1-蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能(護(hù)本藥學(xué)-2017上)

1、核酸：遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ),第一篇 生物大分子的結(jié)構(gòu)與功能,酶：生物催化劑,蛋白質(zhì)：生命的物質(zhì)基礎(chǔ),第一章蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能,The Structure and Function of Protein,分布廣：所有器官、組織都含有蛋白質(zhì)；細(xì)胞的 各個(gè)部分都含有蛋白質(zhì)含量高：蛋白質(zhì)是細(xì)胞內(nèi)含量最豐富的生物大分 子，約占人體干重的45％。某些組織含

2、 量更高，如脾、肺及橫紋肌等高達(dá)80％,蛋白質(zhì)是生命的物質(zhì)基礎(chǔ),3,蛋白質(zhì)具有重要生物學(xué)功能,催化 酶調(diào)節(jié) 激素、受體、轉(zhuǎn)錄因子防御 免疫球蛋白 轉(zhuǎn)運(yùn) 血紅蛋白、載脂蛋白運(yùn)動(dòng) 肌動(dòng)蛋白 營(yíng)養(yǎng) 酪蛋白、卵清蛋白儲(chǔ)存 鐵蛋白結(jié)構(gòu) 膠原蛋白、角蛋白 ……,4,Some Functions of Proteins,The proteins luciferin and luciferase are reponsi

3、ble for the light produced by fireflies.,Erythrocytes contain large amounts of the oxygen-transporting protein hemoglobin.,The protein keratin is the chief structural component of hair, scales, horn, wool, nails, and fea

4、thers of vertebrates. In reality, the chemical properties of powdered rhinoceros horn are no difference from those of powdered human fingernails.,5,本章主要內(nèi)容,蛋白質(zhì)的分子組成 （氨基酸的特性）蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu) （蛋白質(zhì)的各級(jí)結(jié)構(gòu)，化學(xué)鍵）蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系

5、 （舉例說明）蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)及其分離純化 （應(yīng)用）,6,第一節(jié) 蛋白質(zhì)的分子組成,The Molecular Component of Protein,一、元素組成 The composition of chemical elements,碳 (C, Carbon) 50-55％氫 (H, Hydrogen) 6-7％氧 (O, Oxygen) 19-24％氮 (N, Nitrogen) 13-

6、19％——平均16%硫 (S, Sulfate) 0-4％其他元素（P、金屬元素）,8,蛋白質(zhì)中氮含量占16％,蛋白質(zhì)含量＝氮含量/16％ ＝氮含量×6.25,凱氏定氮法(Kjeldahl procedure)（經(jīng)典的蛋白質(zhì)定量方法）,毒奶粉為何有毒？,,二、基本結(jié)構(gòu)單位 — 氨基酸（amino acid）,存在自然界中的氨基酸有300多種，但組成人體蛋白質(zhì)的氨基酸僅有20余種，絕大

7、多數(shù)蛋白質(zhì)只由20種氨基酸組成，且屬 L-α-氨基酸（甘氨酸除外）。,單純蛋白質(zhì)：僅由氨基酸組成,結(jié)合蛋白質(zhì)：還含有其它成分,11,,,,,氫原子,氨基,羧基,側(cè)鏈基團(tuán),α-碳原子,,氨基酸的基本結(jié)構(gòu),13,14,半胱氨酸+半胱氨酸=胱氨酸,脯氨酸（Proline）,15,亞氨基酸,硒代半胱氨酸 ， Sec，1986吡咯賴氨酸，Pyl，2002D-?-氨基酸,組成蛋白質(zhì)的其他氨基酸,16,氨基酸的分類,非極性脂肪族氨基酸：側(cè)鏈含烴鏈

8、，呈疏水性（7） 極性中性氨基酸：側(cè)鏈有極性，但不帶電荷， 通常含羥基、巰基、酰胺基等（5） 芳香族氨基酸：Phe, Tyr, Trp（含芳香基團(tuán)）（3） 酸性氨基酸：Asp，Glu（含羧基）（2）5. 堿性氨基酸：Arg、Lys、His（含氨基）（3）,17,人衛(wèi)8版P9 表1-1,——根據(jù)側(cè)鏈的結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì),非極性脂肪族氨基酸,18,(Nonpolar, aliphatic R groups),甲硫氨酸,

