多肽与蛋白质上优秀课件
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3. 蛋白质根据其形状分为纤维状蛋白质和球状 蛋白质两类 ，可分为：
纤维状蛋白质 球状蛋白质
(二)蛋白质分子结构可区分为4个层次
一级结构(primary structure)
二级结构(secondary structure) 三级结构(tertiary structure) 四级结构(quaternary structure)
3. 氧化供能
肽和蛋白质的一级结构
Primary Structure of Peptides and Proteins
一、肽和蛋白质是由氨基酸组成的多聚体
（一）氨基酸通过肽键相连形成肽/蛋白质
L- -氨基酸（除甘氨酸外）。
COO-
CHRH3
C +NH3
H
L-氨基酸的丙甘通氨氨式酸酸
肽/蛋白质分子中的氨基酸通过脱水生成的共价键 被称为肽键(peptide bond)，肽键是一种酰胺键，具有 部分双键的性质。
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％。
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 (激素） 3）免疫保护作用 （抗体） 4）物质的转运和存储 （motor，cargo） 5）运动与支持作用 （肌动蛋白） 6）参与细胞间信息传递 （ligand receptor，跨膜）
白的四级结构。 20世纪90年代以后，后基因组计划。
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。
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。
1.谷胱甘肽是体内重要的还原剂
谷胱甘肽 (glutathione, GSH)
H2O2 2H2O
2GSH
GSH过氧 化物酶
GSSG
NADP+
GSH还原酶
NADPH+H+
2.体内有许多激素属寡肽或多肽
下丘脑到垂 体
3. 神经肽是脑内一类重要的肽
在神经传导过程中起重要作用的肽类称为 神经肽(neuropeptide)。
单纯蛋白质（simple protein）
结合蛋白质 = 蛋白质部分 + 非蛋白质部分
（conjugated protein）
辅基 （prosthetic group）
结合蛋白质及其辅基
分类 脂蛋白
糖蛋白 核蛋白 磷蛋白 血红素蛋白 黄素蛋白
金属蛋白
辅基
举例
脂类
血浆脂蛋白（VLDL、LDL、 HDL等）
较早发现的有脑啡肽(5肽)、β-内啡肽(31肽)和 强啡肽(17肽)等。
近年发现的孤啡肽(17肽)，其一级结构类似于 强啡肽。
二、蛋白质的分子组成和结构极其复杂
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 % ) = 每克样品含氮克数× 6.25×100
1/16%
(一)蛋白质的分子组成与结构特征是其分 类的基础
1. 蛋白质根据分子组成分为单纯蛋白质和结合蛋 白质两类：
肽键是由一个氨基酸的-羧基与另一个氨 基酸的-氨基脱水缩合而形成的化学键。 氨基酸通过肽键(peptide bond) 相互连接 而形成多肽和蛋白质。
* 一分子氨基酸与另一分子氨基酸脱去一分子水缩 合成二肽。
* 二肽通过肽键与另一分子氨基酸缩合生成三肽 ……
* 一般来说，由数个、十数个氨基酸组成的肽习惯称 为寡肽(oligopeptide)，而很多氨基酸组成的肽称为多 肽（polypeptide）。通常，多肽分子质量<10 kD； 而蛋白质则是由一条或多条肽链组成的更大分子， 但两者两者经常通用。
肽链中的氨基酸分子因脱水缩合而基团不全， 被称为氨基酸残基(residue)。
多肽链具有方向性： 不要读成
氮端碳端
氨基末端（amino terminal）或 N 末端： 多肽链中有游离氨基的一端称氨基末 端(amino terminal)或N-端。
羧基末端（carboxyl terminal）或C 末端： 多肽链中有游离羧基的一端称为羧基 末端(carboxyl terminal)或C-端。
多肽链从氨基末端走向羧基末端。
N末端
半胱氨酸的二硫键
C末端
牛核糖核酸酶
肽是根据由N-端至C-端参与其组成的氨基酸残基命名的
O
O
NH2-CH-C
NH-CH-C
H OH + H H OH
甘氨酸
甘氨酸
-HOH
O
O
NH2-CH-C-N-CH-C
H HH OH
肽键
甘氨酰甘氨酸
（二）体内存在多种重要的生物活性肽
Hale Waihona Puke Baidu
糖基或糖链
胶原蛋白、纤连蛋白等
核酸
核糖体
磷酸基团
酪蛋白（casein）
血红素（铁卟啉） 血红蛋白、细胞色素c
黄素核苷酸（FAD、琥珀酸脱氢酶 FMN）
铁
铁蛋白
锌
乙醇脱氢酶
钙
钙调蛋白
锰
丙酮酸羧化酶
铜
细胞色素氧化酶
2. 蛋白质根据结构特点进行分类 ，可分为： 超家族（super family） 家族（family） 亚家族（subfamily）
并将氨基酸合成了多种短肽 。 1938年，德国化学家Gerardus J. Mulder引用
“Protein” 一词来描述蛋白质。
1951年, Pauling采用X（射）线晶体衍射发现了蛋 白质的二级结构——α-螺旋(α-helix)。
1953年，Frederick Sanger完成胰岛素一级序列测定。 1962年，John Kendrew和Max Perutz确定了血红蛋
多肽与蛋白质上
20年前，无数生物Ph.D的博士生涯
一个基因，一个蛋白（提纯），一个修饰… … …
现在，
一条通路，一堆结构（结晶），XXX组… … …
1833年，Payen和Persoz分离出淀粉酶。 1864年，Hoppe-Seyler从血液分离出血红蛋白，
