蛋白质结构与功能分析
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生物化学
Biochemistry
Dept of Biochemistry & Molecular Biology MJMU
Sep, 2015
人类学习的目的
• 人类的生存 • 人类的发展
Obama’s Speech at Middle School Opening
My Education My Future
一、基本组成单位:氨基酸 (Amino Acid, AA)
参与构建蛋白质的基本氨基酸，只有20种。
氨基酸通式
1. 20种AA中除Pro外，与羧基相连的 α-碳原子上都有一个氨基，因而称α氨基酸。
2. 不同的α-AA，其R侧链不同。氨基 酸R侧链（结构、大小与荷电性）对 蛋白质空间结构和理化性质有重要影 响。
含量：约占固体成分的近1/2（45%） 种类：一个真核细胞含有的蛋白质达数千种，每
一种均有其特定的结构与功能
第一节 蛋白质的分子组成
元素组成:
碳、氢、氧、氮 、硫 （ C、H、O、N、S ） 以及磷、 铁、 铜、 锌、 碘、 硒
蛋白质平均含氮量（N%）：16% ∴ 蛋白质含量=含氮克数×6.25（凯氏定氮法）
(DeoxyriboNucleic Acid)
核糖核酸 (RiboNucleic acid )
•脂肪酸 （Fatty acid） •多糖 （Saccharide ）
第一章 蛋白质的结构与功能
Protein Pro, Pr, P
蛋白质是生物体的基本组成成分之一，几 乎参与了生命活动的所有过程。 分布广
支 链 氨 基 酸
芳香族氨基酸 亚氨基酸 吡咯烷环--杂环氨基酸
2. 极性中性氨基酸
吲哚环--杂环氨基酸 芳香族氨基酸
羟基氨基酸
含硫氨基酸
含酰胺基氨基酸
3. 酸性氨基酸
γβ 4. 碱性氨基酸
εδγβ
δγβ
δ-胍基
咪唑基—杂环氨基酸
1968年美国Dudrick，在研究人体营养学工作中，利用结
四. 推论（Inference）
证 据 查 证 （ Querying Evidence wenku.baidu.com ， 猜 测 替 代 方 案 （ Conjecturing Alternatives ） ， 导 出 结 论 （ Drawing Conclusion）
五. 阐释（Explanation）
说明结果（Stating Results），过程判断（Justifying Procedures），展示论证（Presenting Arguments）
二则新闻报道
• 参考消息网8月12日：英媒称，BBC二台的纪录片【 我们的孩子坚强吗？中国式学校】自8月4日播出第 一集以来，引发了大量的关于中英两国教育的关注 和讨论。纪录片讲述了5名中国教师在英国南部汉普 郡的博航特（Bohunt）中学实施4周中国式教学试 验的故事。
• 个人发帖：澳洲悉尼大学商学院商学硕士课程有大 批中国留学生学习，近日有1200多人参加该课程核 心科目“商业的批判性思维”考试，竟有300多名学 生不合格，其中中国留学生占八成，引起关注。
晶氨基酸配出了氨基酸输液，挽救了很多病人的生命。因此
氨基酸营养输液是继“疫苗”、“维生素”、“抗生素”之
后，被誉为二十世纪医疗史上的四个里程碑。
关系，且，具有时-空的反应顺序。 • 功能：所有的分子能够相互作用，产生相应的效果。 • 对任何一个组份分子、结构或功能的改变，该自稳系统都将进行补偿与
适应的调整来维持当下的自稳状态。若如不能，则，疾病发生。
10
第一篇 生物大分子的结构与功能
蛋白质 Protein (酶 Enzyme)
脱氧核糖核酸
Knowledge
知识：结论性的认知
学习
创新：联想-类比
Innovating
逻辑思维：推理-总结
Critical Thinking
理解：归纳中心思想
一. 解释（Interpretation）
归纳（Categorizing），意义解码（Decoding Significance），意义澄清（Clarifying Meaning）
凤凰卫视
