蛋白质的元素（化学）组成主要有 C（50%～55%）、H（6%～7%）、O（19%～24%）、N（13%～19%）、S（0%～4%）。
有些蛋白质还含微量的P、Fe、Cu、Zn、Mn、Co、Mo、I等。
各种蛋白质的含氮量很接近，平均为16%。
因此，可以用定氮法来推算样品中蛋白质的大致含量。
每克样品含氮克数×6.25×100=100g样品中蛋白质含量（g%）二、蛋白质的基本组成单位——氨基酸蛋白质在酸、碱或蛋白酶的作用下，最终水解为游离氨基酸（amino acid），即蛋白质组成单体或构件分子。
存在于自然界中的氨基酸有300余种，但合成蛋白质的氨基酸仅20种（称编码氨基酸），最先发现的是天门冬氨酸（1806年），最后鉴定的是苏氨酸（1938年）。
（三）氨基酸的重要理化性质1．一般物理性质α-氨基酸为无色晶体，熔点一般在200 oC以上。
各种氨基酸在水中的溶解度差别很大（酪氨酸不溶于水）。
一般溶解于稀酸或稀碱，但不能溶解于有机溶剂，通常酒精能把氨基酸从其溶液中沉淀析出。
芳香族氨基酸（Tyr、Trp、Phe）有共轭双键，在近紫外区有光吸收能力，Tyr、Trp的吸收峰在280nm，Phe在265 nm。
由于大多数蛋白质含Tyr、Trp残基，所以测定蛋白质溶液280nm的光吸收值，是分析溶液中蛋白质含量的快速简便的方法。
2．两性解离和等电点（isoelectric point, pI）氨基酸在水溶液或晶体状态时以两性离子的形式存在，既可作为酸（质子供体），又可作为碱（质子受体）起作用，是两性电解质，其解离度与溶液的pH有关。
生物化学复习资料(全)
生物化学复习资料第一章蛋白质化学第一节蛋白质的基本结构单位——氨基酸凯氏定氮法：每克样品蛋白质含量（g）=每克样品中含氮量x 6.25氨基酸结构通式：蛋白质是由许多不同的α-氨基酸按一定的序列通过肽键缩合而成的具有生物学功能的生物大分子。
氨基酸分类：（1）脂肪族基团：丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、甘氨酸、脯氨酸（2）芳香族基团：苯丙氨酸、色氨酸、酪氨酸（3）含硫基团：蛋氨酸（甲硫氨酸）、半胱氨酸（4）含醇基基团：丝氨酸、苏氨酸（5）碱性基团：赖氨酸、精氨酸、组氨酸（6）酸性基团：天冬氨酸、谷氨酸（7）含酰胺基团：天冬酰胺、谷氨酰胺必需氨基酸（8种）：人体必不可少，而机体内又不能合成，必需从食物中补充的氨基酸。
蛋氨酸（甲硫氨酸）、缬氨酸、赖氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、色氨酸、苏氨酸氨基酸的两性性质：氨基酸可接受质子而形成NH3+，具有碱性；羧基可释放质子而解离成COO-，具有酸性。
这就是氨基酸的两性性质。
氨基酸等电点：指氨基酸的正离子浓度和负离子浓度相等时的pH值。
蛋白质中的色氨酸和酪氨酸两种氨基酸具有紫外吸收特性，在波长280nm处有最大吸收值。
镰刀形细胞贫血：血红蛋白β链第六位上的Glu→Val替换。
第二节肽肽键：一个氨基酸的α-羧基与另一个氨基酸的α-氨基脱水综合而形成的酰胺键叫肽键。
肽键是蛋白质分子中氨基酸之间的主要连接方式，它是由一个氨基酸的α-羧基与另一个氨基酸的α-氨基缩合脱水而形成的酰胺键。
少于10个氨基酸的肽称为寡肽，由10个以上氨基酸形成的肽叫多肽。
谷胱甘肽（GSH）是一种存在于动植物和微生物细胞中的重要三肽，含有一个活泼的巯基。
参与细胞内的氧化还原作用，是一种抗氧化剂，对许多酶具有保护作用。
化学性质：（1）茚三酮反应：生产蓝紫色物质（2）桑格反应第三节蛋白质的分子结构蛋白质的一级结构：是指氨基酸在肽链中的排列顺序。
蛋白质的二级结构：是指蛋白质分子中多肽链本身的折叠方式。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
