4第四章蛋白质化学1-4
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2020/4/29
第二节 蛋白质分子的组成成分
2020/4/29
华中P74
一 蛋白质的元素组成 P华中74
❖ 1.组成: 碳 50-55%、氢 6-8%、氧 19-24%、 氮13-19%、硫 0-4%。
❖ 2.各种蛋白质含氮量：平均为16% 。 1g氮的存在，蛋白质含量为100/16＝6.25
2020/4/29
3、根据功能分类： (华中P72)
①功能蛋白（活性蛋白）：包括在生命过 程中一切有活性的蛋白质及其前体。如 ：酶、激素蛋白质、运输蛋白质、储存 蛋白质、保护或防御蛋白质、受体蛋白 质、毒蛋白、控制生长和分化的蛋白质 以及膜蛋白等。
②结构蛋白（非活性蛋白）：对生物体起 保护或支持作用。如：硬蛋白（胶原蛋 白、角蛋白、弹性蛋白、丝心蛋白）
第四章
蛋白质化学
Chemistry of Protein
2020/4/29
第一节
蛋白质概述、分类与生物学功能
一 蛋白质的定义 二 蛋白质的分类 三 蛋白质的生物学功能 四 蛋白质构象和蛋白质结构的组织层次
2020/4/29
一、蛋白质的定义：(华中P71)
❖许多α-氨基酸按一定的序列通过酰 胺键（肽键）缩合而成的，具稳定构 象并具有一定生物功能的大分子。
COOH H2N—Cα—H
R
不带电形式
COO+H3N—Cα—H
R
两性离子形式
2020/4/29
Leabharlann Baidu
2、根据组成分类： (华中P71)
① 单纯蛋白质（简单蛋白质）：仅含α-氨基酸， 根据其理化性质（溶解性质），可进一步分类：
• a 清蛋白(白蛋白）:溶于水 • b 球蛋白：微溶于水而溶于稀中性盐溶液 • c 谷蛋白：不溶于水、醇及中性盐溶液，但溶
于稀酸、稀碱 • d 醇溶谷蛋白：不溶于水，溶于70-80%的乙醇 • e 精蛋白和组蛋白：溶于水及酸性液，呈碱性 • f 硬蛋白：不溶于水、盐、稀酸、稀碱溶液
❖ 3.克氏定氮法的基础： 每克样品中含氮的克数×6.25×100
2020/4/29
二 蛋白质的水解
❖1、酸水解： （6M,HCl 或 4M H2SO4 ） 优点：不起消旋作用
缺点：色氨酸被破坏，羟基 氨基酸部分分解， 酰胺基水解。 ❖2、碱水解（5MNaOH ）
• 优点：色氨酸稳定 缺点：多数氨基酸遭到不同程度的破坏，产生 混合物(引起消旋)，精氨酸脱氨
……………
2020/4/29
举例说明蛋白质的生物学意义
2020/4/29
1、生物有机体的结构物质
2020/4/29
2、酶（生物催化作用）：某些蛋白质是酶， 催化生物界体内的代谢反应。
2020/4/29
3、调节蛋白 （代谢调节作用）: 激素调节生物体内的物质 代谢，而许多激素就属于 蛋白质 如：促甲状腺激素是糖蛋 白，能促进甲状腺的发育 和分泌而影响全身代谢； 如：胰岛素调节糖代谢, 能降低血液中葡萄糖的含 量,胰岛素是分子量最小 的蛋白质，疾病的发生是 代谢发生偏差
• 卵清蛋白和牛奶中的酪蛋白是提供氨基酸存 储蛋白。
• 在某些植物、细菌及动物组织中发现的铁蛋 白可以贮存铁。
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7.收缩和运动蛋白:
某些蛋白质赋予细胞和器官收缩能力可使其改变 形状和运动。 如：肌肉、微管、鞭毛、微丝等。
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• 8. 结构蛋白 （支持作用）：
• 某些蛋白质建造和 维持生物体的结构、 细胞骨架。如：角 蛋白、胶原蛋白。
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三、蛋白质的生物学功能 (华中P72)
• 1 酶（生物催化作用） • 2 生物体组成成分（生物有机体的结构物质） • 3 运输（物质的转运和储存作用）。 • 4 干扰素、抗体（免疫保护作用）。 • 5 激素（代谢调节作用）。 • 6 运动（运动和支持作用） 。 • 7 遗传信息的控制（生长、繁殖、遗传、变异作用）。 • 8 细胞膜的通透性（生物膜的组成成分）。 • 9 结缔组织的主要成分（保护结缔组织的作用） • 10 高等动物的记忆、识别机构。
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• 3、酶水解： 缺点：持续时间较长，部份水解。 优点：不产生消旋，也不破坏氨基酸
