第二章 蛋白质 课件
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蛋白质的基本组成单位 ----氨基酸
蛋白质的元素组成
主要有 C、H、O、N和S。 特征性元素： N 平均为16％，即每100g 蛋白质含 16g氮 100克样品中蛋白质含量（克％）
＝每克样品中 含氮克数× 6.25×100
一、氨基酸的结构和分类
存在自然界中的氨基酸有 300余种， 但组成人体蛋白质的氨基酸仅有 20种， 且均属 L-α-氨基酸（甘氨酸除外）。
源自文库
蛋白质概述
蛋白质 (protein) 是由许多氨基酸通 过肽键相连形成的 高分子化合物 。
Fireflies: luciferin+ATP
Erythrocytes: hemoglobin Hair, scales, horn: keratin
1.蛋白质是生物体重要组成成分
分布广： 蛋白质是生物体基本组成成分，人体 内几乎所有器官、组织都含有蛋白质。
N末端
C末端
病例：镰型红细胞贫血
蛋改影蛋构白变构响生白以质，易着理基质一一其改蛋功础的级级空变白能。空结结间！质间构构结的结为
镰形红细胞贫血病因
HbA β 肽 链
N-val ·his ·leu ·thr ·pro ·glu ·glu ···C(146)
含量高： 蛋白质是体内最丰富的生物大分子， 约占人体干重的 45％。
2. 蛋白质具有重要的生理功能
1）参与组织细胞的生长、更新和修补。 2）参与催化、运输、免疫保护、代谢调节等过程 3）氧化供能
蛋白酶的催化作用
氢化酶是自然界厌氧微生物体内存在的一种金属酶
载脂蛋白运输脂类物质
apoB 100 胆固醇脂
COO-
CHRH3
C +NH3
H
丙甘氨氨酸酸
L-氨基酸的通式
? -氨基酸的立体异构体
组成天然蛋白质的氨基酸均为 L-型
氨基酸的分类
这20种氨基酸都具有特异的遗传密 码，故称为编码氨基酸 。
氨基酸的分类
根据侧链基团（R）在中性溶液中的极 性和解离状态，20种氨基酸分为4类：
1. 非极性疏水性氨基酸 2. 极性疏水性氨基酸 3. 酸性氨基酸 4. 碱性氨基酸 * 20种氨基酸的英文名称、缩写符号及分类如下 :
生成蓝紫色化合物的颜色深浅及释放出 CO2 多少，均可用于氨基酸的定性及定量测定。
第二节 蛋白质的分子结构
一、蛋白质的一级结构
㈠ 氨基酸在蛋白质分子中的连接方式
肽键(peptide bond)
一个氨基酸的 α-羧基与另个氨基酸的 α-氨 基脱水缩合 形成的酰胺键（-CONH）。
O
NH2 CH C O?H + H N CH COOH -H2O
空间 结构
Amino acids
Lys Gly Leu Val Ala His
蛋白质分子的结构层次
（三）蛋白质的一级结构 primary structure
?定义
蛋白质分子中 氨基酸的排列顺序 。
肽键
Lys Ala Arg Met Glu Leu
?化学键
肽键 ，有些蛋白质还包括二硫键。
牛核糖核酸酶的一级结构
磷脂 游离胆固醇
低密度脂蛋白转运内源性胆固醇
免疫球蛋白的免疫保护作用
免疫球蛋白与抗原起免疫反应，生成抗原-抗体复 合物，从而阻断病原体对机体的危害。
氧化供能
阶段I 阶段II
糖原 葡萄糖
三酯酰甘油 脂酸+甘油
乙酰CoA
蛋白质 氨基酸
阶段III
TAC
CO 2 2H
ADP+Pi ATP
呼吸链
H2O
第一节
氨基酸含有 氨基（碱性） 和羧基（酸 性）在溶液中可 两性解离 。 等电点 (isoelectric point，pI) 在一定 pH 值的溶液中，氨基酸解离成阴、 阳离子的程度相同，净电荷为零，此时溶液的 pH 值称为该氨基酸的等电点。
溶液pH值与氨基酸等电点的关系
R CH COOH NH2
R CH COOH +OH -
* 肽链中的氨基酸分子因为脱水缩合而基 团不全，被称为 氨基酸残基 (residue) 。
* 多肽链 (polypeptide chain) 是指许多 氨基酸之间以肽键连接而成的一种结构。
多肽链有两端 N 末端：多肽链中有 自由氨基的一端 C 末端：多肽链中有 自由羧基的一端
读写方向： N
C
肽链结构
几种特殊氨基酸
