2021届高中生物竞赛理论辅导课件-生物化学(基础)02蛋白质

注意－－
a.三级结构的形成使肽链中所有的原子都达到空间上的重新排布。 b.疏水性氨基酸残基分布于分子内部，亲水基团则分布于分子表面。 c.分子表面有凹陷或裂隙，与生理活性有关。 d.对于小分子量蛋白，结构域就是它的三级结构；但大分子量蛋白则 有两个以上结构域締和而成。
（2）维持蛋白质三级结构的作用力。 （3）三级结构举例
尽管AA具有酸碱性但却不能用 正常的酸碱滴定进行测定(因为 酸和碱基团的相互干扰, 使等当 点的pH过高或过低,没有适当的 指示剂可以选用。
AA+甲醛则可以掩盖氨基，使 AA成为普通的酸
可进行正常的酸碱滴定
• （3）氨基酸重要的化学性质
茚三酮反应； 桑格反应（Sanger） 艾德曼反应(Edman)
三.蛋白质的结构
1.肽键及肽 2.构型与构象 3.酰胺平面 4.蛋白质结构层次
一级结构；二级结构；结构域； 超二级结构；三级结构；四级结构
一级结构：
定义：一级结构是指组成蛋白质肽链中 的氨基酸排列顺序。
蛋白质一级结构测定
蛋白质一级结构举例： 胰岛素：51个氨基酸组成，
分子量5734，A(21)、B（30）两条 链通过两个二硫键相连，A链有一 个二硫键链内环。
二级结构：
（1）α－螺旋
（2）β－折叠
（3）β－转角－－大多依靠第一与 第四个氨基酸形成的氢键来维持。
（4）无规则卷曲－－所谓无规则，是因 为还没有发现它的规则。对于某一蛋白 质来说，它是有规则的。
超二级结构：
在二级结构的基础上，多肽链进 一步盘旋折叠形成三级结构，比 较邻近的肽段有时相互作用形成 二级结构的聚合体，这些聚合体 可以作为组成三级结构的“建筑 块”，称为超二级结构或折叠单 位。
二. 蛋白质的基本组成单位－－氨基酸 （Amino Acid，AA或aa）
1.一般结构特点 2.分类 3.理化性质
1.氨基酸的一般结构特点：
20种蛋白质氨基酸中，除脯氨酸是一 种α－亚氨基酸外，其余的都是α －氨基酸 ，即其与羧基相邻的α －碳上有一个氨基； 除甘氨酸外，其它蛋白质氨基酸均为L－型 氨基酸，其结构通式为：
达。
2.
蛋 白
C（50％-55％）、H （6％-8％）、O（6％-
质
8%）、N(15%-18％)、
的
S(0Βιβλιοθήκη Baidu-4%),
化 学
此外还含有少量的P及
组
金属元素Fe、Mn、Zn
成
、Mo等
二.蛋白质的基本组成单位－－氨基酸
迄今在各种生物体内已发现了180多种氨基 酸，其中参与组成蛋白质的20种基本氨基酸称 为蛋白质氨基酸，某些蛋白质中的稀有氨基酸 组分都是基本氨基酸参入多肽链后经酶促修饰 形成的；其余150多种氨基酸不参与蛋白质的 组成，称为非蛋白质氨基酸。
氨基酸结构通式
2.氨基酸分类 （1）根据R基团的结构和性质分类: 结构特点：脂肪族、芳香族、杂环族等 氨基酸
性质特点：疏水性（非极性）、亲水性 （极性）氨基酸，酸性、碱性等氨基酸
（2）丛营养学角度分类: 必需氨基酸、非必需氨基酸
请注意：
1 AA的相同部分是 骨架 2 R性质与蛋白质的构象有关 3 要求记住AA的缩写符号 4 注意碱性，酸性和芳香族AA
目前发现的三种基本形式为： （ α α ）、（ β α β ）、（ β β β ）。
超二级结构
结构域：
多肽链在超二级结构基础 上组装而成的、相对独立的 、在空间上能辨认的三维实 体，充当三级结构的构件， 其间由单肽链连接。
免疫球蛋白结构域
三级结构：
（1）定义：在 二级结构、超 二级结构乃至 结构域的基础 上，多肽链进 一步折叠卷曲 形成复杂的球 状分子结构。
镰刀状细胞贫血病：(血红蛋白ß-链) N端AA顺序 1 2 3 4 5 6 7 8 Hb-A(正常) Val-His-Leu-Thr-Pro-Glu-Glu-Lys--Hb-S (患者) Val-His-Leu-Thr-Pro-Val-Glu-Lys---
蛋白质的生物功能及化学组成 蛋白质的基本组成单位－－氨基酸 蛋白质的结构 蛋白质结构与功能的关系 蛋白质的重要性质 蛋白质研究技术
一. 蛋白质的生物功能及化学组成
1.
机体结构成分；
蛋 白 质
酶；运输小分子物 质和离子；运动；
的
激素；防御功能；
生
贮藏功能；信号受
物 功 能
体(A,B)；调节或控 制细胞的生长、分 化和遗传信息的表
2021届
高中生物竞赛理论辅导
生物化学
（基础部分）
第二章 蛋白质化学
蛋白质
蛋白质是生活细胞内含量最丰富、 功能最复杂的生物大分子，参与了几乎 所有的生命活动和生命过程。蛋白质的 英文名称是，源自希腊文，意思是“最 原初的”、“最重要的”，因此研究蛋 白质的结构与功能始终是生命科学最基 本的命题。
四.蛋白质结构与功能的关系 1.一级结构与功能的关系 2.空间结构与功能的关系
一级结构与功能的关系 蛋白质的氨基酸顺序与生物功能密切相关。
一级结构
直 接
决定 间接
功能
空间结构
一 致 性
（1）一级结构的变异与分子病
分子病：由于基因突变导致蛋白质一级结构发生变异，使蛋 白质的生物学功能减退或丧失，甚至造成生理功能的变化而 引起的疾病。
四级结构：
定义： 具有三级结构的球状
蛋白通过非共价键彼此 締和在一起形成的聚集 体称为蛋白质的四级结 构。
亚基：具有四级结构的蛋白质中的每个球状 蛋白称为亚基或亚单位。亚基可以相同也可 以不相同；亚基一般只有一条多肽链。
寡聚蛋白：具有四级结构的蛋白质。 单体蛋白：无四级结构的蛋白质。
四级结构举例
（2）氨基酸的酸碱性
氨基酸同时含有碱性的氨基和酸性的羧 基，是一种两性电解质，在水溶液或结 晶内基本上以兼性离子的形式存在。兼 性离子在酸性溶液中可接受质子形成阳 离子，在碱性溶液中则释放质子形成阴 离子。
等电点：溶液中氨基酸的静电荷为零时溶液 的PH值。以符号PI表示。
AA不能用通常酸碱滴定测定
请注意：
Asp和Asn二者常混在一 起用Asx表示； Glu和Gln二者常混在一起 用Glx表示。
注意AA各C原子的编号
ε δ γβ α
ε
3.氨基酸的理化性质 （1）光吸收性 （2）酸碱性 （3）重要的化学性质
（1）氨基酸的光吸收性
20种蛋白质氨基酸 都不吸收可见光，但三 种氨基酸：酪氨酸、色 氨酸和苯丙氨酸能显著 的吸收紫外光，吸收峰 在280nm左右。因此可 用紫外分光光度计测定 溶液中蛋白质的含量。