动物生物化学第三章蛋白质
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第3章 蛋白质
Proteins
本章主要内容
蛋白质在生命活动中的重要作用 蛋白质的组成单位——氨基酸 蛋白质的化学结构和高级结构 多肽、蛋白质结构与功能的关系 蛋白质的理化性质和分离与鉴定
1.蛋白质在生命活动中的重要作用
1.1 蛋白质在机体内的生物学功能
生物催化作用： 酶 运输作用：如血红蛋白、转铁蛋白 调节作用：如胰岛素、生长激素 运动作用：如肌动蛋白和肌球蛋白 防御功能：如免疫球蛋白、凝血因子 营养功能：如卵清蛋白、酪蛋白 结构蛋白：如胶原蛋白、角蛋白 能量转换蛋白：如细胞色素 基因调节蛋白：如阻遏蛋白
H R Cα COOH
NH2
氨基酸的结构通式
镜面
镜面
OO C
H3N C H CH2OH
L-丝氨酸
OO C
H C NH3 CH2OH
OH C
HO C H CH2OH
D-丝氨酸
L-甘油醛
氨基酸与甘油醛的构型
OH C
H C OH CH2OH
D-甘油醛
2.2.2 组成蛋白质的20种氨基酸
丙氨酸
Alanine
半胱氨酸 蛋氨酸
天冬酰胺 谷氨酰胺 天冬氨酸
谷氨酸 赖氨酸 精氨酸 组氨酸
英文名称 Glycine Alanine Valine Leucine Isoleucine Proline Phenylalanine Tyrosine Tryptophan Serine Threonine Cystine Methionine Asparagine Glutarnine Asparticacid Glutamicacid Lysine Arginine Histidine
三字母缩写 Gly Ala Val Leu Ile Pro Phe Tyr Trp Ser Thr Cys Met Asn Gln Asp Glu Lys Arg His
单字母符号 G A V L I P F Y W S T C M N Q D E K R H
2.2.3 氨基酸的分类
在中性pH条件下 按其R侧链极性和所带电荷的不同，分为四大类,
蛋白质中N的平均含量约16%，因此食物与饲料中蛋白质的含 量可以通过凯氏定N（Kjeldahl法）进行大致估计。
2.2 蛋白质的基本结构单位——氨基酸
2.2.1 氨基酸的基本结构和构型
存在于自然界的氨基酸有300种。动物机体的蛋白质经强酸水解之后 可以得到20种氨基酸，并且均为L-氨基酸（除了甘氨酸），含不对 称的α-碳原子。它们之间的差别在于有不同的侧链基团 R。
|___________|
酪氨酸 Tyrosine
Y 或 Tyr 181.176
4-OH-Phenyl-CH2-
缬wk.baidu.com酸
Valine
V 或 Val 117.133
CH3-CH(CH2)-
亚氨基酸 羟基类 羟基类 芳香族类 芳香族类 脂肪族类
中文名称 甘氨酸 丙氨酸 缬氨酸 亮氨酸
异亮氨酸 脯氨酸
苯丙氨酸 酪氨酸 色氨酸 丝氨酸 苏氨酸
Methionine
M 或 Met
149.199
CH3-S-(CH2)2-
苯丙氨酸 Phenylalanine
F 或 Phe
165.177
Phenyl-CH2-
脂肪族类 碱性氨基酸类
酰胺类 酸性氨基酸类
含硫类 酰胺类 酸性氨基酸类 脂肪族类 碱性氨基酸类 脂肪族类 脂肪族类 碱性氨基酸类 含硫类 芳香族类
H-
H 或 His
155.141
N=CH-NH-CH=C-CH2|____________|
I 或 Ile
131.160
CH3-CH2-CH(CH3)-
亮氨酸
Leucine
L 或 Leu
131.160
(CH3)2-CH-CH2-
赖氨酸
Lysine
K 或 Lys
146.17
H2N-(CH2)4-
蛋氨酸
C 或 Cys
121.145
HS-CH2-
谷氨酰胺 谷氨酸 甘氨酸
Glutamine
Glutamic acid
Glycine
组氨酸
Histidine
异亮氨酸
Isoleucine
Q 或 Gln
146.131
H2N-CO-(CH2)2-
E 或 Glu
147.116
HOOC-(CH2)2-
G 或 Gly
