生物化学 蛋白质2 PPT课件
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生物化学课件之蛋白质(共119张PPT)
缬氨酸 valine Val V
亮氨酸 leucine Leu L
异亮氨酸 isoleucine Ile I
苯丙氨酸 phenylalanine Phe F
脯氨酸 proline Pro P
目录
2. 极性中性氨基酸
色氨酸 tryptophan Try W
丝氨酸 serine
Ser S
酪氨酸 tyrosine Try Y
第一节 蛋白质是生命的物质基础
一、什么是蛋白质?
蛋白质(protein)是由许多氨基酸 (amino acids)通过肽键(peptide bond)相连 形成的高分子含氮化合物。
二、蛋白质的生物学重要性
1. 蛋白质是生物体重要组成成分 分布广：
普遍存在于生物界，动物、植物、微生物主要是由 蛋白质构成。
蛋白质元素组成的特点
各种蛋白质的含氮量很接近，平均为16％。
由于体内的含氮物质以蛋白质为主，因此，只 要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%
二、氨基酸 —— 组成蛋白质的基本单位
赖氨酸 lysine Lys K
精氨酸 arginine Arg R
组氨酸 histidine His H
目录
几种特殊氨基酸
• 脯氨酸
（亚氨基酸）
半胱氨酸
+
-HH
二硫键
胱氨酸
（二）氨基酸的理化性质
1. 两性解离性质 2. 紫外吸收性质 3. 茚三酮反应
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。
大学生物化学课件 第2章 蛋白质化学
肽链上的氨基酸不是完整的氨基 酸，因而称为氨基酸残基（Amino acid residues）。 一条肽链有两端。 具有游离氨基的一端称为氨基末端 （Amino terminal,或叫N端）。 具有游离羧基的一端称为羧基末端 （Carboxyl terminal，或叫C端）。
3. 肽的书写方法 Calligraph of peptides 书写肽链时，习惯把N端写在左 边，把C端写在右边。 两个氨基酸之间用·或-分开，也 可以用圆圈将氨基酸符号圈开。
4.
二 . 蛋白质的分类 Classification of proteins
1. 根据蛋白质的分子形状分类 Classification according to the shape of protein molecules 球状蛋白质 Globulins 纤维状蛋白质 Fibrins
2. 根据蛋白质的功能分类 Classification according to the functions of proteins 活性蛋白质 Active proteins 酶，转运蛋白，调节蛋白，信号蛋 白，防御蛋白等。 非活性蛋白质 Passive proteins 结构蛋白等。 3. 根据组成分类 Classification according to the composition of proteins 简单蛋白质 Simple proteins 结合蛋白质 Conjugated proteins
2. 由氨基和羧基参与的几种重要化学反应 Several important reactions of amino acids 1）茚三酮反应 Ninhydrin reaction 茚三酮 + 氨基酸 蓝紫色化合物
*
茚三酮反应
大学生物化学之 蛋白质(共89张PPT)
（1）测定蛋白质一级结构的要求
a、样品必需纯（>97%以上）； b、知道蛋白质的分子量；可以预测AA
数目，工作量大小。 c、知道蛋白质由几个亚基组成；
(2) 测定步骤
A.测定蛋白质分子中多肽链的数目和种类。
通过测定末端氨基酸残基的摩尔数与蛋白质分子量 之间的关系，即可确定多肽链的数目。
蛋白质一级结构的测定
CO-NH-CH-CO-NH-CH Nhomakorabea-COOH
