生物化学蛋白质的结构与功能 ppt课件
合集下载
相关主题
- 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)。
极性中性氨基酸 Trp Ser Try Cys Met Asn Gln Thr
酸性氨基酸
Asp Glu
碱性氨基酸 Lys Arg His
杂环氨基酸
组氨酸 （His,H）
脯氨酸 （Pro,P）
芳香族氨基酸
苯丙氨酸 （Phe,F）
酪氨酸 （Tyr,Y）
色氨酸 （Trg,W）
含羟基或硫脂肪族氨基酸
丝氨酸 （Ser,S）
2. 蛋白质具有重要的生物学功能
1）作为生物催化剂（酶） 2）代谢调节作用 3）免疫保护作用 4）物质的转运和存储 5）运动与支持作用 6）参与细胞间信息传递
3. 氧化供能
OUTLINE
第一节 蛋白质的分子组成 第二节 蛋白质的分子结构 第三节 蛋白质结构与功能的关系 第四节 蛋白质的理化性质 第五节 蛋白质的分离纯化
* 20种氨基酸的英文名称、缩写符号及分类如下:
1. 非极性疏水性氨基酸
甘氨酸 （Gly,G）
丙氨酸 （Ala,A）
缬氨酸 （Val,V）
亮氨酸 （Lue,L）
异亮氨酸 （Ile,I）
脯氨酸 （Pro,P）
2. 极性中性氨基酸
丝氨酸 （Ser,S）
苏氨酸 （Thr,T）
半胱氨酸 （Cys,C）
甲硫氨酸 （Met,M）
2. 紫外吸收
3. 茚三酮反应
氨基酸与茚三酮水合物共热，可生成 蓝紫色化合物，其最大吸收峰在570nm处。 由于此吸收峰值与氨基酸的含量存在正比 关系，因此可作为氨基酸定量分析方法。 （Pro)
+
茚三酮(无色)
加热 (弱酸)
NH3
+ CO2
RCHO
还原性茚三酮
+ 2NH3 +
还原性茚三酮
还原性茚三酮 3H20
苏氨酸 （Thr,T）
半胱氨酸 （Cys,C）
甲硫氨酸 （Met,M）
几种特殊氨基酸
• 脯氨酸 （亚氨基酸）
CH2 CH2
CH2
CHCOON H 2+
半胱氨酸
-OOC-CH-CH2-SH + HS-CH2-CH-COO-
+NH3
-HH
+NH3
-O O C -C H -C H 2-SS-C H 2-C H -C O O -
紫色化合物
（三）蛋白质是由许多氨基酸残基组成 的多肽链
* 肽键(peptide bond)是由一个氨基酸的羧基与另一个氨基酸的-氨基脱水缩合而形成 的化学键
O
NH2-CH-C +
H OH
甘氨酸
O NH-CH-C
H H OH
甘氨酸
-HOH
O
O
NH2-CH-C-N-CH-C
H HH OH
pK1 carboxylic acid = 2.2 pK2 R group = 4.3 pK3 amino group = 9.7 pI = (pK1+ pK2)/2
= 3.25
赖氨酸滴定曲线和等电点计算
B
pK3 pK2
pI
pH
pK1
加入的OH-mL数
二氨基一羧基AA的 等电点计算：
pI=
pK´2+pK´3 2
天冬酰胺 （Asn,N）
谷氨酰胺 （Gln,Q）
3.含芳香环的氨基酸
苯丙氨酸（Phe,F） 酪氨酸 （Tyr,Y）
色氨酸 （Trp,W）
4. 酸性氨基酸
天冬氨酸 （Asp,D）
5. 碱性氨基酸
谷氨酸 （Glu,E）
赖氨酸
精氨酸 （Arg,R）
组氨酸 （His,H）
非极性疏水性氨基酸 Gly Ala Val Leu Ile Phe Pro
+ N H 3
+ N H 3
二硫键
胱氨酸
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
含胍基的氨基来自百度文库：精氨酸
含咪唑基的氨基酸：组氨酸
亚氨基酸：脯氨酸
蛋白质的结构与功能
什么是蛋白质?
