生物化學(xué)課件 - 蛋白質(zhì)#學(xué)習(xí)資料

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1、第二章第二章 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能一、概述一、概述 二、蛋白質(zhì)的基本組成單位二、蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸解氨基酸解)三、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)三、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)四、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系四、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系五、蛋白質(zhì)的重要性質(zhì)、分離純化與鑒定五、蛋白質(zhì)的重要性質(zhì)、分離純化與鑒定1學(xué)習(xí)資料了解蛋白質(zhì)的元素組成；掌握蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位氨基酸的基本結(jié)構(gòu)；了解氨基酸的分類(lèi)；了解稀有氨基酸和非蛋白質(zhì)氨基酸；掌握氨基酸的各種理化性質(zhì)；掌握肽鍵、肽鏈和蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)的概念，同時(shí)了解蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)的表示方法；掌握二肽及多肽的形成過(guò)程；了解蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)的測(cè)定方法。2學(xué)習(xí)資料 思考題思考題 1.蛋

2、白質(zhì)分為哪些類(lèi)型？各行使何種功能？蛋白質(zhì)分為哪些類(lèi)型？各行使何種功能？2.自然界存在的氨基酸種類(lèi)、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)？自然界存在的氨基酸種類(lèi)、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)？3.肽鍵有何特點(diǎn)？對(duì)蛋白質(zhì)構(gòu)象的形成有何肽鍵有何特點(diǎn)？對(duì)蛋白質(zhì)構(gòu)象的形成有何影響？影響？4.何謂蛋白質(zhì)的一、二、三、四級(jí)結(jié)構(gòu)？維何謂蛋白質(zhì)的一、二、三、四級(jí)結(jié)構(gòu)？維系蛋白質(zhì)構(gòu)象的作用力有哪些？系蛋白質(zhì)構(gòu)象的作用力有哪些？5.何謂蛋白質(zhì)的超二級(jí)結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)域？何謂蛋白質(zhì)的超二級(jí)結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)域？6.試述蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)和高級(jí)結(jié)構(gòu)與功能的試述蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)和高級(jí)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系。關(guān)系。7.何謂蛋白質(zhì)的變性作用與復(fù)性作用？何謂蛋白質(zhì)的變性作用與復(fù)性作用？3學(xué)習(xí)資料

3、一、概述一、概述（一）蛋白質(zhì)的生物學(xué)意義和元素組成（一）蛋白質(zhì)的生物學(xué)意義和元素組成（二）蛋白質(zhì)的分類(lèi)（二）蛋白質(zhì)的分類(lèi)4學(xué)習(xí)資料（一）蛋白質(zhì)的生物學(xué)意義和元素組成（一）蛋白質(zhì)的生物學(xué)意義和元素組成 1.蛋白質(zhì)的生物學(xué)意義蛋白質(zhì)的生物學(xué)意義 （1）蛋白質(zhì)生物學(xué)功能的）蛋白質(zhì)生物學(xué)功能的多樣性多樣性 酶的催化功能、控制生長(zhǎng)和分化、代謝調(diào)節(jié)酶的催化功能、控制生長(zhǎng)和分化、代謝調(diào)節(jié)功能、運(yùn)動(dòng)功能、運(yùn)輸作用、免疫保護(hù)作用、接功能、運(yùn)動(dòng)功能、運(yùn)輸作用、免疫保護(hù)作用、接受和傳遞信息、貯存營(yíng)養(yǎng)功能、結(jié)構(gòu)支持作用受和傳遞信息、貯存營(yíng)養(yǎng)功能、結(jié)構(gòu)支持作用。（2）蛋白質(zhì)生物學(xué)功能的）蛋白質(zhì)生物學(xué)功能的復(fù)雜性復(fù)雜性

4、某一功能的發(fā)揮往往受到多種因素的影響與某一功能的發(fā)揮往往受到多種因素的影響與調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)。5學(xué)習(xí)資料2.蛋白質(zhì)的元素組成蛋白質(zhì)的元素組成 一般含有：一般含有：碳碳（5055）、氮氮（1518）、）、氧氧（2023）、）、氫氫（68）、）、硫硫（04）。）。在某些蛋白質(zhì)中，還含有一些在某些蛋白質(zhì)中，還含有一些微量元素微量元素如：磷、鐵、銅、鉬、碘、鋅等。如：磷、鐵、銅、鉬、碘、鋅等。蛋白質(zhì)元素組成的一個(gè)特點(diǎn)：蛋白質(zhì)元素組成的一個(gè)特點(diǎn)：各種蛋白各種蛋白質(zhì)的氮含量比較恒定，平均值為質(zhì)的氮含量比較恒定，平均值為16左右左右。用用凱氏定氮法凱氏定氮法測(cè)定氮的含量，計(jì)算蛋白質(zhì)測(cè)定氮的含量，計(jì)算蛋白質(zhì)的含量（

