第十一讲义章蛋白质化学

O
O
NH2-CH-C
+ NH-CH-C
R1
OH
H R2
OH
-H2O
O
O
NH2-CH-C NH-CH-C
R1
R2
OH
肽键的特点：
1. 键长为0.132nm ,介于单键（键长为0.147nm） 与双键（键长为0.128nm）之间； 2. 具双键的性质，即不能旋转。
肽键平面
119.5º 116º
118.5º
三、氨基酸的紫外吸收
芳香族氨基酸，如色氨酸，酪氨酸和苯丙氨酸，均有 苯环，对280nm波长有强烈的吸收作用，此吸收作用与 氨基酸浓度呈正比例，因此可用于AA定量测定。
蛋白质分子中含有芳香族AA，故也有280nm的紫外 吸收，故此法也可用于Pr定量。
第五节 肽
一、肽的组成与命名*
H2O
O
H2N-CH-COOH+H2N-CH-COOH H2N-CH-C-N-CH-COOH
5.神经肽 内啡肽
脑啡肽
P物质 6.胃肠道激素 7. 激肽
三、多肽结构与功能关系*
1.发挥主要功能肽段； 2.发挥结合作用肽段； 3.保护或运输作用肽段。
第六节 蛋白质的分子结构
一、蛋白质的一级结构*
多肽链中氨基酸的排列顺序称为蛋白 质的一级结构。
二、蛋白质的空间结构
肽键：
指一个氨基酸的-羧基与另一个氨基酸的-氨基 之间脱水缩合形成的化学键。
精品jing
第十一章蛋白质化学
第一节 蛋白质的生物学意义及其组成
一、蛋白质的生物学意义
1.生物体基本组成成分； 2.催化和调节； 3.转运和储存； 4.运动和支持； 5.免疫保护； 6.生长和繁殖； 7.载体和受体； 8.氧化供能。
二、蛋白质的分子组成*
1.蛋白质的元素组成
•
含有C、H、O、N等。
H CH2
HH
SH
谷氨酰半胱氨酰甘氨酸
抗氧化，保护含巯基膜蛋白及巯基酶。
2. 促肾上腺皮质激素（ACTH）39肽 3.神经激素 下丘脑可分泌9种神经激素，例：
促肾上腺皮质释放激素 CRH 促甲状腺激素释放激素 TRH 促性腺激素释放激素 GRH 生长素抑制激素 GHIH…… 4.垂体激素
抗利尿激素 ADH 催产素
③-转角
O
H R4
C
H
C
N
C
C
R3 C
H
O
O
N
-转角 C H
O
H
C
R2
C
N
N
N
C
R2常为Pro H
R1
H
④自由回转（无规卷曲）
超二级结构 是指在多肽链内顺序上相互靠近的
二级结构常常在空间折叠中彼此相互作 用，形成规则的二级结构聚合体；
它是蛋白质构象中二级和三级结构 之间的一个层次，故称超二级结构。通 常类型有： 1. 2. 3.
（2）芳香族AA：Phe、Tyr （3）杂环AA：Pro、His、Trp(也含苯环)；
* 2.根据R基极性不同
（1）非极性R基AA：Gly、Ala、Val、Leu、 Ile、Met、Phe、Pro、Trp；
（2）不带电荷的极性R基AA： Ser、Thr、 Cys、 Asn、Gln、 Tyr；
（3）带电荷的R基AA ：带正电的Arg、Lys、 His和带负电的Asp、Glu。
某氨基酸所带正负电荷相等时，溶液的pH值称 该氨基酸的等电点（pI）；
利用不同氨基酸pI不同（在某一pH条件下带电 不同），可对它们进行电泳分离。
例：下列各氨基酸在PH6.0条件下电泳结果
原点
+
-
Asp Glu Gly Lys Arg 2.8 3.2 6.0 9.7 10.8
二、茚三酮反应
-AA在加热条件下，被茚三酮氧化分解产生游离 NH3，后者与还原型茚三酮继续反应，生成蓝紫色化合 物，称茚三酮反应。
结构域：
是指在较大蛋白质分子中，由于多肽链上 相邻的超二级结构紧密联系，形成二个或多个 在空间上可以明显区别的局部区域（一般为球 状），该区域称为结构域。
结构域约含100-200个氨基酸残基，各自 有独特的空间构象，并承担不同的生物学功能。
抗
体
分
子
中
结
构
域
示
意
轻链
图
重链
2.三级结构*
指在二级结构的基础上，多肽链进一步卷曲、折 叠而形成具有一定规律的三维空间结构。三级结构是 一条多肽链的完整的构象，包括全部的主链和侧链的 专一性的空间排布。
维系二级结构的化学键是氢键。
（2）二级结构类型 *
①α-螺旋
多数呈右手螺旋
每周含3.6个残基,螺距 0.54nm
每个残基的-NH和前面 相隔三个残基的-CO之间 形成氢键
侧链基团（R）位于螺 旋的外侧
C N
0.54nm 3.6残基
-螺旋模型图
②-折叠
肽段间可顺向平行或逆 向平行排列 α－碳位于折叠的顶点 肽段间借-CO和-NH形成 氢键肽链呈锯齿状
120.5º
122º 123.5º
肽键平面（肽单元，peptide unit ）
参与构成肽键的6个原子（C1、 C、O、N、H、C 2)被约束在同一个 平面上，C1和C 2处平面对角，这样 的平面单位称为肽平面。
1.二级结构
（1）概念*
指多肽链中主链原子的局部空间排布 即构象，并不涉及侧链部分的位置。
•
蛋白质平均含N量约16%。
2.蛋白质的组成单位 — 氨基酸
第二节 氨基酸化学
* 一、 氨基酸的结构
通式：
_
COOH
COO
H2N
-
C
-
H
或
+ H
3N
-
C
-
H
R
R
L-α-氨基酸
二、氨基酸分类
1.根据侧链R基的不同 （1）脂肪族AA
• ① 含-R侧链：Gly、Ala、Val、Leu、Ile • ② 含-OH侧链：Ser、Thr • ③ 含-S侧链：Cys、Met • ④ 含-COOH侧链：Asp、Glu • ⑤ 含-NH2侧链：Arg、Lys • ⑥ 含NH2-CO-侧链：Asn、Gln
R1
R2
R1
H R2
肽的书写与命名：
OБайду номын сангаас
O
O
H2N - CH - C - N - CH - C - N - CH - C - OH
CH3
HH
H CH2
OH
• 命名：丙氨酰甘氨酰丝氨酸
•
（或简写：H-丙-甘-丝-OH）
二、体内活性肽
* 1. 谷胱甘肽（GSH）
COOH
O
O
H2N-CH-CH2 -CH2 -C-N-CH-C-N-CH-COOH
第三节 氨基酸的理化性质
一、两性电离和等电点（pI）
R - CH - COOH
NH2
OH
R - CH - COOH
NH3+
H+
PH < PI
R - CH - COO
NH3+ PH = PI (兼性离子)
OH
R - CH - COO
H+
NH2
PH > PI
某氨基酸所带正负电荷相等时，溶液的pH
值称该氨基酸的等电点（pI） *