蛋白质(protein)是由许多氨基酸(amino acids)通过肽 键(peptide bond)相连形成的高分子含氮化合物
精品资料
• 你怎么称呼老师？ • 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你
是否会认为老师的教学方法需要改进？
• 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭 • “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我
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
（二）氨基酸的理化性质
1. 两性解离及等电点
氨基酸是两性电解质，其解离程度取决 于所处溶液的酸碱度。
R CH NH3+ COOH
pH< pI
净电荷为正
+ OH-
+ H+ (pK´1)
R CH NH3+ COO
笨，没有学问无颜见爹娘 ……”
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
蛋白质的生物学重要性
1. 蛋白质是生物 体重要组成成分 分布广：所有器官、组织都含有蛋白质；
细胞的各个部分都含有蛋白质。 含量高：蛋白质是细胞内最丰富的有机分
子，占人体干重的45％，某些组织含量更高， 例如脾、肺及横纹肌等高达80％。
第一节 蛋白质的分子组成
组成蛋白质的元素
主要有C、H、O、N和S。 有些蛋白质含有少量磷或金属元素铁、铜、锌、锰、 钴、钼，个别蛋白质还含有碘 。
蛋白质元素组成的特点
各种蛋白质的含氮量很接近，平均为16％。
由于体内的含氮物质以蛋白质为主，因此，只要测定生 物样品中的含氮量，就可以根据以下公式推算出蛋白质 的大致含量：100克样品中蛋白质的含量 ( g % )
pH = pI
净电荷=0
+ OH+ H+ (pK´2)
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)。
Titration Curve for Glutamic Acid
= 每克样品含氮克数× 6.25×100
1/16%
一、氨基酸 —— 组成蛋白质的基本单位
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-氨基 酸（甘氨酸除外）。
COO-
CHRH3
C +NH3
H
L-氨基酸的丙甘通氨氨式酸酸
（一）氨基酸的分类 1. 非极性疏水性氨基酸 2. 极性中性氨基酸 3. 含芳香环的氨基酸 4. 酸性氨基酸 5. 碱性氨基酸
酸性氨基酸
Asp Glu
碱性氨基酸 Lys Arg His
杂环氨基酸
组氨酸 （His,H）
脯氨酸 （Pro,P）
芳香族氨基酸
苯丙氨酸 （Phe,F）
酪氨酸 （Tyr,Y）
色氨酸 （Trg,W）
含羟基或硫脂肪族氨基酸
丝氨酸 （Ser,S）
2. 蛋白质具有重要的生物学功能
1）作为生物催化剂（酶） 2）代谢调节作用 3）免疫保护作用 4）物质的转运和存储 5）运动与支持作用 6）参与细胞间信息传递
3. 氧化供能
OUTLINE
第一节 蛋白质的分子组成 第二节 蛋白质的分子结构 第三节 蛋白质结构与功能的关系 第四节 蛋白质的理化性质 第五节 蛋白质的分离纯化
* 20种氨基酸的英文名称、缩写符号及分类如下:
1. 非极性疏水性氨基酸
甘氨酸 （Gly,G）
丙氨酸 （Ala,A）
缬氨酸 （Val,V）
亮氨酸 （Lue,L）
异亮氨酸 （Ile,I）
脯氨酸 （Pro,P）
2. 极性中性氨基酸
丝氨酸 （Ser,S）
苏氨酸 （Thr,T）
半胱氨酸 （Cys,C）
甲硫氨酸 （Met,M）
2. 紫外吸收
3. 茚三酮反应
氨基酸与茚三酮水合物共热，可生成 蓝紫色化合物，其最大吸收峰在570nm处。 由于此吸收峰值与氨基酸的含量存在正比 关系，因此可作为氨基酸定量分析方法。 （Pro)
+
茚三酮(无色)
加热 (弱酸)
NH3
+ CO2
RCHO
还原性茚三酮
+ 2NH3 +
还原性茚三酮
还原性茚三酮 3H20
苏氨酸 （Thr,T）
半胱氨酸 （Cys,C）
甲硫氨酸 （Met,M）
几种特殊氨基酸
• 脯氨酸 （亚氨基酸）
CH2 CH2
CH2
CHCOON H 2+
半胱氨酸