5、由氮的含量乘以的含量（由氮的含量乘以6.256.25）出來(lái)。）出來(lái)。6學(xué)習(xí)資料（二）蛋白質(zhì)的分類(lèi)（二）蛋白質(zhì)的分類(lèi) 1.1.按蛋白質(zhì)的構(gòu)象分類(lèi)按蛋白質(zhì)的構(gòu)象分類(lèi) 2.2.按蛋白質(zhì)的功能分類(lèi)按蛋白質(zhì)的功能分類(lèi) 3.3.按蛋白質(zhì)的組成和溶解性分類(lèi)按蛋白質(zhì)的組成和溶解性分類(lèi)7學(xué)習(xí)資料1.1.按蛋白質(zhì)的構(gòu)象分類(lèi)按蛋白質(zhì)的構(gòu)象分類(lèi)分為分為球狀蛋白質(zhì)球狀蛋白質(zhì) 和和纖維狀蛋白質(zhì)纖維狀蛋白質(zhì)。球狀蛋白質(zhì)球狀蛋白質(zhì) （globular globular protein protein）血紅蛋白、肌紅血紅蛋白、肌紅 蛋白等。蛋白等。8學(xué)習(xí)資料纖維狀蛋白質(zhì)纖維狀蛋白質(zhì)（fibroue fibroue protei

6、nprotein）膠原蛋白、彈性膠原蛋白、彈性 蛋白、角蛋白、蛋白、角蛋白、絲心蛋白等。絲心蛋白等。9學(xué)習(xí)資料催化蛋白（酶）催化蛋白（酶）調(diào)節(jié)蛋白調(diào)節(jié)蛋白結(jié)構(gòu)蛋白結(jié)構(gòu)蛋白運(yùn)輸?shù)鞍走\(yùn)輸?shù)鞍踪A藏蛋白貯藏蛋白運(yùn)動(dòng)蛋白運(yùn)動(dòng)蛋白防御蛋白防御蛋白電子傳遞蛋白電子傳遞蛋白2.2.按蛋白質(zhì)的功能分類(lèi)按蛋白質(zhì)的功能分類(lèi)10學(xué)習(xí)資料3.3.按蛋白質(zhì)的組成和溶解性分類(lèi)按蛋白質(zhì)的組成和溶解性分類(lèi)單純蛋白質(zhì)單純蛋白質(zhì)（simple proteinsimple protein）結(jié)合蛋白質(zhì)結(jié)合蛋白質(zhì)（complex proteincomplex protein）11學(xué)習(xí)資料二、蛋白質(zhì)的基本組成單位二、蛋白質(zhì)的基本組成單位氨

7、基酸氨基酸（一）氨基酸的結(jié)構(gòu)（一）氨基酸的結(jié)構(gòu)（二）氨基酸的分類(lèi)（二）氨基酸的分類(lèi)（三）氨基酸的性質(zhì)（三）氨基酸的性質(zhì) 12學(xué)習(xí)資料CHCOOHRNH2氨基酸的結(jié)構(gòu)通式（一）（一）氨基酸的結(jié)構(gòu)氨基酸的結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位-氨基酸的結(jié)構(gòu)通式氨基酸的結(jié)構(gòu)通式側(cè)鏈側(cè)鏈13學(xué)習(xí)資料COOHCH2CH2CN HCHH2脯氨酸脯氨酸亞氨基亞氨基14學(xué)習(xí)資料（二）氨基酸的分類(lèi)（二）氨基酸的分類(lèi) 1 1.編碼氨基酸編碼氨基酸 2.2.非編碼氨基酸非編碼氨基酸 3.3.非蛋白質(zhì)氨基酸非蛋白質(zhì)氨基酸 15學(xué)習(xí)資料 氨基酸名稱(chēng)符號(hào)R 基化學(xué)結(jié)構(gòu)等電點(diǎn)分類(lèi)H3CH3CAla(alanine)C

8、HCH3H3CCHCH3CH2H3CCHCH3CH2H3CCH2NCH2CH2CH2SCH2H2CH2CCHNCOOHH纈氨酸纈氨酸亮氨酸亮氨酸苯丙氨酸苯丙氨酸色氨酸色氨酸蛋氨酸蛋氨酸脯氨酸脯氨酸ValProTrpMetLeuIlePhe異亮氨酸異亮氨酸(valine)(leucine)(phenylalanine)(tryptophan)(methionine)(proline)(isoleucine)6.025.975.986.025.485.895.756.30非非極極性性氨氨基基酸酸（8種）種）丙氨酸丙氨酸1.1.編碼氨基酸編碼氨基酸16學(xué)習(xí)資料17學(xué)習(xí)資料CH2HNCHCNHNH氨基