9、,2. 極性中性氨基酸,19,(Polar, uncharged R groups),,3. 芳香族氨基酸,20,(Aromatic R groups),4. 酸性氨基酸,21,+,（Negatively charged R groups）,5. 堿性氨基酸,22,(Postively charged R groups),記憶方法之一,西湖景，紫竹為骨水潺潺 橫笛相伴，閑聽天簌靜思禪

10、 流蘇落，心比雙絲郁中纏 親水氨基酸：西-硒代半胱氨酸；景-精氨酸；竹-組氨酸；骨-谷氨酸 谷氨酰胺；伴-半胱氨酸；天-天冬氨酸, 天冬酰胺；籟-賴氨酸；蘇-蘇氨酸；落-酪氨酸；比-吡咯賴氨酸；絲-絲氨酸 孤雁本色，一行斜去浮生轉(zhuǎn) 兩鬢白，異家龍井難為甘 疏水氨基酸：本-苯丙氨酸；色-色氨酸；斜-纈氨酸；浮-脯氨酸；兩-亮氨酸；鬢-丙氨酸；

11、異-異亮氨酸；家-甲硫氨酸；甘-甘氨酸,24,磷酸化、乙?；?、甲基化、甲?；彼帷①嚢彼崃u化（羥脯氨酸和羥賴氨酸）,氨基酸殘基的修飾,這些翻譯后修飾，可改變蛋白質(zhì)的溶解度、穩(wěn)定性、亞細(xì)胞定位、蛋白質(zhì)相互作用等，從而影響蛋白質(zhì)的功能。,,(zwitterion),pH = pI,OH-,pH > pI,pH < pI,氨基酸的兼性離子,陽離子,陰離子,三、氨基酸的理化性質(zhì),1、兩性解離 （amphoteric proper

12、ty),25,,氨基酸的等電點(diǎn),pH pI正電荷 兩性離子 負(fù)電荷向電場(chǎng)負(fù)極移動(dòng) 不移動(dòng) 向電場(chǎng)正極移動(dòng),在某一pH環(huán)境中，氨基酸解離成陰離子及陽離子的趨勢(shì)相等，所帶凈電荷為零，在電場(chǎng)中不泳動(dòng)。此時(shí)，氨基酸所處環(huán)境的pH值稱為該氨基酸的等電點(diǎn),26,（isoelectric point, pI）,2、紫外吸收 (ul

13、traviolet light absorption),芳香族氨基酸（主要是Trp和Tyr)在280nm波長(zhǎng)附近具有最大吸收峰，其中Trp的最大吸收最接近280nm。,27,3、顯色反應(yīng),氨基酸與茚三酮水合物共熱，生成藍(lán)紫色化合物，其最大吸收峰為570nm。,28,茚三酮反應(yīng),,29,等電點(diǎn),紫外吸收,顯色反應(yīng),應(yīng)用？,,4、成肽反應(yīng),+,,,甘氨酰甘氨酸,肽鍵,30,（peptide formation）,肽鍵 (peptide bo

14、nd) α-羧基和α-氨基之間脫去一分子水形成的酰胺鍵， 是蛋白質(zhì)中氨基酸間最基本的連接方式,,31,32,寡肽（oligopeptide，氨基酸殘基數(shù) < 10） 多肽（polypeptide，10<氨基酸殘基數(shù) <50）肽鏈的兩端： 氨基末端（amino terminal, N-端） 羧基末端（carboxyl terminal, C-端）肽鏈方向：N端 → C端,肽（pep

15、tide）,N-,-C,1. 主要元素：碳、氫、氧、氮和硫，有些蛋白質(zhì)還含有 少量磷和金屬元素 元素組成特點(diǎn)：平均含氮量為16% 蛋白質(zhì)含量＝6.25×樣品含氮量 蛋白質(zhì)基本結(jié)構(gòu)單位：L-?-氨基酸 氨基酸結(jié)構(gòu)通式：RCH(NH2)COOH 5. 組成蛋白質(zhì)的常見氨基酸種類：20種 6. 氨基酸的理化性質(zhì)：兩性解離、紫外吸收、顯色反應(yīng)、