生物化学第一章蛋白质(1)
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pH = pI
净电荷=0
+ OH+ H+ (pK´2)
R CH NH2 COO
Байду номын сангаасpH > 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值即为该氨基酸的教学等pp电t 点(isoelctric point)。 14
• 蛋白质的最大吸收峰一般为:280nm .
教学ppt
19
Try、
数摩
Tyr、
尔
Phe
吸
的
收 系
紫外
吸收
光谱
教学ppt
波长
20
（3）氨基酸的重要化学反应
教学ppt
21
氨基酸与茚三酮反应
+
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
还原性茚三教酮学ppt 3H20
2、紫外吸收光谱：
• 参与蛋白质组成的20种氨基酸中色氨酸 (Trp)、酪氨酸(Tyr)和苯丙氨酸(Phe)的R 基团中含有苯环共轭双键系统，在紫外 光区显示特征的吸收谱带，最大光吸收 （max）分别为280、275、和257nm。
• 由于大多数蛋白质都含有这些氨基酸残 基，因此用紫外分光光度法可测定蛋白 质含量。
30
肽基的C、O和N原子间的共振相互作用
sp3 sp2
sp2 sp2
共振杂化体
共振产生的重要结果：•限制绕肽键的自由旋转
•形成酰胺平面
•产生键的平均化
•肽键呈反式构型
教学ppt
31
三、重要的天然活性肽
类别：激素、抗菌素、辅助因子 实例：谷胱甘肽(glutathione)
短杆菌肽S 促甲状腺素释放因子（TRH）
甘
甘氨酸盐酸盐（A+） 等电点甘氨酸（A）
甘氨酸钠（A-）
氨
酸
滴
定
曲
线
一氨基一羧基AA的 等电点计算：
pI=
pK´1+pK´2 2
教学ppt
15
谷氨酸（A）和赖氨酸（B）滴定曲线和等电点计算
A
pH
pK3
pK2 pK1
pI
加入的OH-mL数
B
pK3 pK2
pI
pH
pK1
加入的OH-mL数
教学ppt
教学ppt
32
谷胱甘肽
谷胱甘肽在体内参与氧化还原过程，作为某些氧化还
原酶的辅因子，或保护巯基酶，或防止过氧化物积累。
教学ppt
33
短杆菌肽S
Orn: 鸟氨酸
教学ppt
34
由下丘脑分泌，其功能是促进腺垂体释放促甲状腺
素(调节糖代谢)。
教学ppt
35
第四节 蛋白质的分子结构
教学ppt
36
蛋 一级结构 白 primary structure
教学ppt
5
第二节 蛋白质的基本构件单位─氨基酸
一、氨基酸的结构通式
教学ppt
6
-氨基酸的通式
教学ppt
7
二、氨基酸的分类
教学ppt
8
（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. 酸性氨基酸 4. 碱性氨基酸
* 20种氨基酸的英文名称、缩写符号及分类如下:
教学ppt
9
非极性R基团氨基酸
教学ppt
10
不带电荷极性R基团氨基酸
教学ppt
11
带电荷R基团氨基酸
教学ppt
12
三、氨基酸的性质
(1)两性解离性质和等电点(PI)
教学ppt
13
氨基酸的两性解离性质及等电点（pI）
R CH NH3+ COOH
pH< pI
净电荷为正
+ OH-
+ H+ (pK´1)
R CH NH3+ COO
弱硷中 (40℃)
(硝基甲烷 40℃) H+
苯乙内酰硫脲衍生物(PTH-AA)
（phenylisothiohydantion-AA） 教学ppt
24
第三节 肽
教学ppt
25
一、肽及其命名
• 肽(peptide)是氨基酸的α-羧基与另一 个氨基酸的α-氨基脱水形成的聚合物。
•
肽的命名是根据肽中所含氨基酸的数
第一章 蛋白质 （Protein）
主要内容：介绍蛋白质的构件单位氨基酸 的结构、分类、性质及肽的概念，重点讨论蛋 白质的结构、性质以及结构和功能的相互关系 。
教学ppt
1
第一节 蛋白质的组成、分类及生物学功能
教学ppt
2
蛋白质主要元素组成：C、H、O、N、S 微量元素：P、Fe、Cu、Zn、Mo、I、Se 等。
这是蛋白质最基本的结构，它决定蛋白质高级结构和生物 功能。
教学ppt
38
例：牛胰岛素的一级结构
教学ppt
39
世界三大DNA序列和蛋白质序列的 查询资料库：
• GenBank http://www.ncbi.nlm.nih.govl 全称 为：the National Center for Biotechnology
蛋白质平均含N量为16％,这是凯氏定 氮法测蛋白质含量的理论依据：
蛋白质含量＝蛋白质含N量×6.25
教学ppt
3
蛋白质的分类
• 根据分子形状分类：
• 根据化学组成分类：