9、酸名稱(chēng)符號(hào)R基化學(xué)結(jié)構(gòu)等電點(diǎn)分類(lèi)CH2CH2CH2CH2CH2H3N+CH2CH2NHCNH2H2N+OOC-CH2CH2OOC-CH2His組氨酸賴(lài)氨酸精氨酸天冬氨酸谷氨酸(histidine)(lysine)(arginine)(aspartic acid)(glutamic acid)LysArgAspGlu7.599.7410.762.973.22帶正電荷極性氨基酸帶負(fù)電荷極性氨基酸第21種氨基酸硒代半胱氨酸18學(xué)習(xí)資料2.2.非編碼氨基酸非編碼氨基酸 沒(méi)有相應(yīng)的三聯(lián)體遺傳密碼。沒(méi)有相應(yīng)的三聯(lián)體遺傳密碼。由由編碼氨基酸編碼氨基酸經(jīng)羥基化、甲基化、磷酸經(jīng)羥基化、甲基化、磷酸化等修飾形成的

10、衍生物。化等修飾形成的衍生物。例如：膠原蛋白和彈性蛋白中的例如：膠原蛋白和彈性蛋白中的 4-羥脯氨酸羥脯氨酸、5-羥賴(lài)氨酸等羥賴(lài)氨酸等。19學(xué)習(xí)資料3.3.非蛋白質(zhì)氨基酸非蛋白質(zhì)氨基酸 在生物體內(nèi)，還發(fā)現(xiàn)在生物體內(nèi)，還發(fā)現(xiàn)150150多種不參與蛋多種不參與蛋白質(zhì)組成的氨基酸。白質(zhì)組成的氨基酸。這些非蛋白質(zhì)氨基酸多是這些非蛋白質(zhì)氨基酸多是重要的代謝重要的代謝物前體或代謝中間產(chǎn)物物前體或代謝中間產(chǎn)物。20學(xué)習(xí)資料 1.1.氨基酸的兩性解離及等電點(diǎn)氨基酸的兩性解離及等電點(diǎn) 氨基酸是氨基酸是兩性電解質(zhì)兩性電解質(zhì)（ampholyteampholyte）CHCOOHRNH2（三）氨基酸的性質(zhì)（三）氨基酸的

11、性質(zhì)21學(xué)習(xí)資料氨基酸兩性解離氨基酸兩性解離RCOOHCHNH2RCOOCHNH3+-中性分子形式中性分子形式 兩性離子形兩性離子形式式22學(xué)習(xí)資料RCOOHCHNH3RCOO-CHNH3+RCOO-CHNH2+OH-H+23學(xué)習(xí)資料 對(duì)某種氨基酸來(lái)講，當(dāng)溶液在某一對(duì)某種氨基酸來(lái)講，當(dāng)溶液在某一特定的特定的 pH pH 時(shí)，氨基酸所帶凈電荷為時(shí)，氨基酸所帶凈電荷為零（即正電荷數(shù)與負(fù)電荷數(shù)相等）零（即正電荷數(shù)與負(fù)電荷數(shù)相等），在電場(chǎng)中，既不向正極移動(dòng)，也不向在電場(chǎng)中，既不向正極移動(dòng)，也不向負(fù)極移動(dòng)。這時(shí)，溶液的負(fù)極移動(dòng)。這時(shí)，溶液的pH pH 稱(chēng)為該稱(chēng)為該氨基酸的等電點(diǎn)氨基酸的等電點(diǎn)(isoel

12、ectric(isoelectric point)point)，用，用pIpI表示。表示。兩性解離物質(zhì)所帶靜電荷為零時(shí)溶液的兩性解離物質(zhì)所帶靜電荷為零時(shí)溶液的pHpH。氨基酸的等電點(diǎn)氨基酸的等電點(diǎn)24學(xué)習(xí)資料 （1 1）不同氨基酸，由于）不同氨基酸，由于R R 基團(tuán)結(jié)構(gòu)的基團(tuán)結(jié)構(gòu)的不同，有不同的等電點(diǎn)。在一定實(shí)驗(yàn)條不同，有不同的等電點(diǎn)。在一定實(shí)驗(yàn)條件下，等電點(diǎn)是件下，等電點(diǎn)是氨基酸的特征常數(shù)氨基酸的特征常數(shù)。（2 2）當(dāng)氨基酸處于等電點(diǎn)狀態(tài)時(shí)，其）當(dāng)氨基酸處于等電點(diǎn)狀態(tài)時(shí)，其溶解度最小溶解度最小，容易發(fā)生沉淀。，容易發(fā)生沉淀。利用這一特性，可以從各種氨基酸的利用這一特性，可以從各種氨基酸的混合

