生物化学蛋白质之PPT课件
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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
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注：二十种氨基酸的结构特点
➢含胍基的氨基酸：精氨酸 ➢含咪唑基的氨基酸：组氨酸 ➢亚氨基酸：脯氨酸 ➢含酰胺的氨基酸：天冬酰胺、谷氨酰胺 ➢含吲哚基的氨基酸：色氨酸 ➢含ε-氨基的氨基酸：赖氨酸
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中性氨基酸
丝氨酸 （Ser,S）
苏氨酸 （Thr,T）
半胱氨酸 （Cys,C）
甲硫氨酸 (Met,M）
20
2、按侧基R基的结构特点分： （1）脂肪族氨基酸 （2）芳香族氨基酸：苯丙氨酸、色氨酸、 酪氨酸 （3）杂环氨基酸：脯氨酸、组氨酸
21
中性脂肪族氨基酸
甘氨酸 丙氨酸 缬氨酸 亮氨酸 异亮氨酸 (Gly,G） （Ala,A） （Val,V） （Lue,L） （Ile,I）
9
3. 蛋白酶水解 ➢条件：蛋白酶如胰蛋白酶、糜蛋白酶，常温3740℃， pH值5-8。 ➢优点：氨基酸不被破坏，不发生消旋现象。 ➢缺点：水解不完全，中间产物多。
蛋白质酸碱水解常用于蛋白质的组成分析，而 酶水解用于制备蛋白质水解产物。
10
§2.2 蛋白质的分子组成-氨基酸
一、蛋白质的元素组成 蛋白质是有机化合物，离不开C、H、O三种元素，
7
二、蛋白质的水解
1.酸水解 ➢ 条件：5-10倍的20%的盐酸煮沸回流16-24小时， 或加压于120℃水解2小时。 ➢ 优点：可蒸发除去盐酸，水解彻底，终产 物为L-α-氨基酸，产物单一，无消旋现象。 ➢ 缺点：色氨酸破坏，腐黑质，水解液呈黑色。
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2. 碱水解
➢条件：4mol/L Ba(OH)2或6mol/L NaOH煮沸6小时。 ➢优点：水解彻底，色氨酸不被破坏，水解液清亮。 ➢缺点：产生消旋产物，破坏的氨基酸多，一般很少使 用。
3
§2.1 蛋白质分类
一、 蛋白质分类
（一）根据功能分类 1.催化蛋白（酶)： 2.调节蛋白：如胰岛素、生长素； 3.转运蛋白：如血红蛋白、载脂蛋白、运铁蛋白等。 4.运动蛋白：肌肉收缩，如肌球蛋白、肌动蛋白。
4
5.防御蛋白: 如免疫球蛋白； 6.毒蛋白：如溶血蛋白； 7.受体蛋白: 如味觉蛋白、视觉蛋白； 8.支架蛋白：如SH2; 9.结构蛋白： 10.异常蛋白：如甜味蛋白、毒素蛋白等都具 有特异的生物学功能。
16
酸性氨基酸及酰胺
天冬氨酸 （Asp,D）
谷氨酸 天冬酰胺 （Glu,E） （Asn,N）
谷氨酰胺 （Gln,Q）
17
碱性氨基酸
赖氨酸 （Lys,K）
Leabharlann Baidu
精氨酸 （Arg,R）
组氨酸 （His,H）
18
中性氨基酸
甘氨酸
丙氨酸 缬氨酸 亮氨酸 异亮氨酸
(Gly,G） （Ala,A） （Val,V） （Lue,L） （Ile,I）
5
（二）、根据分子形状分类
1.球状蛋白质 2.纤维状蛋白质 3.膜蛋白质
6
（三）、根据分子组成分类
（1）简单蛋白质：清蛋白、球蛋白、谷蛋白、 醇溶谷蛋白、组蛋白、精蛋白、硬蛋白。 （2）结合蛋白质：色素蛋白、金属蛋白、磷蛋 白、核蛋白、脂蛋白、糖蛋白。
（四）、根据营养价值分类
1.完全蛋白质 2.不完全蛋白质
（1）非极性氨基酸：有甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、 亮氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸、半胱氨酸、苯丙氨 酸、色氨酸、酪氨酸、脯氨酸。 （2）极性不带电氨基酸：天冬酰胺、谷氨酰胺、丝 氨酸、苏氨酸。 （3）极性带电氨基酸：天冬氨酸、谷氨酸、赖氨酸 、精氨酸、组氨酸。
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4、按氨基酸是否能在人体内合成分： （1）必需氨基酸：指人体内不能合成的氨基酸，必 须从食物中摄取，有八种：赖氨酸、色氨酸、甲硫 氨酸、苯丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苏 氨酸。 （2）非必需氨基酸：指人体内可以合成的氨基酸。 有十种。 （3）半必需氨基酸：指人体内可以合成但合成量不 能满足人体需要的氨基酸，有：组氨酸、精氨酸。
还含有N、P、S、金属元素等。
含量 50-55 6-7 20-23 15-17 0.3-3 微量
(%)
或无
元素 C
H
O
N
S 其它
组成
11
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，故可以用凯氏定氮法测定样 品中总氮含量和无机氮含量, 求出样品中蛋白质含量; 即：
蛋白质含量 =(总氮含量-无机氮含量) × 6.25 式中6.25，即16%的倒数，为1g氮相当于蛋白质的量 （克数）。
22
含羟基或硫脂肪族氨基酸
丝氨酸 （Ser,S）
苏氨酸 半胱氨酸 （Thr,T） （Cys,C）
甲硫氨酸 (Met,M）
23
杂环氨基酸
组氨酸 （His,H）
脯氨酸（Pro,P）
24
芳香族氨基酸