• 美国常青藤大学等：学生教育的探索与思考
• 通识教育（大学1~2年级） • 专业教育（大学3~4年级）
为什么要学习？学什么？
学什么？ 1. 知识 Knowledge 2. 思考 Critical Thinking 3. 创新 Innovating
学习方式： 1. 课本-授课：理解-记忆 （理解-思考-记忆） 2. 图书馆-自学：理解-思考-记忆 3. 网络-自学：
生物化学主要研究，生物体内的分子结构与功能， 物质代谢与调节，和遗传信息传递的分子基础和 调控规律。
一个自稳系统的生物化学模式
Biochemistry
调节网络
自稳系统
组份
• 组份：组成一个自稳系统的所有分子，如，一个个体，一个细胞，等。 • 结构：组成一个自稳系统的所有分子，相互间形成一个适当相互作用的
六. 自我调整（Self-Regulation）
自省（Self-Examining），自我纠正（Self-Correcting）
生物化学之绪论
生物化学，是研究生物体内化学分子和化学反应的 基础生命科学，从分子水平研究生命现象的本质。
生物化学研究的方法，早期，采用化学，物理学， 和数学的原理和方法；后来，融入生理学，细胞 生物学，遗传学，和免疫学的理论和技术；近来， 生物信息学的介入，使之与众多学科有广泛的联 系与交叉。
二. 分析（Analysis）
观点检测（Examining Ideas），论证确认（Identifying Arguments），论证分析（Analyzing Arguments）
三. 评价（Evaluation）
命题评估（Assessing Claims），论证评估（Assessing Arguments）
3. 除Gly的R侧链为H原子外，其他AA 的 α- 碳 原 子 都 是 不 对 称 碳 原 子 ， 具 有不同的构型，因而具有旋光性。
氨基酸Cα原子的手性特征，平面偏振光的旋转
甘油醛
丙氨酸
组成人体蛋白质的氨基酸都为L-α-AA（Gly, Pro除外）。
氨基酸的分类
按侧链的结构和理化性质可分为： 非极性、疏水性氨基酸 极性、中性氨基酸 酸性氨基酸 碱性氨基酸
Biochemistry
Dept of Biochemistry & Molecular Biology MJMU
Sep, 2015
人类学习的目的
• 人类的生存 • 人类的发展
Obama’s Speech at Middle School Opening
My Education My Future
一、基本组成单位:氨基酸 (Amino Acid, AA)
参与构建蛋白质的基本氨基酸，只有20种。
氨基酸通式
1. 20种AA中除Pro外，与羧基相连的 α-碳原子上都有一个氨基，因而称α氨基酸。
2. 不同的α-AA，其R侧链不同。氨基 酸R侧链（结构、大小与荷电性）对 蛋白质空间结构和理化性质有重要影 响。
含量：约占固体成分的近1/2（45%） 种类：一个真核细胞含有的蛋白质达数千种，每
一种均有其特定的结构与功能
第一节 蛋白质的分子组成
元素组成:
碳、氢、氧、氮 、硫 （ C、H、O、N、S ） 以及磷、 铁、 铜、 锌、 碘、 硒
蛋白质平均含氮量（N%）：16% ∴ 蛋白质含量=含氮克数×6.25（凯氏定氮法）
(DeoxyriboNucleic Acid)
核糖核酸 (RiboNucleic acid )
•脂肪酸 （Fatty acid） •多糖 （Saccharide ）
第一章 蛋白质的结构与功能
Protein Pro, Pr, P
蛋白质是生物体的基本组成成分之一，几 乎参与了生命活动的所有过程。 分布广
支 链 氨 基 酸
芳香族氨基酸 亚氨基酸 吡咯烷环--杂环氨基酸
2. 极性中性氨基酸
吲哚环--杂环氨基酸 芳香族氨基酸
羟基氨基酸
含硫氨基酸
含酰胺基氨基酸
3. 酸性氨基酸
γβ 4. 碱性氨基酸
εδγβ
δγβ
δ-胍基
咪唑基—杂环氨基酸
1968年美国Dudrick，在研究人体营养学工作中，利用结
四. 推论（Inference）