13、物溶液中，分離制取某種氨基酸混合物溶液中，分離制取某種氨基酸。氨基酸等電點(diǎn)的作用氨基酸等電點(diǎn)的作用25學(xué)習(xí)資料 （1 1）氨基酸的構(gòu)型）氨基酸的構(gòu)型 除除甘氨酸以外甘氨酸以外，其余，其余 20 20 種氨基酸種氨基酸的的 CC都是不對(duì)稱(chēng)碳原子（手性）。都是不對(duì)稱(chēng)碳原子（手性）。CRCOOHNH2H2NCRCOOHHHL-型氨基酸 D-型氨基酸 2.2.氨基酸的光學(xué)活性與吸收光譜氨基酸的光學(xué)活性與吸收光譜26學(xué)習(xí)資料甘氨酸的結(jié)構(gòu)式甘氨酸的結(jié)構(gòu)式HNH2CCOOHH27學(xué)習(xí)資料參與蛋白質(zhì)組成的氨基酸在參與蛋白質(zhì)組成的氨基酸在可見(jiàn)光區(qū)都沒(méi)可見(jiàn)光區(qū)都沒(méi)有光吸收有光吸收；在在紫外光區(qū)紫外光區(qū)只只有色氨酸

14、、酪氨酸有色氨酸、酪氨酸和和苯丙氨苯丙氨酸酸有吸收光的能力。其最大吸收波長(zhǎng)有吸收光的能力。其最大吸收波長(zhǎng)()分別為分別為280280nmnm、275275nmnm、257257nmnm；是是利用紫外分光光度計(jì)，利用紫外分光光度計(jì)，在在280280nmnm波長(zhǎng)處，波長(zhǎng)處，測(cè)定蛋白質(zhì)濃度的基礎(chǔ)。測(cè)定蛋白質(zhì)濃度的基礎(chǔ)。（2 2）吸收光譜）吸收光譜28學(xué)習(xí)資料三、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)三、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)（一）蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)（一）蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)（二）蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)（二）蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)29學(xué)習(xí)資料 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)層次蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)層次 30學(xué)習(xí)資料一級(jí)結(jié)構(gòu)（一級(jí)結(jié)構(gòu)（primary structureprimary

15、structure）；）；二級(jí)結(jié)構(gòu)（二級(jí)結(jié)構(gòu)（secondary structuresecondary structure）；）；超二級(jí)結(jié)構(gòu)（超二級(jí)結(jié)構(gòu)（supersecondary supersecondary structure structure）；）；結(jié)構(gòu)域（結(jié)構(gòu)域（structural domainstructural domain）；）；三級(jí)結(jié)構(gòu)（三級(jí)結(jié)構(gòu)（tertiary structuretertiary structure）；）；四級(jí)結(jié)構(gòu)（四級(jí)結(jié)構(gòu)（quarternary structurequarternary structure）蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)層次蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)層次 31學(xué)習(xí)資料

16、（一）蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)（一）蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu) 概念：概念：多肽鏈上各種多肽鏈上各種氨基酸殘基氨基酸殘基的排列的排列順序，即氨基酸序列稱(chēng)為蛋白質(zhì)的一級(jí)順序，即氨基酸序列稱(chēng)為蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)（結(jié)構(gòu)（primary structureprimary structure）。）。（51Aa，5733 u）32學(xué)習(xí)資料1.1.肽和肽鍵肽和肽鍵 肽肽 由由氨基酸構(gòu)成的線(xiàn)形聚合物氨基酸構(gòu)成的線(xiàn)形聚合物稱(chēng)為肽稱(chēng)為肽（peptidepeptide）。）。二個(gè)氨基酸分子縮合二個(gè)氨基酸分子縮合而成的肽，稱(chēng)為二肽（而成的肽，稱(chēng)為二肽（dipeptidedipeptide）。NHCOCNHCOCOHHHR1R2H33學(xué)習(xí)

17、資料34學(xué)習(xí)資料肽鍵肽鍵（peptide bonepeptide bone）多肽鏈多肽鏈（polypeptide chainpolypeptide chain）HNCO氨基酸殘基CCONHHROCNHOCNHCC肽鍵肽單位肽鏈主鏈OCNHCCOCNHCOCNHCOCOHNH 肽鍵氮氧原子共振產(chǎn)生：肽鍵氮氧原子共振產(chǎn)生：（1 1）部分雙鍵性質(zhì)；（部分雙鍵性質(zhì)；（2 2）多肽主鏈酰）多肽主鏈酰胺平面；（胺平面；（3 3）CC處于順式或反處于順式或反式構(gòu)型；（式構(gòu)型；（4 4）二面角；（）二面角；（5 5）偶）偶極性（極性（N N末端，末端，C C末端）末端）。35學(xué)習(xí)資料氨基酸殘基氨基酸殘基（am