• 酶法主要用于部分水解,常用的酶有胰蛋白酶\胰 凝乳蛋白质、胃蛋白酶等。蛋白质完全水解需几 种酶的作用。
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三. 蛋白质的基本结构单位－氨基酸
（清华P10华中P75） （一）.氨基酸的结构:
2020/4/29
二、蛋白质的分类：(华中 P71)
• 1、根据分子的形状： (P71) • ① 球状蛋白(globular protein) ：分子似
球形，较易溶解，如：血液的血红蛋白 、血清蛋白 • ② 纤维蛋白(fibrous protein) ：形状似纤 维，不溶于水，如：指甲、羽毛中的角 蛋白和蚕丝中的丝蛋白
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➢② 结合蛋白：
➢除含有α-氨基酸外还含有糖、脂类、核酸、磷酸以及 色素等其他成分 ▪a 核蛋白(nucleoprotein)：辅基是核酸 ▪b 色蛋白(chromoprotein)：辅基是色素 ▪c 糖蛋白（glycoprotein) ：辅基为糖或糖的衍生物 ▪d 脂蛋白(lipoprotein)：与脂类结合的蛋白质 ▪e 磷蛋白(phosphoprotein)：磷酸基通过酯键与蛋白质 中的丝氨酸或苏氨酸残基连相连。 ▪f 金属蛋白(metalloprotein):与金属结合
2020/4/29
9. 受体蛋白（信息传递作用）：
起接受和传递信息作用的受体也是蛋白。如：接受各 种激素的受体蛋白。接受外界刺激的感觉蛋白。（视 质红质，味觉蛋白。）
2020/4/29
乙酰胆碱受体蛋白
乙酰胆碱酯酶破坏 掉多余乙酰胆碱
• 10、其它
• 北极鱼抗冻蛋白、蛇毒、蜂毒的溶血蛋 白。、海洋生物如贝类分泌的一类胶质 蛋白，能将贝壳牢固粘在岩石或其它硬 表面上。
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4. 防御蛋白（免疫保护作用）：
高等动物的免疫反应是有机体的一种防御机 能，免疫反应主要是通过蛋白质来实现的。
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• 5、转运蛋白（物质的转运作用）：
某些蛋白质具有运输功能，他们携带小分子从 一处到另一处，如：血红蛋白、膜转运蛋白。
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• 6.营养和存储蛋白
第二节 蛋白质分子的组成成分
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华中P74
一 蛋白质的元素组成 P华中74
❖ 1.组成: 碳 50-55%、氢 6-8%、氧 19-24%、 氮13-19%、硫 0-4%。
❖ 2.各种蛋白质含氮量：平均为16% 。 1g氮的存在，蛋白质含量为100/16＝6.25
2020/4/29
3、根据功能分类： (华中P72)
①功能蛋白（活性蛋白）：包括在生命过 程中一切有活性的蛋白质及其前体。如 ：酶、激素蛋白质、运输蛋白质、储存 蛋白质、保护或防御蛋白质、受体蛋白 质、毒蛋白、控制生长和分化的蛋白质 以及膜蛋白等。
②结构蛋白（非活性蛋白）：对生物体起 保护或支持作用。如：硬蛋白（胶原蛋 白、角蛋白、弹性蛋白、丝心蛋白）
第四章
蛋白质化学
Chemistry of Protein
2020/4/29
第一节
蛋白质概述、分类与生物学功能
一 蛋白质的定义 二 蛋白质的分类 三 蛋白质的生物学功能 四 蛋白质构象和蛋白质结构的组织层次
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一、蛋白质的定义：(华中P71)
❖许多α-氨基酸按一定的序列通过酰 胺键（肽键）缩合而成的，具稳定构 象并具有一定生物功能的大分子。
COOH H2N—Cα—H
R
不带电形式
COO+H3N—Cα—H
R
两性离子形式
2020/4/29
Leabharlann Baidu
2、根据组成分类： (华中P71)
① 单纯蛋白质（简单蛋白质）：仅含α-氨基酸， 根据其理化性质（溶解性质），可进一步分类：
• a 清蛋白(白蛋白）:溶于水 • b 球蛋白：微溶于水而溶于稀中性盐溶液 • c 谷蛋白：不溶于水、醇及中性盐溶液，但溶