证 据 查 证 （ Querying Evidence wenku.baidu.com ， 猜 测 替 代 方 案 （ Conjecturing Alternatives ） ， 导 出 结 论 （ Drawing Conclusion）
五. 阐释（Explanation）
说明结果（Stating Results），过程判断（Justifying Procedures），展示论证（Presenting Arguments）
二则新闻报道
• 参考消息网8月12日：英媒称，BBC二台的纪录片【 我们的孩子坚强吗？中国式学校】自8月4日播出第 一集以来，引发了大量的关于中英两国教育的关注 和讨论。纪录片讲述了5名中国教师在英国南部汉普 郡的博航特（Bohunt）中学实施4周中国式教学试 验的故事。
• 个人发帖：澳洲悉尼大学商学院商学硕士课程有大 批中国留学生学习，近日有1200多人参加该课程核 心科目“商业的批判性思维”考试，竟有300多名学 生不合格，其中中国留学生占八成，引起关注。
晶氨基酸配出了氨基酸输液，挽救了很多病人的生命。因此
氨基酸营养输液是继“疫苗”、“维生素”、“抗生素”之
后，被誉为二十世纪医疗史上的四个里程碑。
关系，且，具有时-空的反应顺序。 • 功能：所有的分子能够相互作用，产生相应的效果。 • 对任何一个组份分子、结构或功能的改变，该自稳系统都将进行补偿与
适应的调整来维持当下的自稳状态。若如不能，则，疾病发生。
10
第一篇 生物大分子的结构与功能
蛋白质 Protein (酶 Enzyme)
脱氧核糖核酸
Knowledge
知识：结论性的认知
学习
创新：联想-类比
Innovating
逻辑思维：推理-总结
Critical Thinking
理解：归纳中心思想
一. 解释（Interpretation）
归纳（Categorizing），意义解码（Decoding Significance），意义澄清（Clarifying Meaning）
凤凰卫视
• 美国常青藤大学等：学生教育的探索与思考
• 通识教育（大学1~2年级） • 专业教育（大学3~4年级）
为什么要学习？学什么？
学什么？ 1. 知识 Knowledge 2. 思考 Critical Thinking 3. 创新 Innovating
学习方式： 1. 课本-授课：理解-记忆 （理解-思考-记忆） 2. 图书馆-自学：理解-思考-记忆 3. 网络-自学：
生物化学主要研究，生物体内的分子结构与功能， 物质代谢与调节，和遗传信息传递的分子基础和 调控规律。
一个自稳系统的生物化学模式
Biochemistry
调节网络
自稳系统
组份
• 组份：组成一个自稳系统的所有分子，如，一个个体，一个细胞，等。 • 结构：组成一个自稳系统的所有分子，相互间形成一个适当相互作用的
六. 自我调整（Self-Regulation）
自省（Self-Examining），自我纠正（Self-Correcting）
生物化学之绪论
生物化学，是研究生物体内化学分子和化学反应的 基础生命科学，从分子水平研究生命现象的本质。
生物化学研究的方法，早期，采用化学，物理学， 和数学的原理和方法；后来，融入生理学，细胞 生物学，遗传学，和免疫学的理论和技术；近来， 生物信息学的介入，使之与众多学科有广泛的联 系与交叉。
二. 分析（Analysis）
观点检测（Examining Ideas），论证确认（Identifying Arguments），论证分析（Analyzing Arguments）
三. 评价（Evaluation）
命题评估（Assessing Claims），论证评估（Assessing Arguments）
3. 除Gly的R侧链为H原子外，其他AA 的 α- 碳 原 子 都 是 不 对 称 碳 原 子 ， 具 有不同的构型，因而具有旋光性。
氨基酸Cα原子的手性特征，平面偏振光的旋转
甘油醛
丙氨酸
组成人体蛋白质的氨基酸都为L-α-AA（Gly, Pro除外）。
氨基酸的分类
按侧链的结构和理化性质可分为： 非极性、疏水性氨基酸 极性、中性氨基酸 酸性氨基酸 碱性氨基酸