18、ino acid residueamino acid residue）RHHNOCC氨基酸殘基HOH36學(xué)習(xí)資料蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)的表示法蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)的表示法肽鍵肽鍵H2NCOHCH3SCOOHNHCCOHNHCCOHNHCCOHNHCHHCH2CHCH2OHCH2CH2中文氨基酸殘基命名法：中文氨基酸殘基命名法：酪氨酰甘氨酰甘氨酰苯丙酪氨酰甘氨酰甘氨酰苯丙 氨酰甲硫氨酸氨酰甲硫氨酸三字母符號(hào)表示法三字母符號(hào)表示法：TyrGlyGlyPheMetTyrGlyGlyPheMet單字母單字母符號(hào)表示法符號(hào)表示法：YGGFMYGGFM37學(xué)習(xí)資料 谷胱甘肽谷胱甘肽 腦啡肽（腦啡肽（5 5肽肽）短桿菌肽

19、短桿菌肽S S（1010肽肽）肽類(lèi)激素肽類(lèi)激素3.天然活性肽天然活性肽38學(xué)習(xí)資料（二）蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)（二）蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu) 蛋白蛋白 質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)指的是指的是蛋白質(zhì)分子蛋白質(zhì)分子中全部原子和基團(tuán)相互間的立體關(guān)系，中全部原子和基團(tuán)相互間的立體關(guān)系，包括全部原子和基團(tuán)的排列、分布及肽包括全部原子和基團(tuán)的排列、分布及肽鏈的走向。鏈的走向。又稱(chēng)為蛋白質(zhì)的高級(jí)結(jié)構(gòu)、又稱(chēng)為蛋白質(zhì)的高級(jí)結(jié)構(gòu)、空間結(jié)構(gòu)或構(gòu)象，可分為空間結(jié)構(gòu)或構(gòu)象，可分為二級(jí)二級(jí)、超二級(jí)超二級(jí)、結(jié)構(gòu)域結(jié)構(gòu)域、三級(jí)三級(jí)和和四級(jí)結(jié)構(gòu)四級(jí)結(jié)構(gòu)。39學(xué)習(xí)資料1 1.蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)2.2.蛋白質(zhì)的超二級(jí)結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)域蛋白

20、質(zhì)的超二級(jí)結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)域3.3.蛋白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu)4 4.蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu)5 5.穩(wěn)定蛋白質(zhì)構(gòu)象的作用力穩(wěn)定蛋白質(zhì)構(gòu)象的作用力40學(xué)習(xí)資料蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)層次蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)層次 41學(xué)習(xí)資料1.1.基本知識(shí)基本知識(shí) （1 1）構(gòu)型與構(gòu)象）構(gòu)型與構(gòu)象 構(gòu)型（構(gòu)型（configurationconfiguration）構(gòu)象（構(gòu)象（conformationconformation）19691969年，年，IUPACIUPAC （2 2）蛋白質(zhì)的立體結(jié)構(gòu)原理蛋白質(zhì)的立體結(jié)構(gòu)原理 肽單位與二面角肽單位與二面角 將多肽鏈的基本結(jié)構(gòu)中，將多肽鏈的基本結(jié)構(gòu)中，-C C-CO-NH-C-CO-

21、NH-C-這一主鏈骨架的重復(fù)單位叫這一主鏈骨架的重復(fù)單位叫肽單位肽單位（PaulingPauling和和CoreyCorey在在19511951年根據(jù)年根據(jù)X-X-射線(xiàn)衍射結(jié)果，提出射線(xiàn)衍射結(jié)果，提出蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)肽單位平面原則肽單位平面原則 3 3）。42學(xué)習(xí)資料肽單位平面結(jié)構(gòu)肽單位平面結(jié)構(gòu)NHCOCNHCOC OHHHR1R2H氨基酸殘基CCONHHROCNHOCNHCC肽鍵肽單位肽鏈主鏈OCNHCCOCNHCOCNHCOCOHNH43學(xué)習(xí)資料肽單位立體結(jié)構(gòu)肽單位立體結(jié)構(gòu)44學(xué)習(xí)資料45學(xué)習(xí)資料二面角（二面角（dihedral angledihedral angle）肽平面肽平面1 1 圍繞

