蛋白质化学

第一章蛋白质化学

一、蛋白质的分子组成

1.组成蛋白质的元素:主要有C、H、O、N等，其中含氮量在蛋白质中约占16%。

生物化学样本中的蛋白质克数=6.25*含氮克数

二.氨基酸的分类（在细胞内参与蛋白质合成的氨基酸只有20种，除脯氨酸外，其它的19种都是α-氨基酸。除了甘氨酸外，其余18种都是L-氨基酸。）

1.非极性中性氨基酸：甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、甲

硫氨酸（含硫）、脯氨酸(环状结构)、苯丙氨酸（含苯环）、色氨酸（含苯环）

2.极性中性氨基酸：丝氨酸、苏氨酸、天冬酰胺（、谷氨酰胺、酪氨酸（含

苯环）、半胱氨酸（含硫）

3.酸性氨基酸：天冬氨酸、谷氨酸（速记口诀：天寒地冻谷子酸）

4.碱性氨基酸：赖氨酸、精氨酸、组氨酸（速记口诀：来京一族）

三.氨基酸的理化性质：苯丙氨酸（含苯环）吸收峰在280nm、色氨酸（含苯环）和

色氨酸（含苯环）吸收峰在280nm(主要由共轭双键引起的)

四．肽键与肽（课本p29页）

1. 肽键的形成:氨基酸之间以肽键相连接的

2.了解肽键平面或肽单元的慨念

3.肽:多个氨基酸通过肽键连接起来的分子称为肽。2~10个氨基酸连接的称为寡肽，

10个以上的称为多肽

4. 了解氨基酸残基的慨念P30页

5.氨基酸书写时习惯把N端写在左侧，C端写在右侧

6. 重要的寡肽——谷胱甘肽：是由谷氨酸的r-cooH与半胱氨酸和甘氨酸通过肽键

连接起来构成的r谷氨酰半胱氨酰甘氨酸三肽化合物。(具有抗氧化作用)

注意：蛋白质中具有特定构像的多肽，但多肽不一定是蛋白质

五.蛋白质的分子结构(重要内容)

补充：模体与结构域的关系，以及及其慨念P33页（本章重要内容）在许多蛋白质分子中，可发现二个或三个具有二级结构的肽段，在空间上相互接近，形成一个特殊的空间构象，又称为模体(motif)或基序。大分子蛋白质的三级结构常可分割成一个或数个球状或纤维状的区域，折叠得较为紧密，各行使其功能，称为结构域(domain

记忆处方：一级结构像一串葡萄

二级结构像绳子中间打个圈

三级指整条链（蛋白质要有活性，必需要有三级结构）

四级亚基合成团

掌握亚基的慨念及其含义：在四级结构中，每一条具有三级结构的多肽链称为一个亚基

例：镰刀形红细胞贫血（描叙其发病机制）p37页

答:由于B链的N端第六个氨基酸残基有亲水的谷氨酸变异成疏水的缬氨酸，其与第1位的缬氨酸残基形成局部的连接，在低氧情况下异常血红蛋白聚合成长棒状聚合物而从红细胞析出，使整个红细胞扭曲成镰刀状，导致氧结合能力下降。