并将其制成结晶。 19世纪末，Fischer证明蛋白质是由氨基酸组成的，
纤维状蛋白质 球状蛋白质
(二)蛋白质分子结构可区分为4个层次
一级结构(primary structure)
二级结构(secondary structure) 三级结构(tertiary structure) 四级结构(quaternary structure)
3. 氧化供能
肽和蛋白质的一级结构
Primary Structure of Peptides and Proteins
一、肽和蛋白质是由氨基酸组成的多聚体
（一）氨基酸通过肽键相连形成肽/蛋白质
L- -氨基酸（除甘氨酸外）。
COO-
CHRH3
C +NH3
H
L-氨基酸的丙甘通氨氨式酸酸
肽/蛋白质分子中的氨基酸通过脱水生成的共价键 被称为肽键(peptide bond)，肽键是一种酰胺键，具有 部分双键的性质。
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％。
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 (激素） 3）免疫保护作用 （抗体） 4）物质的转运和存储 （motor，cargo） 5）运动与支持作用 （肌动蛋白） 6）参与细胞间信息传递 （ligand receptor，跨膜）
白的四级结构。 20世纪90年代以后，后基因组计划。
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。
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。
1.谷胱甘肽是体内重要的还原剂
谷胱甘肽 (glutathione, GSH)
H2O2 2H2O
2GSH
GSH过氧 化物酶
GSSG
NADP+
GSH还原酶
NADPH+H+
2.体内有许多激素属寡肽或多肽
下丘脑到垂 体
3. 神经肽是脑内一类重要的肽
在神经传导过程中起重要作用的肽类称为 神经肽(neuropeptide)。
单纯蛋白质（simple protein）
结合蛋白质 = 蛋白质部分 + 非蛋白质部分
（conjugated protein）
辅基 （prosthetic group）
结合蛋白质及其辅基
分类 脂蛋白
糖蛋白 核蛋白 磷蛋白 血红素蛋白 黄素蛋白
金属蛋白
辅基
举例
脂类
血浆脂蛋白（VLDL、LDL、 HDL等）
较早发现的有脑啡肽(5肽)、β-内啡肽(31肽)和 强啡肽(17肽)等。
近年发现的孤啡肽(17肽)，其一级结构类似于 强啡肽。
二、蛋白质的分子组成和结构极其复杂
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 % ) = 每克样品含氮克数× 6.25×100
1/16%
(一)蛋白质的分子组成与结构特征是其分 类的基础
1. 蛋白质根据分子组成分为单纯蛋白质和结合蛋 白质两类：
肽键是由一个氨基酸的-羧基与另一个氨 基酸的-氨基脱水缩合而形成的化学键。 氨基酸通过肽键(peptide bond) 相互连接 而形成多肽和蛋白质。
* 一分子氨基酸与另一分子氨基酸脱去一分子水缩 合成二肽。
* 二肽通过肽键与另一分子氨基酸缩合生成三肽 ……
* 一般来说，由数个、十数个氨基酸组成的肽习惯称 为寡肽(oligopeptide)，而很多氨基酸组成的肽称为多 肽（polypeptide）。通常，多肽分子质量<10 kD； 而蛋白质则是由一条或多条肽链组成的更大分子， 但两者两者经常通用。
肽链中的氨基酸分子因脱水缩合而基团不全， 被称为氨基酸残基(residue)。
多肽链具有方向性： 不要读成
氮端碳端
氨基末端（amino terminal）或 N 末端： 多肽链中有游离氨基的一端称氨基末 端(amino terminal)或N-端。
羧基末端（carboxyl terminal）或C 末端： 多肽链中有游离羧基的一端称为羧基 末端(carboxyl terminal)或C-端。
多肽链从氨基末端走向羧基末端。
N末端
半胱氨酸的二硫键
C末端
牛核糖核酸酶
肽是根据由N-端至C-端参与其组成的氨基酸残基命名的
O
O
NH2-CH-C
NH-CH-C
H OH + H H OH
甘氨酸
甘氨酸
-HOH
O
O
NH2-CH-C-N-CH-C
H HH OH
肽键
甘氨酰甘氨酸
（二）体内存在多种重要的生物活性肽
Hale Waihona Puke Baidu
糖基或糖链
胶原蛋白、纤连蛋白等
核酸
核糖体
磷酸基团
酪蛋白（casein）
血红素（铁卟啉） 血红蛋白、细胞色素c
黄素核苷酸（FAD、琥珀酸脱氢酶 FMN）
铁
铁蛋白
锌
乙醇脱氢酶
钙
钙调蛋白
锰
丙酮酸羧化酶
铜
细胞色素氧化酶
2. 蛋白质根据结构特点进行分类 ，可分为： 超家族（super family） 家族（family） 亚家族（subfamily）
并将氨基酸合成了多种短肽 。 1938年，德国化学家Gerardus J. Mulder引用
“Protein” 一词来描述蛋白质。
1951年, Pauling采用X（射）线晶体衍射发现了蛋 白质的二级结构——α-螺旋(α-helix)。
1953年，Frederick Sanger完成胰岛素一级序列测定。 1962年，John Kendrew和Max Perutz确定了血红蛋
多肽与蛋白质上
20年前，无数生物Ph.D的博士生涯
一个基因，一个蛋白（提纯），一个修饰… … …
现在，
一条通路，一堆结构（结晶），XXX组… … …
1833年，Payen和Persoz分离出淀粉酶。 1864年，Hoppe-Seyler从血液分离出血红蛋白，
并将其制成结晶。 19世纪末，Fischer证明蛋白质是由氨基酸组成的，