生物化学第二章-蛋白质的结构与功能

甘氨酸
丙氨酸 缬氨酸 亮氨酸
Glycine
Alanine Valine Leucine
脂肪族氨基酸
O H2N CH C CH CH3 CH2 CH3 OH
异亮氨酸 Ileucine
氨基酸的结构
丝氨酸 Serine
含羟基氨基酸
O H2N CH C CH2 OH OH
氨基酸的结构
丝氨酸 Serine
苯丙氨酸 Phenylalanin e
O H2N CH C CH2 OH
氨基酸的结构
芳香族氨基酸
苯丙氨酸 Phenylalanin e 酪氨酸 Tyrosine
OH H2N O CH C CH2 OH
氨基酸的结构
芳香族氨基酸
苯丙氨酸 Phenylalanin e 酪氨酸 Tyrosine 色氨酸 Trytophan
R2
H2O
氨基酸的结合方式:脱水缩合
H O H
NH2 C C N 肽键 R1 H O
H
H C R3
C C OH H N
COOH
R2
二肽
H2O H2O
氨基酸的结合方式:脱水缩合
H O H NH2 C C N 肽键 R1 H O H C C N 肽键 R2 H C R3 COOH
三 肽
二肽
H2O H2O
苏氨酸 Threonine
含羟基氨基酸
O O H CH C C 2N CH H2 N CH2OH CH OH OH
CH3
OH
氨基酸的结构
甲硫氨酸 Methionine
H2 N
含硫氨基酸
O CH C CH2 CH2 S CH3 OH
氨基酸的结构
甲硫氨酸 Methionine
半胱氨酸 Cysteine
第一节 蛋白质的分子组成
• 蛋白质的元素组成及其特点
• 蛋白质的基本组成单位——氨基酸 • （一）氨基酸结构 • （二）氨基酸分类
一，蛋白质的元素组成及其特点
１，蛋白质的元素组成:
碳 氢 氧
ΰ
Ｃ Ｈ Ｏ
50—55％ 6— 8 ％ 20—23％
氮 硫 磷
Ｎ Ｓ Ｐ
15—17% 0—4％ 0—1%
还有少量的铁,锌,锰,钼,碘,铜等
2× Glu-Cys-Gly | SH
-2H +2H
谷胱甘肽的生理功用： •
• • •
解毒作用：与毒物或药物结合，消除其毒性 作用； 参与氧化还原反应：作为重要的还原剂，参 与体内多种氧化还原反应；
含硫氨基酸
O H2N CH C CH2 SH OH
氨基酸的结构
天冬氨酸 Aspartate
酸性氨基酸
O H2 N CH C CH2 C OH O OH
氨基酸的结构
天冬氨酸 Aspartate
谷氨酸 Glutamate
酸性氨基酸
O H2N CH C CH2 CH2 C OH O OH
氨基酸的结构
多肽链是指许多氨基酸之间 以肽键连接而成的一种结构。
多肽链有两端：
N 末端：多肽链中有游离α-氨基的一端（左） C 末端：多肽链中有游离α-羧基的一端（右）
N末端
C末端
牛核糖核酸酶
（二）生物活性肽：
• 生物体内具有一定生物学活性的肽类物质
称生物活性肽。 • 重要的生物活性肽有谷胱甘肽、神经肽、 肽类激素等。
第二节
蛋白质 de 分子结构
۵ 蛋白质的分子结构包括
一级结构 二级结构
基础结构
三级结构
四级结构
空间结构
一，氨基酸在多肽链中的连接方式
氨基酸的结合方式
H
NH2 C R1
O
COOH C OH
H
2 N H NH
H
C R2
COOH
氨基酸的结合方式
H O NH2 H H N H C COOH
C
R1
C OH
一，蛋白质的元素组成及其特点
２，特点： 一切蛋白质都含有N,而且各种蛋白质 的含氮含量相当恒定，平均为16%。
★ 样品蛋白质含量计算公式：
100g样品中蛋白质的含量（%） =每克样品中的含氮克数ｘ6.25ｘ100
思考题：
已知某品牌奶粉100g，已测出其中含 氮克数为2g，求100g该样品中蛋白质的 含量（%）？ 解析：
ϓ 蛋白质的生理功能
①参与生物细胞或组织器官的构成，起支持或保护作用 ②催化作用：酶 ③调节作用： 激素、钙调蛋白、生物活性肽 ④收缩作用，具有收缩和运动功能 ：骨骼肌、肌动蛋白 ⑤载体作用,运输和储存功能:血红蛋白、清蛋白、脂蛋 白 ⑥保护和免疫作用：凝血酶原、免疫球蛋白 ⑦缓冲作用：血浆蛋白质（构成缓冲对，缓冲血液Ph值 的作用） ⑧其他：生长发育、繁殖、遗传、学习记忆、组织修复、 物质代谢
• 以此类推，由多个氨基酸分子缩合而成的含有多个 肽键的化合物，叫多肽（链状）。
蛋白质中氨基酸的连接 ——肽键
肽键
是由一个氨基酸的-羧基（-COOH）与另一 个氨基酸的-氨基（-NH2）脱水缩合而形成的酰 胺键（-CO-NH-）。
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，由更多的氨基酸相连形成的肽称 多肽。 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。
第二章 蛋白质的结构与功能
蛋白质
——生命的物质基础
学习目标
掌握蛋白质的元素组成及其特点，会计算样品 中蛋白质含量 熟悉组成人体蛋白质的氨基酸种类和结构特点 理解蛋白质分子结构与蛋白质的功能活性关系 掌握蛋白质的理化性质及在医学上的应用
食物中的蛋白质能否被人体直接吸收呢?