75.052
不带电荷极性氨基酸 ：Gly, Ser, Thr, Cys,Thr,Asn,Gln 带负电荷极性氨基酸 ： Asp, Glu 带正电荷极性氨基酸 ： His, Arg, Lys 非极性氨基酸：Ala, Val, Leu, Ile, Pro, Phe, Trp, Met
含非极性侧链基团
含极性侧链基团
1.2 蛋白质的分类
按形状可将蛋白质分为： 纤维状蛋白质：多为结构蛋白。 球状蛋白质： 具有广泛的生物学功能。如酶、蛋白类激素等。
按结构和功能可将蛋白质分为： 简单蛋白（simple protein）：仅有蛋白质组成的、结构简单的蛋白质。 结合蛋白（conjugated protein）：在蛋白质分子中除了含有氨基酸成
脯氨酸 Proline
P 或 Pro 115.117
-N-(CH2)3-CH|_________|
丝氨酸
Serine
S 或 Ser 105.078
HO-CH2-
苏氨酸 Threonine
T 或 Thr 119.105
CH3-CH(OH)-
色氨酸 Tryptophan
W 或 Trp
Phenyl-NH-CH=C-CH2204.213
Gly, G Ala, A Val, V Leu, L Met, M Ile, I
Ser, S Thr, T Cys, C Pro, P Asn, N Gln, Q
A 或 Ala
89.079
CH3-
精氨酸
Arginine
R 或 Arg
174.188 HN=C(NH2)-NH-(CH2)3-
天冬酰胺
Asparagine
N 或 Asn
132.104
H2N-CO-CH2-
天冬氨酸
Aspartic acid
D 或 Asp
133.089
HOOC-CH2-
半胱氨酸
Cysteine
分外，还要有其他的成分的存在，才能保证其正常生物活性的蛋白质。 分子中包含蛋白质和非蛋白质两部分。
2.蛋白质的化学组成
2.1 蛋白质的元素组成
所有蛋白质均含有 ： C 50%-55% H 6%-8% O 20%-23% N 15%-17%
某些蛋白质含有： S 0.3%-2.5% 以及P
少数蛋白质含有：Fe, Cu，Zn，Mo和I等元素
Proteins
本章主要内容
蛋白质在生命活动中的重要作用 蛋白质的组成单位——氨基酸 蛋白质的化学结构和高级结构 多肽、蛋白质结构与功能的关系 蛋白质的理化性质和分离与鉴定
1.蛋白质在生命活动中的重要作用
1.1 蛋白质在机体内的生物学功能
生物催化作用： 酶 运输作用：如血红蛋白、转铁蛋白 调节作用：如胰岛素、生长激素 运动作用：如肌动蛋白和肌球蛋白 防御功能：如免疫球蛋白、凝血因子 营养功能：如卵清蛋白、酪蛋白 结构蛋白：如胶原蛋白、角蛋白 能量转换蛋白：如细胞色素 基因调节蛋白：如阻遏蛋白
H R Cα COOH
NH2
氨基酸的结构通式
镜面
镜面
OO C
H3N C H CH2OH
L-丝氨酸
OO C
H C NH3 CH2OH
OH C
HO C H CH2OH
D-丝氨酸
L-甘油醛
氨基酸与甘油醛的构型
OH C
H C OH CH2OH
D-甘油醛
2.2.2 组成蛋白质的20种氨基酸
丙氨酸
Alanine
半胱氨酸 蛋氨酸
天冬酰胺 谷氨酰胺 天冬氨酸
谷氨酸 赖氨酸 精氨酸 组氨酸
英文名称 Glycine Alanine Valine Leucine Isoleucine Proline Phenylalanine Tyrosine Tryptophan Serine Threonine Cystine Methionine Asparagine Glutarnine Asparticacid Glutamicacid Lysine Arginine Histidine
三字母缩写 Gly Ala Val Leu Ile Pro Phe Tyr Trp Ser Thr Cys Met Asn Gln Asp Glu Lys Arg His
单字母符号 G A V L I P F Y W S T C M N Q D E K R H
2.2.3 氨基酸的分类
在中性pH条件下 按其R侧链极性和所带电荷的不同，分为四大类,