-OOC-CH-CH2-SH + HS-CH2-CH-COO-
+NH3
-HH
+NH3
-O O C -C H -C H 2-SS-C H 2-C H -C O O -
紫色化合物
（三）蛋白质是由许多氨基酸残基组成 的多肽链
* 肽键(peptide bond)是由一个氨基酸的羧基与另一个氨基酸的-氨基脱水缩合而形成 的化学键
O
NH2-CH-C +
H OH
甘氨酸
O NH-CH-C
H H OH
甘氨酸
-HOH
O
O
NH2-CH-C-N-CH-C
H HH OH
pK1 carboxylic acid = 2.2 pK2 R group = 4.3 pK3 amino group = 9.7 pI = (pK1+ pK2)/2
= 3.25
赖氨酸滴定曲线和等电点计算
B
pK3 pK2
pI
pH
pK1
加入的OH-mL数
二氨基一羧基AA的 等电点计算：
pI=
pK´2+pK´3 2
天冬酰胺 （Asn,N）
谷氨酰胺 （Gln,Q）
3.含芳香环的氨基酸
苯丙氨酸（Phe,F） 酪氨酸 （Tyr,Y）
色氨酸 （Trp,W）
4. 酸性氨基酸
天冬氨酸 （Asp,D）
5. 碱性氨基酸
谷氨酸 （Glu,E）
赖氨酸
精氨酸 （Arg,R）
组氨酸 （His,H）
非极性疏水性氨基酸 Gly Ala Val Leu Ile Phe Pro
+ N H 3
+ N H 3
二硫键
胱氨酸
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
含胍基的氨基来自百度文库：精氨酸
含咪唑基的氨基酸：组氨酸
亚氨基酸：脯氨酸
蛋白质的结构与功能
什么是蛋白质?
蛋白质(protein)是由许多氨基酸(amino acids)通过肽 键(peptide bond)相连形成的高分子含氮化合物
精品资料
• 你怎么称呼老师？ • 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你
是否会认为老师的教学方法需要改进？
• 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭 • “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我
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
（二）氨基酸的理化性质
1. 两性解离及等电点
氨基酸是两性电解质，其解离程度取决 于所处溶液的酸碱度。
R CH NH3+ COOH
pH< pI
净电荷为正
+ OH-
+ H+ (pK´1)
R CH NH3+ COO
笨，没有学问无颜见爹娘 ……”
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
蛋白质的生物学重要性
1. 蛋白质是生物 体重要组成成分 分布广：所有器官、组织都含有蛋白质；
细胞的各个部分都含有蛋白质。 含量高：蛋白质是细胞内最丰富的有机分
子，占人体干重的45％，某些组织含量更高， 例如脾、肺及横纹肌等高达80％。
第一节 蛋白质的分子组成
组成蛋白质的元素
主要有C、H、O、N和S。 有些蛋白质含有少量磷或金属元素铁、铜、锌、锰、 钴、钼，个别蛋白质还含有碘 。
蛋白质元素组成的特点
各种蛋白质的含氮量很接近，平均为16％。
由于体内的含氮物质以蛋白质为主，因此，只要测定生 物样品中的含氮量，就可以根据以下公式推算出蛋白质 的大致含量：100克样品中蛋白质的含量 ( g % )
pH = pI
净电荷=0
+ OH+ H+ (pK´2)
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)。
Titration Curve for Glutamic Acid
= 每克样品含氮克数× 6.25×100
1/16%
一、氨基酸 —— 组成蛋白质的基本单位
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-氨基 酸（甘氨酸除外）。
COO-
CHRH3
C +NH3
H
L-氨基酸的丙甘通氨氨式酸酸
（一）氨基酸的分类 1. 非极性疏水性氨基酸 2. 极性中性氨基酸 3. 含芳香环的氨基酸 4. 酸性氨基酸 5. 碱性氨基酸