22、圍繞 CC2 2NN1 1 單鍵旋轉(zhuǎn)，單鍵旋轉(zhuǎn)，其旋轉(zhuǎn)的角度用其旋轉(zhuǎn)的角度用表示；表示；肽平面肽平面2 2 也可也可以圍繞以圍繞 CC2 2CC2 2 單鍵旋轉(zhuǎn)，其旋單鍵旋轉(zhuǎn)，其旋轉(zhuǎn)的角度用轉(zhuǎn)的角度用表表示。示。(右為正右為正,左為負(fù)左為負(fù))N1C 2C246學(xué)習(xí)資料 多肽鏈主鏈骨架的構(gòu)象是由每個(gè)多肽鏈主鏈骨架的構(gòu)象是由每個(gè)C C的成對(duì)的成對(duì)二面角二面角（，）所決定的。所決定的。非鍵合原子間的最小接觸距離非鍵合原子間的最小接觸距離 在相鄰的兩個(gè)肽單位的構(gòu)象中，非鍵合原在相鄰的兩個(gè)肽單位的構(gòu)象中，非鍵合原子間的接近有無(wú)障礙，是否符合子間的接近有無(wú)障礙，是否符合標(biāo)準(zhǔn)接觸距標(biāo)準(zhǔn)接觸距離離，即能量是否

23、達(dá)到最低即能量是否達(dá)到最低，也是肽鏈構(gòu)象能也是肽鏈構(gòu)象能否穩(wěn)定存在的重要否穩(wěn)定存在的重要立體化學(xué)原則立體化學(xué)原則。47學(xué)習(xí)資料2.二級(jí)結(jié)構(gòu)二級(jí)結(jié)構(gòu) 概概 念念 指多肽鏈主鏈在一級(jí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，指多肽鏈主鏈在一級(jí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，某些肽段借助氫鍵進(jìn)一步盤(pán)旋或折疊，某些肽段借助氫鍵進(jìn)一步盤(pán)旋或折疊，從而形成有規(guī)律的構(gòu)象。從而形成有規(guī)律的構(gòu)象。主要類(lèi)型主要類(lèi)型 -螺旋、螺旋、-折疊片、折疊片、-轉(zhuǎn)角、無(wú)規(guī)轉(zhuǎn)角、無(wú)規(guī)卷曲。卷曲。48學(xué)習(xí)資料（1 1）-螺旋螺旋 即每個(gè)氨基酸殘基（即每個(gè)氨基酸殘基（n n）的的C CO O 與另一個(gè)氨與另一個(gè)氨基酸殘基（基酸殘基（n+4n+4）的的N NH H 形成氫鍵。形

24、成氫鍵。CHCO)3(NHCNOHR Pauling Pauling 和和CoreyCorey于于1951 1951 年提出蛋白質(zhì)的年提出蛋白質(zhì)的-螺旋螺旋（-helix-helix）結(jié)構(gòu)模型結(jié)構(gòu)模型。羊毛等纖維狀蛋白質(zhì)中，球狀蛋白中也廣泛存在。它是蛋白質(zhì)主鏈的一種羊毛等纖維狀蛋白質(zhì)中，球狀蛋白中也廣泛存在。它是蛋白質(zhì)主鏈的一種典型結(jié)構(gòu)形式典型結(jié)構(gòu)形式.49學(xué)習(xí)資料每隔每隔3.6個(gè)氨基酸殘基，螺旋上升一圈，每圈間距個(gè)氨基酸殘基，螺旋上升一圈，每圈間距0.54nm.氫鍵環(huán)內(nèi)包括氫鍵環(huán)內(nèi)包括13個(gè)主鏈原子，因此稱(chēng)這種螺旋為個(gè)主鏈原子，因此稱(chēng)這種螺旋為3.613螺旋。螺旋。50學(xué)習(xí)資料51學(xué)習(xí)資料5

25、2學(xué)習(xí)資料53學(xué)習(xí)資料 電子顯微鏡下的人體頭發(fā)電子顯微鏡下的人體頭發(fā)54學(xué)習(xí)資料（2 2）-折疊折疊（a）Antiparallel-折疊：折疊：伸展的多肽鏈靠氫鍵聯(lián)結(jié)而成的鋸齒狀片伸展的多肽鏈靠氫鍵聯(lián)結(jié)而成的鋸齒狀片層結(jié)構(gòu)，存在于纖維蛋白，球狀蛋白也有。層結(jié)構(gòu)，存在于纖維蛋白，球狀蛋白也有。又稱(chēng)為又稱(chēng)為-折疊片（折疊片（-pleated sheet-pleated sheet）。55學(xué)習(xí)資料反平行式較為穩(wěn)定，例如在絲心蛋白中存在穩(wěn)定反平行式較為穩(wěn)定，例如在絲心蛋白中存在穩(wěn)定的反平行的反平行折疊。折疊。56學(xué)習(xí)資料（3 3）-轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)角 蛋白質(zhì)分子中連接不同結(jié)構(gòu)單位的蛋白質(zhì)分子中連接不同結(jié)構(gòu)單位的