苯丙氨酸 （Phe,F）
酪氨酸 （Tyr,Y）
色氨酸 （Trg,W）
25
3、按侧基R基与水的关系分：
蛋白质化学之一 氨基酸结构与功能
主讲教师：张丽霞 大庆师范学院生命科学学院
1
目录 §2.1 蛋白质的分类 §2.2 蛋白质的分子组成-氨基酸
2
〔目的与要求〕
1.了解蛋白质的分类，掌握蛋白质元素组成的特点。 2.掌握蛋白质的基本构件分子：氨基酸的结构特点， 从各氨基酸的结构特点上理解氨基酸的分类。 3.掌握氨基酸的理化性质，重点掌握两性电离与等 电点含义、茚三酮反应及其应用。
有些蛋白质含有其他微量元素：P、Fe、Cu、Mn、 Zn、Co、Mo、I 等。
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二、蛋白质分子的基本组成单位-氨基酸
（一）氨基酸的结构通式：
从氨基酸的结构通
H3N COO C
COO H3N C H
式可以看出： ➢ 1、构成蛋白质的氨 基酸均为L-α-氨基酸 。
HR 透视式
R
➢ 2、除R为H（甘氨酸
）外，其余氨基酸均具
投影式
有旋光性。
➢ 3、各种氨基酸的区
别在于侧基R基上。 13
（二）氨基酸的构型：
构成蛋白质的氨基酸除甘氨酸外，均含有 α-碳原子，在空间各原子有两种排列方式： L-构型与D-构型，互为镜像关系。
14
（三）氨基酸的结构与分类
15
1.按氨基酸分子中羧基与氨基的数目分： （1）酸性氨基酸及酰胺：一氨基二羧基氨基酸， 有：天冬氨酸、谷氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺; （2）碱性氨基酸：二氨基一羧基氨基酸，有：赖 氨酸、精氨酸、组氨酸; （3）中性氨基酸：一氨基一羧基氨基酸。
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
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注：二十种氨基酸的结构特点
➢含胍基的氨基酸：精氨酸 ➢含咪唑基的氨基酸：组氨酸 ➢亚氨基酸：脯氨酸 ➢含酰胺的氨基酸：天冬酰胺、谷氨酰胺 ➢含吲哚基的氨基酸：色氨酸 ➢含ε-氨基的氨基酸：赖氨酸
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中性氨基酸
丝氨酸 （Ser,S）
苏氨酸 （Thr,T）
半胱氨酸 （Cys,C）
甲硫氨酸 (Met,M）
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2、按侧基R基的结构特点分： （1）脂肪族氨基酸 （2）芳香族氨基酸：苯丙氨酸、色氨酸、 酪氨酸 （3）杂环氨基酸：脯氨酸、组氨酸
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中性脂肪族氨基酸
甘氨酸 丙氨酸 缬氨酸 亮氨酸 异亮氨酸 (Gly,G） （Ala,A） （Val,V） （Lue,L） （Ile,I）
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3. 蛋白酶水解 ➢条件：蛋白酶如胰蛋白酶、糜蛋白酶，常温3740℃， pH值5-8。 ➢优点：氨基酸不被破坏，不发生消旋现象。 ➢缺点：水解不完全，中间产物多。
蛋白质酸碱水解常用于蛋白质的组成分析，而 酶水解用于制备蛋白质水解产物。
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§2.2 蛋白质的分子组成-氨基酸
一、蛋白质的元素组成 蛋白质是有机化合物，离不开C、H、O三种元素，
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二、蛋白质的水解
1.酸水解 ➢ 条件：5-10倍的20%的盐酸煮沸回流16-24小时， 或加压于120℃水解2小时。 ➢ 优点：可蒸发除去盐酸，水解彻底，终产 物为L-α-氨基酸，产物单一，无消旋现象。 ➢ 缺点：色氨酸破坏，腐黑质，水解液呈黑色。
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2. 碱水解
➢条件：4mol/L Ba(OH)2或6mol/L NaOH煮沸6小时。 ➢优点：水解彻底，色氨酸不被破坏，水解液清亮。 ➢缺点：产生消旋产物，破坏的氨基酸多，一般很少使 用。
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§2.1 蛋白质分类
一、 蛋白质分类
（一）根据功能分类 1.催化蛋白（酶)： 2.调节蛋白：如胰岛素、生长素； 3.转运蛋白：如血红蛋白、载脂蛋白、运铁蛋白等。 4.运动蛋白：肌肉收缩，如肌球蛋白、肌动蛋白。
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5.防御蛋白: 如免疫球蛋白； 6.毒蛋白：如溶血蛋白； 7.受体蛋白: 如味觉蛋白、视觉蛋白； 8.支架蛋白：如SH2; 9.结构蛋白： 10.异常蛋白：如甜味蛋白、毒素蛋白等都具 有特异的生物学功能。
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酸性氨基酸及酰胺
天冬氨酸 （Asp,D）
谷氨酸 天冬酰胺 （Glu,E） （Asn,N）
谷氨酰胺 （Gln,Q）