蛋白质中N的平均含量约16%，因此食物与饲料中蛋白质的含 量可以通过凯氏定N（Kjeldahl法）进行大致估计。
2.2 蛋白质的基本结构单位——氨基酸
2.2.1 氨基酸的基本结构和构型
存在于自然界的氨基酸有300种。动物机体的蛋白质经强酸水解之后 可以得到20种氨基酸，并且均为L-氨基酸（除了甘氨酸），含不对 称的α-碳原子。它们之间的差别在于有不同的侧链基团 R。
|___________|
酪氨酸 Tyrosine
Y 或 Tyr 181.176
4-OH-Phenyl-CH2-
缬wk.baidu.com酸
Valine
V 或 Val 117.133
CH3-CH(CH2)-
亚氨基酸 羟基类 羟基类 芳香族类 芳香族类 脂肪族类
中文名称 甘氨酸 丙氨酸 缬氨酸 亮氨酸
异亮氨酸 脯氨酸
苯丙氨酸 酪氨酸 色氨酸 丝氨酸 苏氨酸
Methionine
M 或 Met
149.199
CH3-S-(CH2)2-
苯丙氨酸 Phenylalanine
F 或 Phe
165.177
Phenyl-CH2-
脂肪族类 碱性氨基酸类
酰胺类 酸性氨基酸类
含硫类 酰胺类 酸性氨基酸类 脂肪族类 碱性氨基酸类 脂肪族类 脂肪族类 碱性氨基酸类 含硫类 芳香族类
H-
H 或 His
155.141
N=CH-NH-CH=C-CH2|____________|
I 或 Ile
131.160
CH3-CH2-CH(CH3)-
亮氨酸
Leucine
L 或 Leu
131.160
(CH3)2-CH-CH2-
赖氨酸
Lysine
K 或 Lys
146.17
H2N-(CH2)4-
蛋氨酸
C 或 Cys
121.145
HS-CH2-
谷氨酰胺 谷氨酸 甘氨酸
Glutamine
Glutamic acid
Glycine
组氨酸
Histidine
异亮氨酸
Isoleucine
Q 或 Gln
146.131
H2N-CO-(CH2)2-
E 或 Glu
147.116
HOOC-(CH2)2-
G 或 Gly
75.052
不带电荷极性氨基酸 ：Gly, Ser, Thr, Cys,Thr,Asn,Gln 带负电荷极性氨基酸 ： Asp, Glu 带正电荷极性氨基酸 ： His, Arg, Lys 非极性氨基酸：Ala, Val, Leu, Ile, Pro, Phe, Trp, Met
含非极性侧链基团
含极性侧链基团
1.2 蛋白质的分类
按形状可将蛋白质分为： 纤维状蛋白质：多为结构蛋白。 球状蛋白质： 具有广泛的生物学功能。如酶、蛋白类激素等。
按结构和功能可将蛋白质分为： 简单蛋白（simple protein）：仅有蛋白质组成的、结构简单的蛋白质。 结合蛋白（conjugated protein）：在蛋白质分子中除了含有氨基酸成
脯氨酸 Proline
P 或 Pro 115.117
-N-(CH2)3-CH|_________|
丝氨酸
Serine
S 或 Ser 105.078
HO-CH2-
苏氨酸 Threonine
T 或 Thr 119.105
CH3-CH(OH)-
色氨酸 Tryptophan
W 或 Trp
Phenyl-NH-CH=C-CH2204.213
Gly, G Ala, A Val, V Leu, L Met, M Ile, I
Ser, S Thr, T Cys, C Pro, P Asn, N Gln, Q
A 或 Ala
89.079
CH3-
精氨酸
Arginine
R 或 Arg
174.188 HN=C(NH2)-NH-(CH2)3-
天冬酰胺
Asparagine
N 或 Asn
132.104
H2N-CO-CH2-
天冬氨酸
Aspartic acid
D 或 Asp
133.089
HOOC-CH2-
半胱氨酸
Cysteine
分外，还要有其他的成分的存在，才能保证其正常生物活性的蛋白质。 分子中包含蛋白质和非蛋白质两部分。
2.蛋白质的化学组成
2.1 蛋白质的元素组成
所有蛋白质均含有 ： C 50%-55% H 6%-8% O 20%-23% N 15%-17%
某些蛋白质含有： S 0.3%-2.5% 以及P
少数蛋白质含有：Fe, Cu，Zn，Mo和I等元素