? 脯氨酸 （亚氨基酸）
CH2 CH2
CH2
CHCOONH2+
? 半胱氨酸
-OOC-CH-CH2-SH + HS-CH2-CH-COO-
+NH3
-HH
+NH3
-OOC-CH-CH2-S S-CH2-CH-COO-
+NH3
+NH3
二硫键
胱氨酸
二、氨基酸的理化性质
㈠ 两性解离与等电点
R1
H R2
O NH2 CH C N CH COOH
R1 H R2
肽（peptide）：氨基酸之间通过肽键连接起来的化合物。
* 两分子氨基酸缩合形成 二肽，三分子氨 基酸缩合则形成 三肽……
* 由10个以内氨基酸相连而成的肽称为 寡肽 (oligopeptide) ，由50个以内的氨基酸相 连形成的肽称 多肽(polypeptide) 。
㈡ 生物活性肽 谷胱甘肽 (glutathione , GSH)
N端 C端
蛋白质的分子结构 The Molecular Structure of Protein
蛋白质的分子结构包括 ：
一级结构 (primary structure) 二级结构 (secondary structure) 三级结构 (tertiary structure) 四级结构 (quaternary structure)
NH3 +
+H +
R CH COO- +OH - R CH COO-
NH3+
+H +
NH2
pH< pI
阳离子
pH= pI
兼性离子
pH> pI
阴离子
(二）氨基酸的紫外吸收性质和呈色反应
色氨酸、酪氨酸和苯丙氨酸在280nm 波长附近具有最大的光吸收峰。
苯丙氨酸最大吸收峰在 258nm。
茚三酮反应
α-氨基酸与水合茚三酮于加热条件下生成 一种称为罗曼染料的蓝紫色化合物，同时释出 CO2、NH3和R-CHO 。
第二章 蛋白质 ppt课件
掌握内容：
蛋白质元素组成及其特点； 蛋白质基本结构单位 --氨基酸的种类、基本结构； 氨基酸在蛋白质分子中的连接方式； 蛋白质的分子结构； 蛋白质的主要理化性质
熟悉内容：
蛋白质的生物学重要性；氨基酸的理化性质；蛋白质 与氨基酸的分类；蛋白质的提取与纯化的原理
了解内容：
胶原蛋白的分子结构；蛋白质结构与功能的关系
蛋白质的元素组成
主要有 C、H、O、N和S。 特征性元素： N 平均为16％，即每100g 蛋白质含 16g氮 100克样品中蛋白质含量（克％）
＝每克样品中 含氮克数× 6.25×100
一、氨基酸的结构和分类
存在自然界中的氨基酸有 300余种， 但组成人体蛋白质的氨基酸仅有 20种， 且均属 L-α-氨基酸（甘氨酸除外）。
源自文库
蛋白质概述
蛋白质 (protein) 是由许多氨基酸通 过肽键相连形成的 高分子化合物 。
Fireflies: luciferin+ATP
Erythrocytes: hemoglobin Hair, scales, horn: keratin
1.蛋白质是生物体重要组成成分
分布广： 蛋白质是生物体基本组成成分，人体 内几乎所有器官、组织都含有蛋白质。
N末端
C末端
病例：镰型红细胞贫血
蛋改影蛋构白变构响生白以质，易着理基质一一其改蛋功础的级级空变白能。空结结间！质间构构结的结为
镰形红细胞贫血病因
HbA β 肽 链
N-val ·his ·leu ·thr ·pro ·glu ·glu ···C(146)
含量高： 蛋白质是体内最丰富的生物大分子， 约占人体干重的 45％。
2. 蛋白质具有重要的生理功能
1）参与组织细胞的生长、更新和修补。 2）参与催化、运输、免疫保护、代谢调节等过程 3）氧化供能
蛋白酶的催化作用
氢化酶是自然界厌氧微生物体内存在的一种金属酶
载脂蛋白运输脂类物质
apoB 100 胆固醇脂
COO-
CHRH3
C +NH3
H
丙甘氨氨酸酸
L-氨基酸的通式
? -氨基酸的立体异构体
组成天然蛋白质的氨基酸均为 L-型
氨基酸的分类
这20种氨基酸都具有特异的遗传密 码，故称为编码氨基酸 。
氨基酸的分类
根据侧链基团（R）在中性溶液中的极 性和解离状态，20种氨基酸分为4类：
1. 非极性疏水性氨基酸 2. 极性疏水性氨基酸 3. 酸性氨基酸 4. 碱性氨基酸 * 20种氨基酸的英文名称、缩写符号及分类如下 :