26、180180o o轉(zhuǎn)彎結(jié)構(gòu)稱(chēng)為轉(zhuǎn)彎結(jié)構(gòu)稱(chēng)為-轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)角（-turn-turn）。由氨基酸殘基（由氨基酸殘基（n n）的的C CO O 與另一個(gè)氨基酸殘與另一個(gè)氨基酸殘基（基（n+3n+3）的的N NH H 形成氫鍵。形成氫鍵。57學(xué)習(xí)資料（4 4）無(wú)規(guī)卷曲）無(wú)規(guī)卷曲 沒(méi)有規(guī)律性的多肽主鏈骨架的沒(méi)有規(guī)律性的多肽主鏈骨架的構(gòu)象，就是構(gòu)象，就是無(wú)規(guī)卷曲無(wú)規(guī)卷曲（random random coilcoil，、角度角度 不定）；球蛋不定）；球蛋白分子中，往往含有較多的無(wú)規(guī)卷白分子中，往往含有較多的無(wú)規(guī)卷曲；無(wú)規(guī)卷曲曲；無(wú)規(guī)卷曲往往往往有利于多肽鏈形有利于多肽鏈形成靈活的、具有特異生物活性的構(gòu)成靈活的、具

27、有特異生物活性的構(gòu)象。象。58學(xué)習(xí)資料 （1 1）超二級(jí)結(jié)構(gòu)）超二級(jí)結(jié)構(gòu) 相鄰的二級(jí)結(jié)構(gòu)單元（主要是相鄰的二級(jí)結(jié)構(gòu)單元（主要是螺旋和螺旋和折疊）組合在一起，折疊）組合在一起，形成有規(guī)則的、空間上能夠辨認(rèn)的形成有規(guī)則的、空間上能夠辨認(rèn)的二級(jí)結(jié)構(gòu)的組合體二級(jí)結(jié)構(gòu)的組合體，充當(dāng)三級(jí)結(jié)構(gòu)，充當(dāng)三級(jí)結(jié)構(gòu)的 構(gòu) 件，稱(chēng) 為的 構(gòu) 件，稱(chēng) 為 超 二 級(jí) 結(jié) 構(gòu)超 二 級(jí) 結(jié) 構(gòu)（supersecondary structuresupersecondary structure）。3.3.超二級(jí)結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)域超二級(jí)結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)域59學(xué)習(xí)資料常見(jiàn)的組合形式：常見(jiàn)的組合形式：、60學(xué)習(xí)資料（2 2）結(jié)構(gòu)域）結(jié)構(gòu)域 多

28、肽鏈在二多肽鏈在二級(jí)結(jié)構(gòu)或超二級(jí)結(jié)構(gòu)或超二級(jí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)級(jí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步卷上，進(jìn)一步卷曲折疊成為相曲折疊成為相對(duì)獨(dú)立、近似對(duì)獨(dú)立、近似球形的三維實(shí)球形的三維實(shí)體稱(chēng)為體稱(chēng)為結(jié)構(gòu)域結(jié)構(gòu)域（structure structure domaindomain），是是三級(jí)結(jié)構(gòu)的局三級(jí)結(jié)構(gòu)的局部折疊區(qū)。部折疊區(qū)。IgG分子的12個(gè)結(jié)構(gòu)域CH3CH2VL補(bǔ)體結(jié)合部位抗原結(jié)合部位CLCH1LHVHSSSSSSSS61學(xué)習(xí)資料 結(jié)構(gòu)域之間常常只有一段肽鏈結(jié)構(gòu)域之間常常只有一段肽鏈相連，形成所謂相連，形成所謂“鉸鏈區(qū)鉸鏈區(qū)”（hinge hinge regionregion），），使結(jié)構(gòu)域容易發(fā)生相對(duì)使結(jié)構(gòu)域容

29、易發(fā)生相對(duì)運(yùn) 動(dòng)。結(jié) 構(gòu) 域 之 間 的 這 種運(yùn) 動(dòng)。結(jié) 構(gòu) 域 之 間 的 這 種 柔 性柔 性（flexibilityflexibility）有利于如酶和抗體有利于如酶和抗體活性的發(fā)揮?；钚缘陌l(fā)揮。62學(xué)習(xí)資料4.4.三級(jí)結(jié)構(gòu)三級(jí)結(jié)構(gòu) 多肽鏈在二級(jí)多肽鏈在二級(jí)結(jié)構(gòu)、超二級(jí)結(jié)結(jié)構(gòu)、超二級(jí)結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)域的基構(gòu)和結(jié)構(gòu)域的基礎(chǔ)上，礎(chǔ)上，主鏈構(gòu)象主鏈構(gòu)象和側(cè)鏈構(gòu)象相互和側(cè)鏈構(gòu)象相互作用作用，進(jìn)一步盤(pán)，進(jìn)一步盤(pán)曲折疊形成特定曲折疊形成特定的球狀分子結(jié)構(gòu)，的球狀分子結(jié)構(gòu)，稱(chēng) 作 三 級(jí) 結(jié) 構(gòu)稱(chēng) 作 三 級(jí) 結(jié) 構(gòu)（tertiary tertiary structure structure）。三級(jí)結(jié)構(gòu)是