六.蛋白质的一般性质

一:蛋白质变构：配体与蛋白质非共价键结合，改变蛋白质的某些非共价键，，从而使构象发生变化，导致生物活性改变。

二、蛋白质具有两性电离的性质

1．蛋白质分子除两端的氨基和羧基可解离外，氨基酸残基侧链中某些基团，在一定的溶液pH值条件下都

可解离成带负电荷或正电荷的基团。

2．蛋白质的等电点(pI)概念（重要）：当蛋白质溶液处于某一pH值

时，蛋白质解离成正、负离子的趋势相等，即成

为兼性离子，净电荷为零，此时溶液的pH值称为蛋白质的等电点。（掌握电泳时蛋白质的移动方向）

3.蛋白质的变性概念：在某些物理和化学因素作用下，其特定的空间构

象被破坏，也即有序的空间结构变成

无序的空间结构，从而导致其理化性质改变和生物活性的丧失。

本质：破坏非共价键和二硫键，只破坏构象，不改变蛋白质的一级结构4．造成变性的因素：加热、乙醇等有机溶剂、强酸、强碱、重金属离子及生物碱试剂等。

变构与变性的比较

第二章核酸化学

1 概念：核酸(nucleic acid)是以核苷酸为基本组成单位的生物大分子，携带

和传递遗传信息。

2 分类：脱氧核糖核酸核糖核酸

3 核酸化学的组成

1元素组成：C、H、O、N、P（9~10%）

2结构单位——核苷酸

——碱基(base)：嘌呤碱（A腺嘌呤 G鸟嘌呤），嘧啶碱（C胞嘧啶 U尿嘧啶 T胸腺嘧啶）

——戊糖(ribose)：核糖，脱氧核糖

——磷酸(phosphate

3核苷的形成：碱基和核糖（脱氧核糖）通过糖苷键连接形成核苷（脱氧核苷）。

注：核苷：AR, GR, UR, CR

脱氧核苷：dAR, dGR, dTR, dCR

4核苷酸的结构：核苷（脱氧核苷）和磷酸以磷酸酯键连接形成核苷酸（脱氧核苷酸）。

注：核苷酸：AMP, GMP, UMP, CMP

脱氧核苷酸：dAMP, dGMP, dTMP, dCMP

5 体内重要的游离核苷酸及其衍生物：多磷酸核苷酸：NMP，NDP，NTP

6 连接方式比较：碱基与戊糖之间：糖苷键

核苷与磷酸之间：磷酸酯键

多磷酸核苷之间：酸酐键

核苷酸之间：磷酸二酯键

4 核酸的分子组成

1 DNA 一级结构

定义：核酸中核苷酸的排列顺序。由于核苷酸间的差异主要是碱基不同，所以也称为碱基序列。

连接方式：磷酸二酯键

2 DNA的二级结构

外观：DNA分子由两条相互平行但走向相反的脱氧多核苷酸链组成，两链以-脱氧核糖-磷酸-为骨架，以右手螺旋方式绕同一公共轴盘。螺旋直

径为2nm，形成大沟(major groove)及小沟(minor groove)相间。

基因分布：DNA分子中的脱氧核糖核酸和磷酸交替连接，排列再外侧构成主链骨架

碱基作为侧链位于两条互补链内侧

碱基配对：A与T 之间：两个氢键C与G 之间: 三个氢键

相关参数: 相邻碱基平面距离0.34nm，螺旋一圈螺距3.4nm，一圈10对碱基。

作用力: 氢键——维持双链，横向稳定性

碱基堆积力——维持双链，纵向稳定性

3 DNA三级结构

闭环DNA——超螺旋

细胞核DNA：染色体：由DNA+蛋白质构成

基本单位：核小体DNA：约200bp 组蛋白：H1 H2A，H2B H3 H4

4 RNA结构

mRNA(信使RNA)：种类数最多

功能：把DNA所携带的遗传信息，按碱基互补配对原则，抄录并传送至核糖体，用以决定其合成蛋白质的氨基酸排列顺序。

结构：1. 大多数真核mRNA的5´末端均在转录后加上一个7-甲基鸟苷，同时第一个核苷酸

的C´

也是甲基化，形成帽子结构：m7GpppN m-

2

2. 大多数真核mRNA的3´末端有一个多聚腺苷酸(polyA)结构，称为多聚A尾。

tRNA（转运RNA）：含碱基最多

一级结构特点：含10~20% 稀有碱基，如DHU☆3´末端为— CCA-OH

5´末端大多数为G

3. tRNA的二级结构——三叶草形

DHU环（D环）、反密码子环、TΨC环、氨基酸臂、DHU臂（D臂）

、反密码子臂、TΨC臂

4.* tRNA的三级结构——倒L形

tRNA的功能：活化、搬运氨基酸到核糖体，参与蛋白质的翻译。

rRNA(核糖体RNA)：含量最多

rRNA的功能：参与组成核糖体，作为蛋白质生物合成的场所。

rRNA的种类（根据沉降系数）：