生成蓝紫色化合物的颜色深浅及释放出 CO2 多少，均可用于氨基酸的定性及定量测定。
第二节 蛋白质的分子结构
一、蛋白质的一级结构
㈠ 氨基酸在蛋白质分子中的连接方式
肽键(peptide bond)
一个氨基酸的 α-羧基与另个氨基酸的 α-氨 基脱水缩合 形成的酰胺键（-CONH）。
O
NH2 CH C O?H + H N CH COOH -H2O
空间 结构
Amino acids
Lys Gly Leu Val Ala His
蛋白质分子的结构层次
（三）蛋白质的一级结构 primary structure
?定义
蛋白质分子中 氨基酸的排列顺序 。
肽键
Lys Ala Arg Met Glu Leu
?化学键
肽键 ，有些蛋白质还包括二硫键。
牛核糖核酸酶的一级结构
磷脂 游离胆固醇
低密度脂蛋白转运内源性胆固醇
免疫球蛋白的免疫保护作用
免疫球蛋白与抗原起免疫反应，生成抗原-抗体复 合物，从而阻断病原体对机体的危害。
氧化供能
阶段I 阶段II
糖原 葡萄糖
三酯酰甘油 脂酸+甘油
乙酰CoA
蛋白质 氨基酸
阶段III
TAC
CO 2 2H
ADP+Pi ATP
呼吸链
H2O
第一节
氨基酸含有 氨基（碱性） 和羧基（酸 性）在溶液中可 两性解离 。 等电点 (isoelectric point，pI) 在一定 pH 值的溶液中，氨基酸解离成阴、 阳离子的程度相同，净电荷为零，此时溶液的 pH 值称为该氨基酸的等电点。
溶液pH值与氨基酸等电点的关系
R CH COOH NH2
R CH COOH +OH -
* 肽链中的氨基酸分子因为脱水缩合而基 团不全，被称为 氨基酸残基 (residue) 。
* 多肽链 (polypeptide chain) 是指许多 氨基酸之间以肽键连接而成的一种结构。
多肽链有两端 N 末端：多肽链中有 自由氨基的一端 C 末端：多肽链中有 自由羧基的一端
读写方向： N
C
肽链结构
几种特殊氨基酸
? 脯氨酸 （亚氨基酸）
CH2 CH2
CH2
CHCOONH2+
? 半胱氨酸
-OOC-CH-CH2-SH + HS-CH2-CH-COO-
+NH3
-HH
+NH3
-OOC-CH-CH2-S S-CH2-CH-COO-
+NH3
+NH3
二硫键
胱氨酸
二、氨基酸的理化性质
㈠ 两性解离与等电点
R1
H R2
O NH2 CH C N CH COOH
R1 H R2
肽（peptide）：氨基酸之间通过肽键连接起来的化合物。
* 两分子氨基酸缩合形成 二肽，三分子氨 基酸缩合则形成 三肽……
* 由10个以内氨基酸相连而成的肽称为 寡肽 (oligopeptide) ，由50个以内的氨基酸相 连形成的肽称 多肽(polypeptide) 。
㈡ 生物活性肽 谷胱甘肽 (glutathione , GSH)
N端 C端
蛋白质的分子结构 The Molecular Structure of Protein
蛋白质的分子结构包括 ：
一级结构 (primary structure) 二级结构 (secondary structure) 三级结构 (tertiary structure) 四级结构 (quaternary structure)
NH3 +
+H +
R CH COO- +OH - R CH COO-
NH3+
+H +
NH2
pH< pI
阳离子
pH= pI
兼性离子
pH> pI
阴离子
(二）氨基酸的紫外吸收性质和呈色反应
色氨酸、酪氨酸和苯丙氨酸在280nm 波长附近具有最大的光吸收峰。
苯丙氨酸最大吸收峰在 258nm。
茚三酮反应
α-氨基酸与水合茚三酮于加热条件下生成 一种称为罗曼染料的蓝紫色化合物，同时释出 CO2、NH3和R-CHO 。
第二章 蛋白质 ppt课件
掌握内容：
蛋白质元素组成及其特点； 蛋白质基本结构单位 --氨基酸的种类、基本结构； 氨基酸在蛋白质分子中的连接方式； 蛋白质的分子结构； 蛋白质的主要理化性质
熟悉内容：
蛋白质的生物学重要性；氨基酸的理化性质；蛋白质 与氨基酸的分类；蛋白质的提取与纯化的原理
了解内容：
胶原蛋白的分子结构；蛋白质结构与功能的关系