CH2 CH2
谷胱甘肽—存在与动、植物及
CH2 SH CHNH2
微生物中：
1.参与体内氧化还原反应 2.作为辅酶参与氧化还原反应
保护巯基酶或含Cys的蛋白质中
COOH
SH的还原性,防止氧化物积累
2GSH
GS-SG
2.蛋白质一级结构的测定
蛋白质氨基酸顺序的测定是蛋白质化学 研究的基础。自从1953年测定了胰岛素 的一级结构以来，现在已经有上千种不 同蛋白质的一级结构被测定。
氨基酸的顺序是从N-端的氨基酸残基开始，以C-端氨基
酸残基为终点的排列顺序。如上述五肽可表示为：
Ser-Val-Tyr-Asp-Gln
肽的命名
❖ 从肽链的N-末端开始，残基用酰称呼。 例如：丝氨酰甘氨酰酪氨酰丙氨酰亮氨酸,
简写：Ser-Gly--Tyr -- Ala -- Leu，
书写时，通常把NH2末端AA残基放在左边，COOH末端AA
催化代谢反应。这是蛋白 质的一个最重要的生物学 功能
调
启
节
动 操纵
乳糖结构基因
基
子 基因
因R
P O LacZ
LacY Laca
1. 催化
mRNA
生物化学2(共73张PPT)
氨基酸缩写符号：略
氨基酸的理化性质
①PI，两性解离 概念： ②紫外吸收：280nm（色、苯、酪） ③颜色反应、“茚三酮”570nm
3. 掌握肽键、多肽链一级结构和高级结构的概念
[肽]
概念：2个aa之间
→以酰胺缩合，此酰胺键称为
肽键。-CONHC-
肽链：有方向性自N→C，链内的aa叫残基。
生物活性肽：10肽以内为寡肽，MW. 1万以内为多
蛋白质变性是由于 A. 蛋白质的一级结构的改变 B 蛋白质亚基的解聚 C 蛋白质空间构象的破坏
D 辅基的脱落 E 蛋白质水解
答案：[C]
[评析]： 本题考点：蛋白质变性的概念
在某些理、化因素作用下，使蛋白质特定的空间构象破坏，导致 其理化性质 改变、生物学性质改变，称为蛋白质的变性作用。一般认为蛋白质变性主要发生二 硫键和非共价键破坏，即空间构象的破坏并不涉及一级结构的改变。
酶
[概念]：
缺O 时，葡萄糖分解生成乳酸的过程。 主要: 肝 70 ~ 80 %
2 [调节]：四个关键酶。
FFA ATP CoA 脂酰CoA +AMP + PPi
[部位]：胞液。 特点：Km不变， Vmax↓
核酸的一级结构、空间结构与功能。
白三烯：过敏反应的慢反应物质，促进炎症和过敏反应等
抗代谢物的作用及机制。
米式常数的意义
①Km为速度是最大反应速度一半时的[S] ②[S]≥Km, Km不计, V=Vmax ③[S]≤Km,分母的[S]不计,反应速度V与[S]成正比
④Km反映酶与作用物的亲合力,Km大，亲合力小； Km小，亲合力大。
（2）酶浓度的影响：V与酶浓度成正比。 （3）pH的影响：最适pH——酶活性最大时的pH。
氨基酸的理化性质
①PI，两性解离 概念： ②紫外吸收：280nm（色、苯、酪） ③颜色反应、“茚三酮”570nm
3. 掌握肽键、多肽链一级结构和高级结构的概念
[肽]
概念：2个aa之间
→以酰胺缩合，此酰胺键称为
肽键。-CONHC-
肽链：有方向性自N→C，链内的aa叫残基。
生物活性肽：10肽以内为寡肽，MW. 1万以内为多
蛋白质变性是由于 A. 蛋白质的一级结构的改变 B 蛋白质亚基的解聚 C 蛋白质空间构象的破坏
D 辅基的脱落 E 蛋白质水解
答案：[C]
[评析]： 本题考点：蛋白质变性的概念
在某些理、化因素作用下，使蛋白质特定的空间构象破坏，导致 其理化性质 改变、生物学性质改变，称为蛋白质的变性作用。一般认为蛋白质变性主要发生二 硫键和非共价键破坏，即空间构象的破坏并不涉及一级结构的改变。
酶
[概念]：
缺O 时，葡萄糖分解生成乳酸的过程。 主要: 肝 70 ~ 80 %
2 [调节]：四个关键酶。
FFA ATP CoA 脂酰CoA +AMP + PPi
[部位]：胞液。 特点：Km不变， Vmax↓
核酸的一级结构、空间结构与功能。
白三烯：过敏反应的慢反应物质，促进炎症和过敏反应等
抗代谢物的作用及机制。
