生物化学第一章蛋白质

分类与依据：
1.氨基和羧基的位置: 分为α-、β-氨基酸等. 2.连接在手性碳原子上各原子或基团在空间分布
分为L-氨基酸或D-氨基酸. 3.氨基的不同, 分为氨基酸和亚氨基酸 4.是否有密码：编码和非编码氨基酸
20种氨基酸
(一)、氨基酸的结构
氨基酸是蛋白质水解的最终产物，是组成蛋白质的基本单 位。从蛋白质水解物中分离出来的氨基酸有二十种，除脯 氨酸外，这些天然氨基酸在结构上的共同特点为：
一、蛋白质概述
1.蛋白质？
Protein：
A word coined by Jons J. Berzelius in 1838 to emphasize the importance of this class molecules. Derived from the Greek word proteios,which means “of the first rank.”
蛋白质： Pr(Protein)是以氨基酸为组成单位的经肽键连接
而成的结构复杂的生物高分子。
2.蛋白体？
“生命是蛋白体的存在方式，这种存在方式本质上就在于这些蛋 白体的化学组成部分的不断地自我更新”。
恩格斯《反杜林论》(1878年) ∴蛋白体≈核酸＋Pr
（结合蛋白质:核蛋白）
3. 为什么说：蛋白质是生命的物质基础？
碳 50％ 氢 7％ 氧 23％ 氮 16% 硫 0—4％ 其他 微 量(磷、铁、碘、锌和铜)
2、特点：各种蛋白质的含氮量很接近，平均含氮量为16%。 3、定氮法测定蛋白质含量： 蛋白质含量＝6.25×样品含氮量
应用：微量凯氏定氮法
凯氏定氮法
实验原理：蛋白质是含氮的化合物。食品与浓 硫酸和催化剂共同加热消化，使蛋白质分解， 产生的氨与硫酸结合生成硫酸铵，留在消化液 中，然后加碱蒸馏使氨游离，用硼酸吸收后， 再用盐酸标准溶液滴定，根据酸的消耗量来乘 以蛋白质换算系数，即得蛋白质含量。
凡可以从D-甘油醛通过化学反应而得到的化合物，或可 以转变成D-甘油醛的化合物，
都具有与D-甘油醛相同的构型，即D型。与L-甘油醛的 相同构型的化合物则是L型。
除甘氨酸和脯氨酸外，其他均具有如下结构通
式。
COOH
不变部
-氨基酸 H2N C H
分
R
可变部
分
各种氨基酸的区别在于侧链R基的不同。
氨基酸的结构
（1）中性氨基酸
O
H2N
CH C OH CH CH3 CH2 CH3
CH CH3 CH3
氨基酸的结构
甘氨酸 丙氨酸 缬氨酸 亮氨酸
Glycine Alanine Valine Leucine
（1）中性氨基酸
O
H2N
CH C OH CH2 CH CH3 CH3
氨基酸的结构
甘氨酸 Glycine 丙氨酸 Alanine 缬氨酸 Valine 亮氨酸 Leucine 异亮氨酸 Ileucine
及三字符号 (三)、氨基酸的性质
蛋白质水解
➢ 蛋白质和多肽的肽键与一般的酰胺键一样可以被酸碱或蛋白酶催化水解， 酸或碱能够将多肽完全水解，酶水解一般是部分水解.
➢ 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。
调控功能：
参与物质代谢调控：蛋白激酶A,蛋白激酶C,磷酸化酶a,
钙调蛋白,G蛋白,腺苷酸环化酶等。 参与生理功能调控： 多种生长因子，如表皮生长因子等
蛋白质类激素，如胰岛素等。
参与基因调控： 组蛋白、非组蛋白、阻遏蛋白、 基因激活蛋白等。
二.蛋白质的分子组成
元素组成：
1、主要元素：碳、氢、氧、氮和硫，有些蛋白 质还含有少量磷和金属元素。
与羧基相邻的α-碳原子上都有一个氨基，因而称为 α-氨基酸
COOH H2N CH
R
α-氨基酸基本结构通式
α-碳原子基团 R基团
除甘氨酸外，氨基酸 均含有一个手性-碳 原子，因此都具有旋 光性。比旋光度是氨 基酸的重要物理常数 之一，是鉴别各种氨 基酸的重要依据
手性碳原子：连接四个不同的原子或基团。 手性分子：与自身镜像不能重叠的分子。
含量多：
湿重：约占体重的17－22% ；
种类多：一个大肠杆菌：＞3000种
干重一：个约真占核细细胞胞干：重数45千% 种
人体内蛋白质：＞ 10万种
生物界：
约1百亿种
功能多：
主要表现在： 参与构成各种细胞及组织 参与体内的物质代谢、细胞信号的转导 及生理功能的调节控制 特殊功能: 催化、运输、储存、凝血与 纤溶、识别、免疫等等 氧化供能: 17.15kJ/g蛋白质
第一章蛋白质的结构与功能
Structure and Function of Protein
蛋白质存在于所有的生物细胞中， 是构成生物体最基本的结构物质 和功能物质。
蛋白质是生命活动的物质基础， 它参与了几乎所有的生命活动过 程。
❖ 一：蛋白质概述 ❖ 二：氨基酸 ❖ 三：肽与肽键 ❖ 四：蛋白质的分子结构 ❖ 五：蛋白质的分子结构与功能关系 ❖ 六：蛋白质的重要性质 ❖ 七：蛋白质的分类
旋光度：偏振光旋转的角度α。 比旋光度：
t
B l
t ：测定时的温度
：光源的波长
：旋光度
：质量浓度(g/ml) B
l ：盛液管的长度（dm）
构型和命名法
D,L-构型表示法： 羟基在碳链右边的为 D 型，它的对映体为 L 型。
CHO
CHO
H
OH
Baidu NhomakorabeaHO H
CH2OH D-甘油醛
CH2OH
L-甘油醛
微量凯氏定氮装置
1、电炉； 2、水蒸气发生器（2L平底烧瓶）；3、螺旋夹a； 4、小漏斗及棒状玻璃塞（样品入口处）；5、反应室；6、 反应室外层；7、橡皮管及螺旋夹b；8、冷凝管；9、蒸馏液接 收瓶。
三、蛋白质的基本结构单位──氨基酸
(一)、 氨基酸的通式 (二)、二十种常见的蛋白质氨基酸分类、结构
1、脂肪族氨基酸 甘氨酸 Glycine
（1）中性氨基酸
O H2N CH C OH
H
氨基酸的结构
甘氨酸 丙氨酸
Glycine Alanine
（1）中性氨基酸
O H2N CH C OH
CH3
氨基酸的结构
甘氨酸 丙氨酸 缬氨酸
Glycine Alanine Valine
（1）中性氨基酸
O H2N CH C OH