一、蛋白质的重要性和一般组成 （一）重要性 结构物质，功能物质。 一切重要的生理活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命现 象的最基本的物质基础。
（二）一般组成 元素组成：C、H、O、N 、S，有些蛋白质还含 有一些其它元素，如 P、Fe、Cu、Mo、I等。 各种蛋白质的含氮量都很接近，都在16%左右， 因此可通过测定生物样品中的含氮量计算出样品中 蛋白质的含量，1克氮就相当于6.25克蛋白质。 凯氏定氮法
氨基酸所带静电荷为“零”时，溶液的pH值称为该 氨基酸的等电点（isoelectric point），以pI表示。
COOH H2N C R H
COOH H3N
COO H3N
H2N
COO C R
-
ห้องสมุดไป่ตู้
+
C R
H
+
C R
H
H
当溶液的pH=pI时，氨基酸主要以两性离子形式存在。 pH<pI时，氨基酸主要以正离子形式存在。
[Gly±] pI=（pK1+pK2）/2
pIGly =（2.34+9.60）/2=5.97
pI时， [Gly+ ] = [Gly ]
[Gly±] [H+]
K1
=
[Gly±] K2
[H+]
酸性氨基酸，以Asp为例：
碱性氨基酸，以Lys为例：
（四）氨基酸的化学性质
R CH COOH NH 2
R CH COO + NH 3
+ P+
+ NH 3(ε) P+
+
+ NH 3(ε) P
-
+
NH 2
pK 10.6
P
COO
NH 2(ε) P
pI=(8.0＋10.6) /2 =9.3
-
2．肽的化学性质
（1）双缩脲反应
NH 2 C O NH 2 NH 2 C O NH 2
NH 2 C
加热
O NH + NH3↑
C
O NH 2
双缩脲 ＋ 碱性CuSO4溶液 （2）肽键的紫外吸收 210～230nm
1．α-氨基参加的反应
（1）成盐作用
R CH COOH + HCl NH 2
R CH
COOH
NH 2 HCl
·
（2）与HNO2的反应
NH 2 R CH COOH + HNO2
OH R CH COOH + H2O + N2
↑
（3）与甲醛的反应
甲醛滴定
（4）氨基酸与 5一二甲氨基萘-1-磺酰氯 （dansyl chloride,DNS）的反应
茚三酮显色：仪器灵敏度10-9mol
OPA（邻苯二甲醛），荧光胺： 灵敏度10-12mol。
3．高效液相层析（high performance liguid chromatography, HPLC）
（六）氨基酸的制备 1．蛋白质水解 （1）酸水解
（2）碱水解
（3）酶水解 2．人工合成 3．微生物发酵
（2）苯环的黄色反应
Tyr or
Trp
+ 浓HNO3
黄色
phe+少量浓H2SO4+浓HNO3
黄色
（3）酚基的Millon反应（米伦氏反应）
HgNO3 Tyr+ Hg(NO3)2 HNO3 红色
（4）pauly反应
His + 重氮苯磺酸
红色（棕红色）
Tyr + 重氮苯磺酸
橘黄色
（5）Folin一酚反应
（三）氨基酸的酸碱性质和等电点 1、氨基酸的两性离子形式
-
COOH H2N C R H H3N
COO
+
C R
H
两性离子(dipolar ion)
2、氨基酸的两性解离和等电点
BrÖnsted的酸碱理论，即广义酸碱理论。
HA
酸
A + H
碱
-
+
质子
两性电解质
As an acid（proton donor）：
COO H3N
H2N
COO C R H
+
C R
H
+ H+
As a base（proton acceptor）：
COO H3N
H3N
COOH
+
C R
+ H+ H
+
C R
H
COOH H3N
+
+ OH C R
正离子
-
COO H3N
+ OH + H+ H2N
COO C R
负离子
-
H + H+
+
C R
H
H
两性离子
多肽（Polypeptide）
氨基酸之间通过肽键连接形成的链称肽链。