于稀酸、稀碱 • d 醇溶谷蛋白：不溶于水，溶于70-80%的乙醇 • e 精蛋白和组蛋白：溶于水及酸性液，呈碱性 • f 硬蛋白：不溶于水、盐、稀酸、稀碱溶液
❖ 3.克氏定氮法的基础： 每克样品中含氮的克数×6.25×100
2020/4/29
二 蛋白质的水解
❖1、酸水解： （6M,HCl 或 4M H2SO4 ） 优点：不起消旋作用
缺点：色氨酸被破坏，羟基 氨基酸部分分解， 酰胺基水解。 ❖2、碱水解（5MNaOH ）
• 优点：色氨酸稳定 缺点：多数氨基酸遭到不同程度的破坏，产生 混合物(引起消旋)，精氨酸脱氨
……………
2020/4/29
举例说明蛋白质的生物学意义
2020/4/29
1、生物有机体的结构物质
2020/4/29
2、酶（生物催化作用）：某些蛋白质是酶， 催化生物界体内的代谢反应。
2020/4/29
3、调节蛋白 （代谢调节作用）: 激素调节生物体内的物质 代谢，而许多激素就属于 蛋白质 如：促甲状腺激素是糖蛋 白，能促进甲状腺的发育 和分泌而影响全身代谢； 如：胰岛素调节糖代谢, 能降低血液中葡萄糖的含 量,胰岛素是分子量最小 的蛋白质，疾病的发生是 代谢发生偏差
• 卵清蛋白和牛奶中的酪蛋白是提供氨基酸存 储蛋白。
• 在某些植物、细菌及动物组织中发现的铁蛋 白可以贮存铁。
2020/4/29
7.收缩和运动蛋白:
某些蛋白质赋予细胞和器官收缩能力可使其改变 形状和运动。 如：肌肉、微管、鞭毛、微丝等。
2020/4/29
• 8. 结构蛋白 （支持作用）：
• 某些蛋白质建造和 维持生物体的结构、 细胞骨架。如：角 蛋白、胶原蛋白。
2020/4/29
三、蛋白质的生物学功能 (华中P72)
• 1 酶（生物催化作用） • 2 生物体组成成分（生物有机体的结构物质） • 3 运输（物质的转运和储存作用）。 • 4 干扰素、抗体（免疫保护作用）。 • 5 激素（代谢调节作用）。 • 6 运动（运动和支持作用） 。 • 7 遗传信息的控制（生长、繁殖、遗传、变异作用）。 • 8 细胞膜的通透性（生物膜的组成成分）。 • 9 结缔组织的主要成分（保护结缔组织的作用） • 10 高等动物的记忆、识别机构。
2020/4/29
• 3、酶水解： 缺点：持续时间较长，部份水解。 优点：不产生消旋，也不破坏氨基酸
• 酶法主要用于部分水解,常用的酶有胰蛋白酶\胰 凝乳蛋白质、胃蛋白酶等。蛋白质完全水解需几 种酶的作用。
2020/4/29
三. 蛋白质的基本结构单位－氨基酸
（清华P10华中P75） （一）.氨基酸的结构:
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二、蛋白质的分类：(华中 P71)
• 1、根据分子的形状： (P71) • ① 球状蛋白(globular protein) ：分子似
球形，较易溶解，如：血液的血红蛋白 、血清蛋白 • ② 纤维蛋白(fibrous protein) ：形状似纤 维，不溶于水，如：指甲、羽毛中的角 蛋白和蚕丝中的丝蛋白
2020/4/29
➢② 结合蛋白：
➢除含有α-氨基酸外还含有糖、脂类、核酸、磷酸以及 色素等其他成分 ▪a 核蛋白(nucleoprotein)：辅基是核酸 ▪b 色蛋白(chromoprotein)：辅基是色素 ▪c 糖蛋白（glycoprotein) ：辅基为糖或糖的衍生物 ▪d 脂蛋白(lipoprotein)：与脂类结合的蛋白质 ▪e 磷蛋白(phosphoprotein)：磷酸基通过酯键与蛋白质 中的丝氨酸或苏氨酸残基连相连。 ▪f 金属蛋白(metalloprotein):与金属结合
2020/4/29
9. 受体蛋白（信息传递作用）：
起接受和传递信息作用的受体也是蛋白。如：接受各 种激素的受体蛋白。接受外界刺激的感觉蛋白。（视 质红质，味觉蛋白。）
2020/4/29
乙酰胆碱受体蛋白
乙酰胆碱酯酶破坏 掉多余乙酰胆碱
• 10、其它
• 北极鱼抗冻蛋白、蛇毒、蜂毒的溶血蛋 白。、海洋生物如贝类分泌的一类胶质 蛋白，能将贝壳牢固粘在岩石或其它硬 表面上。
2020/4/29
4. 防御蛋白（免疫保护作用）：
高等动物的免疫反应是有机体的一种防御机 能，免疫反应主要是通过蛋白质来实现的。
2020/4/29
• 5、转运蛋白（物质的转运作用）：
某些蛋白质具有运输功能，他们携带小分子从 一处到另一处，如：血红蛋白、膜转运蛋白。
2020/4/29
• 6.营养和存储蛋白