蛋白质必需经过消化成为各种氨基酸,才 能被人体吸收和利用.氨基酸是蛋白质的基 本组成单位，组成人体的有20种。
三聚氰胺粉末
۵ 毒奶粉的危害
1，蛋白质摄入不足，导致营 养不良——虚胖（大头娃娃）
2，长期摄入三聚氰胺会造成生殖、 泌尿系统的损害，膀胱、肾部结石， 并可进一步诱发膀胱癌。
二，蛋白质的基本单位——氨基酸
酸水解： 碱水解： 酶水解： 蛋白质 蛋白质 蛋白质 氨基酸 氨基酸 氨基酸
证明：氨基酸是蛋白质的基本组成单位
ϓ 什么是蛋白质?
蛋白质 (protein) 是由许多氨基酸 (amino acids)通过肽键相连形成的高
分子含氮化合物。
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、
蛋白质的含量(g%)= 2÷100ｘ6.25ｘ100 = 2ｘ6.25 = 12.5%
头大， 嘴小， 浮肿， 低烧， 智力低 下。
我们非常缺蛋白质
2004年 安徽阜阳
空壳奶粉，脂肪、蛋白 质和碳水化合物等基本营 养物质不及国家标准的三 分之一，导致婴儿严重营 养不良，四肢短小，身体 瘦弱，脑袋偏大，被称为 “大头娃娃”，越长越轻， 甚至出现心、肝、肾等器 官功能衰竭而死亡。
天冬酰胺 Asparagine
含酰胺氨基酸
O H2N CH C CH2 C NH2 O OH
氨基酸的结构
天冬酰胺 Asparagine 谷氨酰胺 Glutamine
含酰胺氨基酸
O H2 N CH C CH2 CH2 C NH2 O OH
氨基酸的结构
精氨酸 Arginine
H2 N
碱性氨基酸
O CH C CH2 CH2 CH2 NH C NH2 NH OH
۶ 组成人体蛋白质的20种氨基酸均 属于L--氨基酸
• 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）。
۶ 组成蛋白质的氨基酸
（一）氨基酸的结构
1、结构通式
侧链基团
氨基 羧基
2、结构特点：
① 每种氨基酸分子中至少都含有一个氨基和一个羧 基，并且连接在同一个碳原子上，故称α -氨基酸 （脯氨酸除外：亚氨基——NH2+）。 ②除甘氨酸的R为H外，其他氨基酸的Cα 是不对称 碳原子，因此具有L型与D型两种不同的构型，组成 人体的都是L型。 ③不同氨基酸的R侧链各异，它 们的分子量、解离程度和化学反 应性质也不相同。
肺及横纹肌等高达80％。
种类多
蛋白质占干重 人体 细菌 真菌 酵母菌 白地菌
45% 50%~80% 14%~52% 14%~50% 50%
人体中（中年人） 水 55% 蛋白质 19% 脂肪 19% 糖类 ＜1% 无机盐 7%
•
蛋白质是生命活动的物 质基础，没有蛋白质就没有 生命。 • 蛋白质是含量最丰富的 生物大分子，具有多种生物 学功能。
（b）、极性中性氨基酸
特点：含有极性基团，在水中的溶解度较大。
色氨酸 丝氨酸 酪氨酸 半胱氨酸 蛋氨酸 天冬酰胺 谷氨酰胺 苏氨酸
（Trp） （Ser） （Tyr） （Cys） （Met） （Asn） （Gln） （Thr）
共8个
2，酸性氨基酸
特点:侧链基团在中性溶液中解离后带
负电荷的氨基酸。在生理条件下带负电荷（酸性羧
08年毒奶粉 三聚氰胺事件
事故起因是很多食用三鹿集团生产的奶粉的婴儿被发现患有肾结石，患儿 数量多，甚至死亡，引起各国对乳制品安全的担忧，中国国家质检局 对国内乳制品厂家生产的婴幼儿奶粉进行检测，事件迅速恶化，包括 伊利、蒙牛、光明、圣元及雅士利在内的22个厂家产品中都检测出 三聚氰胺，该事件重创中国制造商品信誉，多个国家禁止了中国乳制 品进口。 “三鹿奶粉事件”暴露了不法分子在奶粉中添加了三聚氰胺。三聚氰胺俗 称蛋白精，其分子式为C3N6H6，含氮量为66%左右，实际上三聚氰 胺是一种化工原料，因为它是一种结晶粉末，没有什么味道和气味， 掺杂后不易被发现，所以不法分子往奶粉里加入三聚氰胺，主要是想 提高蛋白质的含量。现在检测蛋白质的方法都是通过检测里面的氮来 推算蛋白质，一些不法分子为了牟取暴利，可能在奶里面加一些水等， 蛋白质含量就不够了，为了增加蛋白质含量就添加三聚氰胺，三聚氰 胺里含氮，这就是他们添加三聚氰胺的目的。