R1 H2N CH
N端
O C
R2 HN CH
O C
R3 HN CH
O C
Rn HN CH
C端
O COH
氨基酸残基
氨基酸残基
肽链书写方式：N端→C端
肽链有链状、环状和分支状。
命名：根据氨基酸组成，由N端→C端命名
O H3C CH NH 2 C O HN CH 2 C HN CH CH 2 CH H3C CH 3 COOH
pH>pI时，氨基酸主要以负离子形式存在。
3．氨基酸的酸碱滴定曲线
4．等电点的计算
中性氨基酸：以Gly为例
COOH H3N
+ H K1 + H K2
COO H3N
-
COO H2N CH2
-
+
CH2 Gly
+
+
CH2 Gly
+ -
Gly
-
K 1= K 2=
[Gly±] [H+] [Gly+] [Gly- ] [H+] [H+]2=K1K2 pH=（pK1+pK2）/2
紫色
（三）天然存在的某些活性肽
1．肌肽和鹅肌肽
肌肽（carnosine）:β-Ala-His
鹅肌肽（anserine）：β-Ala-1-Me-His
2．谷胱甘肽(glutathione,GSH)
3．多肽抗菌素
4．多肽激素
5．神经肽 如脑啡肽 (enkephalin) 甲硫氨酸脑啡肽 Tyr–Gly–Gly–phe- Met
二、蛋白质的基本结构单位——氨基酸（amino acid, aa或AA） （一）氨基酸的通式、分类、结构和代号 1、氨基酸的通式
或
H 2N COOH C R
α
COO H 3N
+
C R
α
H
H
2、氨基酸的分类、结构、代号
(1)按侧链R基的结构
(2) 按侧链R基的极性
氨基酸的结构、代号:
中性氨基酸
（二）氨基酸的构型、旋光性和光吸收
构型：手性碳原子（除Gly以外) D-型和L-型
蛋白质中的氨基酸都是L-型。 (Gly除外)
以丙氨酸为例：
如含两个手性碳原子，则有４种立体异构体，分别称 为Ｄ-,Ｌ-，Ｄ别-和Ｌ别-氨基酸。
COOH H2N H C C CH3
L-苏氨酸 (L-threonine)
（2）纸层析
单向纸层析图 Rf值
双向纸层析图
（3）薄层层析
2．离子交换层析法
原理：分离氨基酸时，用离子交换树脂作为支持物，离子交
换树脂上的活性基团与溶液中的离子进行交换反应，由于各种离 子交换能力不同，与树脂结合的牢固程度就不同，在洗脱过程中， 各种离子以不同的速度移动，从而达到分离的目的。
H H2N H H2N C R COOH
+ C2H5OH 干燥HCl + NaOH
C R
COONa + H2O
H H HCl · 2N C R COOC 2H5 + H2O
（2）成酰胺反应
体外：
O
R CH COOC 2H5 + HNH2 NH 2
R CH C NH 2
NH 2 + C2H5OH
体内：
亮氨酸脑啡肽
Tyr-Gly-Gly-phe-Leu
四、蛋白质的分类
（一）根据蛋白质分子的形状
1．球状蛋白质（globular protein） 2．纤维状蛋白质（fibrous protein）
（二）根据组成和溶解度
1．单纯蛋白质（simple protein）: 也称简单蛋白质，完全由氨基酸组 成的蛋白质。 单纯蛋白质的分类（根据溶解度的不同） (1) 清蛋白（albumin）：溶于水及稀盐、稀酸或稀碱溶液。如血清清 蛋白。 (2) 球蛋白（globulin）：不溶于水而溶于稀盐溶液，如血清球蛋白。 (3) 谷蛋白（glutelin）：不溶于水、醇及中性盐溶液，但溶于稀酸、 稀碱，如米谷蛋白。 (4) 谷醇溶蛋白（prolamine）：不溶于水，但溶于70%～80%乙醇， 如玉米醇溶蛋白。
R + H 3N
1
H + H N
R
2
CH C OH O
CH COO
-
H2O
1 2
R + H3N
H N
R
CH C O
CH COO
-
4．侧链R基参加的反应 （1）-S-S-和-SH的氧化还原反应
H 2N CH CH 2 S S CH 2 H 2N CH