教学ppt
4
蛋白质主要功能：
催化功能； 调节功能； 运动功能； 信息功能；
结构功能； 防御功能； 运输功能； 储藏功能 • • • • • •
16
一氨基二羧基AA的 等电点计算：
pI=
pK´1+pK´2 2
二氨基一羧基AA的 等电点计算：
pI=
pK´2+pK´3 2
教学ppt
17
（2）氨基酸光学活性
1、氨基酸的旋光性：除甘氨酸外，所有天然α-氨基酸都有不对 称碳原子，因此所有天然氨基酸都具有旋光性。
有的是左旋，有的是右旋。
教学ppt
18
目来进行的,由两个氨基酸形成的肽称为二
肽,由三个氨基酸形成的肽称三肽,如此类推
。
• 由多个氨基酸组成的肽称为多肽，多肽一 般形成链状，常称为肽链( peptide chain) 。
教学ppt
26
二、肽链的结构
教学ppt
27
肽单位
肽键
教学ppt
28
多肽链结构示意图
教学ppt
29
肽单位
教学ppt
质
二级结构
结 secondary structure
构 超二级结构 supersecondary structure
的
结构域
主
Structure doman
要
三级结构
Tertiary structure
层
次 四级结构
qu教a学rpipet rnary structure
37
一、蛋白质的一级结构
多肽链中氨基酸的排列顺序，包括二硫键的位置称为蛋白 质的一级结构(primary structure)。
紫色化合物 22
氨基酸与2,4一二硝基氟苯(DNFB)的反应
（Sanger反应）
+
DNFB（dinitrofluorobenzene）
弱碱中
氨基酸
DN教P-学ApApt(黄色)
+ HF
23
氨基酸与苯异硫氰酯（PITC）的反应 （Edman反应）
+
PITC（phenylisothiocyanate）
净电荷=0
+ OH+ H+ (pK´2)
R CH NH2 COO
Байду номын сангаасpH > 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值即为该氨基酸的教学等pp电t 点(isoelctric point)。 14
• 蛋白质的最大吸收峰一般为:280nm .
教学ppt
19
Try、
数摩
Tyr、
尔
Phe
吸
的
收 系
紫外
吸收
光谱
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波长
20
（3）氨基酸的重要化学反应
教学ppt
21
氨基酸与茚三酮反应
+
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
还原性茚三教酮学ppt 3H20
2、紫外吸收光谱：
• 参与蛋白质组成的20种氨基酸中色氨酸 (Trp)、酪氨酸(Tyr)和苯丙氨酸(Phe)的R 基团中含有苯环共轭双键系统，在紫外 光区显示特征的吸收谱带，最大光吸收 （max）分别为280、275、和257nm。
• 由于大多数蛋白质都含有这些氨基酸残 基，因此用紫外分光光度法可测定蛋白 质含量。
30
肽基的C、O和N原子间的共振相互作用
sp3 sp2
sp2 sp2
共振杂化体
共振产生的重要结果：•限制绕肽键的自由旋转
•形成酰胺平面
•产生键的平均化
•肽键呈反式构型
教学ppt
31
三、重要的天然活性肽
类别：激素、抗菌素、辅助因子 实例：谷胱甘肽(glutathione)
短杆菌肽S 促甲状腺素释放因子（TRH）
甘
甘氨酸盐酸盐（A+） 等电点甘氨酸（A）
甘氨酸钠（A-）
氨
酸
滴
定
曲
线
一氨基一羧基AA的 等电点计算：
pI=
pK´1+pK´2 2
教学ppt
15
谷氨酸（A）和赖氨酸（B）滴定曲线和等电点计算
A
pH
pK3
pK2 pK1
pI
加入的OH-mL数
B
pK3 pK2
pI
pH
pK1
加入的OH-mL数
教学ppt
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32
谷胱甘肽
谷胱甘肽在体内参与氧化还原过程，作为某些氧化还
原酶的辅因子，或保护巯基酶，或防止过氧化物积累。
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33
短杆菌肽S
Orn: 鸟氨酸
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34
由下丘脑分泌，其功能是促进腺垂体释放促甲状腺
素(调节糖代谢)。
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35
第四节 蛋白质的分子结构
教学ppt
36
蛋 一级结构 白 primary structure