米式常数的意义
①Km为速度是最大反应速度一半时的[S] ②[S]≥Km, Km不计, V=Vmax ③[S]≤Km,分母的[S]不计,反应速度V与[S]成正比
④Km反映酶与作用物的亲合力,Km大，亲合力小； Km小，亲合力大。
（2）酶浓度的影响：V与酶浓度成正比。 （3）pH的影响：最适pH——酶活性最大时的pH。
生物化学 第2章 蛋白质(2)
目标蛋白质的分离纯化程序主要包括:
1 3 材料的选择； 蛋白质初步提纯；
2 组织匀浆的方法除去杂蛋白,直至完全纯化；
5 目标蛋白的鉴定。 用于研究目的蛋白质通常应保持它的生物活性。因此，在目标蛋白 质的整个分离纯化过程中要在较低温度下(0－4℃)操作，注意使用蛋 白酶(使蛋白质降解的酶)的抑制剂，避免使用剧烈条件，以免蛋白质 特定的折叠结构受到破坏。
600g,3 min.上清 沉淀：细胞核 6000g,8 min.上清 沉淀：线粒体，叶绿体， 溶酶体，过氧化酶体 沉淀：细胞质膜，高尔基 体和内质网膜的碎片 沉淀：核糖体亚基
40000g.30 min.上清 100000g.90 min.上清
细胞液
平衡密度梯度离心： 用不同的离心速度、依据被分离物的密度而进 行分离的效果；通常是将没有纯化的物质铺在密度 溶液（如蔗糖溶液，氯化铯溶液为介质，离心管内 的溶液密度从底部到顶部是浓至稀的梯度）的顶层， 通过离心（160000g，3h）细胞内各成分不停地下 沉分别达到与溶液的密度相等时的位置。其介质的 密度范围宽于被分离组分的密度。
二 蛋白质一级结构测定 蛋白质测序的一般步骤：
首先目标蛋白质分离纯化得到高度纯净的蛋白质 样品。 （1） 测定蛋白质分子中多肽链的数目，末端分析， 分析多肽链的N末端和C末端。 （2） 拆分蛋白质分子中的多肽链。断裂链内二硫键。 （3） 测定多肽链的氨基酸组成，酸水解或碱水解。 （4） 多肽链部分裂解成肽段，专一性酶解。 （5） 测定各个肽段的氨基酸顺序。 （6） 确定肽段在多肽链中的顺序。 （7） 确定多肽链中二硫键的位置。
（五）电泳后的蛋白质检测：
考马斯亮蓝染色是常用的一项电泳染色方法,是根据 考马斯亮蓝能与蛋白质多肽链定量结合的原理而建立起的。 对于一个混合蛋白质的电泳分离来说,它只能检测样品的 分离情况；如果被检蛋白质的位置可以确定,可以将该蛋 白质的色带切下之后进行脱色,测定脱色液光吸收值,能对 该蛋白质进行定量分析。
专业课生物化学蛋白质2-一级结构
第二节（一） 蛋白质测序的策略
测 确定aa残基的数 目或分子比，如： 测 定 完全水解 H残基2个，O残 拆断 定 多 基3个等 A法裂解+测序 裂 分 多 肽 确定中间次序 HOW+THO+OU+SER+LA 二 HOWTHOOUSERLA 多 肽 链 HO+WT+HOO+USE+RLA B法裂解+测序 肽硫 链 链 键 组 分析N末端和C末端 N末端为H, C末端为A 数 成 目 使多肽链完全打开 aa
偶联
环化断裂
ATZ(不稳定中间产物)
转化
此方法还可以用来测 定氨基酸顺序。
N末端分析（四）
氨肽酶法 方法：
氨肽酶是肽链外切酶(外肽酶)，能从多肽链的N端 逐个地向里切。根据不同的反应时间测出酶水解所释放 的氨基酸种类和数量，按反应时间和残基释放量作动力 学曲线，就能知道该蛋白质的N末端残基顺序。 缺点：
•主要的化学键
肽键，二硫键
一级结构是蛋白质空间构象和特异生 物学功能的基础。
肽链间/内的连接——二硫键：
-OOC-CH-CH
+NH 3
-SH + HS-CH2-CH-COO2
-HH
+NH 3
-OOC-CH-CH
+NH 3
-S S-CH2-CH-COO2
+NH 3
二硫键
胱氨酸
二硫键的连接种类有多 种。可以稳定肽链空间 结构；赋予肽链一定生 物活力。
胰岛素全合成： 带保护基的21肽和30肽衍生物分别用Na-液NH3处 理后，用连四硫酸钠和亚硫酸钠进行S-磺酸化，经初步 提纯后得到21肽和30肽的SS03- 衍生物。A链和B链按1.2： 1.0混合，以巯基乙酸还原，然后在空气中氧化。