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碱性氨基酸
赖氨酸 （Lys,K）
Leabharlann Baidu
精氨酸 （Arg,R）
组氨酸 （His,H）
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中性氨基酸
甘氨酸
丙氨酸 缬氨酸 亮氨酸 异亮氨酸
(Gly,G） （Ala,A） （Val,V） （Lue,L） （Ile,I）
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（二）、根据分子形状分类
1.球状蛋白质 2.纤维状蛋白质 3.膜蛋白质
6
（三）、根据分子组成分类
（1）简单蛋白质：清蛋白、球蛋白、谷蛋白、 醇溶谷蛋白、组蛋白、精蛋白、硬蛋白。 （2）结合蛋白质：色素蛋白、金属蛋白、磷蛋 白、核蛋白、脂蛋白、糖蛋白。
（四）、根据营养价值分类
1.完全蛋白质 2.不完全蛋白质
（1）非极性氨基酸：有甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、 亮氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸、半胱氨酸、苯丙氨 酸、色氨酸、酪氨酸、脯氨酸。 （2）极性不带电氨基酸：天冬酰胺、谷氨酰胺、丝 氨酸、苏氨酸。 （3）极性带电氨基酸：天冬氨酸、谷氨酸、赖氨酸 、精氨酸、组氨酸。
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4、按氨基酸是否能在人体内合成分： （1）必需氨基酸：指人体内不能合成的氨基酸，必 须从食物中摄取，有八种：赖氨酸、色氨酸、甲硫 氨酸、苯丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苏 氨酸。 （2）非必需氨基酸：指人体内可以合成的氨基酸。 有十种。 （3）半必需氨基酸：指人体内可以合成但合成量不 能满足人体需要的氨基酸，有：组氨酸、精氨酸。
还含有N、P、S、金属元素等。
含量 50-55 6-7 20-23 15-17 0.3-3 微量
(%)
或无
元素 C
H
O
N
S 其它
组成
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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，故可以用凯氏定氮法测定样 品中总氮含量和无机氮含量, 求出样品中蛋白质含量; 即：
蛋白质含量 =(总氮含量-无机氮含量) × 6.25 式中6.25，即16%的倒数，为1g氮相当于蛋白质的量 （克数）。
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含羟基或硫脂肪族氨基酸
丝氨酸 （Ser,S）
苏氨酸 半胱氨酸 （Thr,T） （Cys,C）
甲硫氨酸 (Met,M）
23
杂环氨基酸
组氨酸 （His,H）
脯氨酸（Pro,P）
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芳香族氨基酸
苯丙氨酸 （Phe,F）
酪氨酸 （Tyr,Y）
色氨酸 （Trg,W）
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3、按侧基R基与水的关系分：
蛋白质化学之一 氨基酸结构与功能
主讲教师：张丽霞 大庆师范学院生命科学学院
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目录 §2.1 蛋白质的分类 §2.2 蛋白质的分子组成-氨基酸
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〔目的与要求〕
1.了解蛋白质的分类，掌握蛋白质元素组成的特点。 2.掌握蛋白质的基本构件分子：氨基酸的结构特点， 从各氨基酸的结构特点上理解氨基酸的分类。 3.掌握氨基酸的理化性质，重点掌握两性电离与等 电点含义、茚三酮反应及其应用。
有些蛋白质含有其他微量元素：P、Fe、Cu、Mn、 Zn、Co、Mo、I 等。
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二、蛋白质分子的基本组成单位-氨基酸
（一）氨基酸的结构通式：
从氨基酸的结构通
H3N COO C
COO H3N C H
式可以看出： ➢ 1、构成蛋白质的氨 基酸均为L-α-氨基酸 。
HR 透视式
R
➢ 2、除R为H（甘氨酸
）外，其余氨基酸均具
投影式
有旋光性。
➢ 3、各种氨基酸的区
别在于侧基R基上。 13
（二）氨基酸的构型：
构成蛋白质的氨基酸除甘氨酸外，均含有 α-碳原子，在空间各原子有两种排列方式： L-构型与D-构型，互为镜像关系。
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（三）氨基酸的结构与分类
15
1.按氨基酸分子中羧基与氨基的数目分： （1）酸性氨基酸及酰胺：一氨基二羧基氨基酸， 有：天冬氨酸、谷氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺; （2）碱性氨基酸：二氨基一羧基氨基酸，有：赖 氨酸、精氨酸、组氨酸; （3）中性氨基酸：一氨基一羧基氨基酸。