教学ppt
5
第二节 蛋白质的基本构件单位─氨基酸
一、氨基酸的结构通式
教学ppt
6
-氨基酸的通式
教学ppt
7
二、氨基酸的分类
教学ppt
8
（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. 酸性氨基酸 4. 碱性氨基酸
* 20种氨基酸的英文名称、缩写符号及分类如下:
教学ppt
9
非极性R基团氨基酸
教学ppt
10
不带电荷极性R基团氨基酸
教学ppt
11
带电荷R基团氨基酸
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12
三、氨基酸的性质
(1)两性解离性质和等电点(PI)
教学ppt
13
氨基酸的两性解离性质及等电点（pI）
R CH NH3+ COOH
pH< pI
净电荷为正
+ OH-
+ H+ (pK´1)
R CH NH3+ COO
弱硷中 (40℃)
(硝基甲烷 40℃) H+
苯乙内酰硫脲衍生物(PTH-AA)
（phenylisothiohydantion-AA） 教学ppt
24
第三节 肽
教学ppt
25
一、肽及其命名
• 肽(peptide)是氨基酸的α-羧基与另一 个氨基酸的α-氨基脱水形成的聚合物。
•
肽的命名是根据肽中所含氨基酸的数
第一章 蛋白质 （Protein）
主要内容：介绍蛋白质的构件单位氨基酸 的结构、分类、性质及肽的概念，重点讨论蛋 白质的结构、性质以及结构和功能的相互关系 。
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1
第一节 蛋白质的组成、分类及生物学功能
教学ppt
2
蛋白质主要元素组成：C、H、O、N、S 微量元素：P、Fe、Cu、Zn、Mo、I、Se 等。
这是蛋白质最基本的结构，它决定蛋白质高级结构和生物 功能。
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38
例：牛胰岛素的一级结构
教学ppt
39
世界三大DNA序列和蛋白质序列的 查询资料库：
• GenBank http://www.ncbi.nlm.nih.govl 全称 为：the National Center for Biotechnology
蛋白质平均含N量为16％,这是凯氏定 氮法测蛋白质含量的理论依据：
蛋白质含量＝蛋白质含N量×6.25
教学ppt
3
蛋白质的分类
• 根据分子形状分类：
• 根据化学组成分类：
教学ppt
4
蛋白质主要功能：
催化功能； 调节功能； 运动功能； 信息功能；
结构功能； 防御功能； 运输功能； 储藏功能 • • • • • •
16
一氨基二羧基AA的 等电点计算：
pI=
pK´1+pK´2 2
二氨基一羧基AA的 等电点计算：
pI=
pK´2+pK´3 2
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（2）氨基酸光学活性
1、氨基酸的旋光性：除甘氨酸外，所有天然α-氨基酸都有不对 称碳原子，因此所有天然氨基酸都具有旋光性。
有的是左旋，有的是右旋。
教学ppt
18
目来进行的,由两个氨基酸形成的肽称为二
肽,由三个氨基酸形成的肽称三肽,如此类推
。
• 由多个氨基酸组成的肽称为多肽，多肽一 般形成链状，常称为肽链( peptide chain) 。
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二、肽链的结构
教学ppt
27
肽单位
肽键
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多肽链结构示意图
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29
肽单位
教学ppt
质
二级结构
结 secondary structure
构 超二级结构 supersecondary structure
的
结构域
主
Structure doman
要
三级结构
Tertiary structure
层
次 四级结构
qu教a学rpipet rnary structure
37
一、蛋白质的一级结构
多肽链中氨基酸的排列顺序，包括二硫键的位置称为蛋白 质的一级结构(primary structure)。
紫色化合物 22
氨基酸与2,4一二硝基氟苯(DNFB)的反应
（Sanger反应）
+
DNFB（dinitrofluorobenzene）
弱碱中
氨基酸
DN教P-学ApApt(黄色)
+ HF
23
氨基酸与苯异硫氰酯（PITC）的反应 （Edman反应）
+
PITC（phenylisothiocyanate）