第二章蛋白质结构与功能

➢ 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。 ➢ 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)。
芳香族氨基酸的紫外吸收
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。
二、肽
（一）肽(peptide) 氨基酸通过肽键缩合而成的化合物称为肽。
* 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。
各种蛋白质的含氮量很接近，平均为16％。 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、氨基酸（amino acid）
氨基酸是蛋白质的基本组成单位。 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，除 甘氨酸外，均属 L-α-氨基酸 。
+OH-
R CH COOH
NH3+
+H+
R CH COO- +OH-
NH3+
+H+
R CH COONH2
pH<pI
pH=pI
pH>pI
阳离子
兼性离子
阴离子
2. 紫外吸收
色氨酸、酪氨酸的最大吸收峰在 280 nm 附近。
大多数蛋白质含有这两种氨基酸残基， 所以测定蛋白质溶液280nm的光吸收值是分析 溶液中蛋白质含量的快速简便的方法。
（一）氨基酸的一般结构
中心一个α 碳原子--- -- Cα 连接一个氨基基团 --- --- NH2
一个羧基基团--- --- COOH 一个氢原子------ --- H 一个不同的R基团--- 侧链
COOH
NH2
Cα
H
R
L-氨基酸和D-氨基酸 蛋白质中只存在L-氨基酸
（二）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. 酸性氨基酸 4. 碱性氨基酸
Q
2.17
9.11 9.39 9.15 9.62 10.28
8.80
9.13
10.07
5.66
5.89 5.68
5.87
8.18
5.07
5.41
5.65
lysine Lys
K
2.18
8.95
histidine His
H
1.82
9.17
arginine Arg
R
2.17
9.04
aspartic acid
（三）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。
等电点(isoelectric point, pI)
在某一pH的溶液中，氨基酸解离成阳离子和阴离子的趋势及程度相等，成 为兼性离子，呈电中性。此时溶液的pH值称为该氨基酸的等电点。
R CH COOH NH2
pI
glycine Gly
G
2.34
9.60
5.97
alanine Ala
A
2.34
9.69
6.01
proline Pro
P
1.99
10.96
6.48
valine Val
V
2.32
9.62
5.97
leucine Leu
L
2.36
9.60
5.98
isoleucine Ile
I
2.36
9.68
6.02
methionine Met
M
2.28
9.21
5.74
pheninyelalan Phe
F
1.83
9.13
5.48
tyrosine Tyr
Y
2.20
tryptophan Trp
W
2.38
serine Ser
S
2.21
threonine Thr
T
2.11
cysteine Cys
C
1.96
asparagine Asn
N
2.02
ຫໍສະໝຸດ Baidu
glutamine Gln
中文名
非极性疏水性氨基酸 甘氨酸
丙氨酸 脯氨酸 缬氨酸 亮氨酸 异亮氨酸 蛋氨酸 苯丙氨酸 极性中性氨基酸 酪氨酸 色氨酸 丝氨酸 苏氨酸 半胱氨酸 天冬酰胺 谷氨酰胺
带正电的碱性氨基酸 赖氨酸 组氨酸 精氨酸
带负电的酸性氨基酸
天冬氨酸
表2-1 氨基酸的分类
缩写
pKa
英文名
三字符
一字 符
CpOKO1（H）- pK2（-NH3+） pKR（R基）
O +
NH2-CH-C
H OH
甘氨酸
O NH-CH-C
H H OH
甘氨酸
O
O
-HOH
NH2-CH-C-N-CH-C
H HH OH
肽键
甘氨酰甘氨酸
➢ 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……
➢ 由十个以内氨基酸相连而成的肽称为寡肽(oligopeptide)，由更多的氨基酸相连形 成的肽称多肽(polypeptide)。
Asp
D
1.88
9.60
10.53 6.00 12.48
3.65
9.74 7.59 10.76
2.77
1. 非极性疏水性氨基酸
2.极性中性氨基酸
3.带正电荷的碱性氨基酸
4.带负电荷的酸性氨基酸
二硫键的形成
-OOC-CH-CH2-SH +
+NH3
-HH
HS-CH2-CH-COO+NH3
-O O C -C H -C H 2-SS-C H 2-C H -C O O -
+ N H 3
+ N H 3
二硫键
胱氨酸
记忆口诀
甘、丙、缬、亮、异，三、四碳烃基。 丙、丁羟丝、苏。（半）胱、蛋含有硫。 酸有天冬、谷；碱有精、赖、组。 苯、酪、色、脯环；中性天、谷胺。
要点：
1.组成蛋白质的编码氨基酸只有20种。 2.除G外，其他编码氨基酸均为L-型。 3.P为环状亚氨基酸。 4.含羟基氨基酸有：S、T、Y。 5.含硫氨基酸有：C、M。 6.芳香族氨基酸有：F、Y、W。 7.支链氨基酸有：V、L、I。 8.酸性氨基酸有：D、E。 9.碱性氨基酸有：R、K、H。
第二章蛋白质结构与功能
第二章 蛋白质结构与功能
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 蛋白质的理化性质及其分离纯化
概述
蛋白质（protein）是生命的物质基础。 蛋白质是由DNA编码的氨基酸组成的。
蛋白质的重要性： 蛋白质是生命的物质基础，一切生命现象都离不开蛋白质。
1.含量大：占人体固体成分的45% 2.分布广：遍及全身各组织细胞。 3.种类多：人体内有10万余种。自然界有100万之多。 4.功能繁（复）杂：每种蛋白质都有其特异功能。
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。