30、指多三級(jí)結(jié)構(gòu)是指多肽鏈中所有原子肽鏈中所有原子的空間排布。的空間排布。肌紅蛋白肌紅蛋白 myoglobin63學(xué)習(xí)資料5.5.四級(jí)結(jié)構(gòu)四級(jí)結(jié)構(gòu) 由兩條或兩條由兩條或兩條以上具有三級(jí)結(jié)以上具有三級(jí)結(jié)構(gòu)的多肽鏈聚合構(gòu)的多肽鏈聚合而成的特定三維而成的特定三維結(jié)構(gòu)（構(gòu)象）稱(chēng)結(jié)構(gòu)（構(gòu)象）稱(chēng)為蛋白質(zhì)的四級(jí)為蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)（quarter-quarter-n a r y s t r u c-n a r y s t r u c-tureture）。涉及亞涉及亞基的種類(lèi)、數(shù)目基的種類(lèi)、數(shù)目和亞基的空間排和亞基的空間排布，包括亞基間布，包括亞基間的接觸位點(diǎn)和相的接觸位點(diǎn)和相互作用關(guān)系，但互作用關(guān)系，但不包括

31、亞基本身不包括亞基本身的構(gòu)象。的構(gòu)象。-亞基亞基（subunitsubunit）血紅蛋白血紅蛋白 hemoglobin-亞基亞基 血紅素血紅素（haem）64學(xué)習(xí)資料煙草花葉病毒（煙草花葉病毒（TMV）示意圖示意圖 由由2 1302 130個(gè)相個(gè)相同亞基構(gòu)成的同亞基構(gòu)成的螺旋對(duì)稱(chēng)性柱螺旋對(duì)稱(chēng)性柱形蛋白質(zhì)外殼，形蛋白質(zhì)外殼，緊密排列于一緊密排列于一含有含有6 3906 390個(gè)核個(gè)核苷酸的單鏈苷酸的單鏈RNARNA分子周?chē)?。解分子周?chē)＝怆x的離的TMVTMV外殼亞外殼亞基和基和RNARNA，在合在合適的條件下能適的條件下能自裝配自裝配成完整成完整的的TMVTMV。65學(xué)習(xí)資料蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)層次蛋白質(zhì)

32、結(jié)構(gòu)層次 66學(xué)習(xí)資料5 5.穩(wěn)定蛋白質(zhì)構(gòu)象的作用力穩(wěn)定蛋白質(zhì)構(gòu)象的作用力67學(xué)習(xí)資料四、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系四、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系 （一）蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系（一）蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系（二）蛋白質(zhì)構(gòu)象與功能的關(guān)系（二）蛋白質(zhì)構(gòu)象與功能的關(guān)系68學(xué)習(xí)資料 1.一級(jí)結(jié)構(gòu)變異與生物進(jìn)化一級(jí)結(jié)構(gòu)變異與生物進(jìn)化 在不同生物體中行使相同或相似功能的在不同生物體中行使相同或相似功能的蛋白質(zhì)，稱(chēng)為蛋白質(zhì)，稱(chēng)為同功能蛋白質(zhì)同功能蛋白質(zhì)。它們的氨基酸序列具有明顯的相似性，它們的氨基酸序列具有明顯的相似性，這種現(xiàn)象稱(chēng)為這種現(xiàn)象稱(chēng)為序列同源序列同源，有明顯序列同源，有明顯序列同源的蛋白質(zhì)，也稱(chēng)的蛋

33、白質(zhì)，也稱(chēng)同源蛋白質(zhì)同源蛋白質(zhì)。（一）蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系（一）蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系69學(xué)習(xí)資料 （1 1）同源蛋白質(zhì)完全相同的氨基酸殘基，稱(chēng)）同源蛋白質(zhì)完全相同的氨基酸殘基，稱(chēng)不不變殘基變殘基，它們決定了蛋白質(zhì)的，它們決定了蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)與功能空間結(jié)構(gòu)與功能。（2 2）有相當(dāng)大變化的氨基酸殘基，稱(chēng)為）有相當(dāng)大變化的氨基酸殘基，稱(chēng)為可變殘可變殘基基，它們的差異體現(xiàn)了，它們的差異體現(xiàn)了種屬特異性種屬特異性。因此，對(duì)不同生物來(lái)源的因此，對(duì)不同生物來(lái)源的同功能蛋白質(zhì)同功能蛋白質(zhì)的一級(jí)的一級(jí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行比較研究：結(jié)構(gòu)進(jìn)行比較研究：可以幫助我們了解哪些氨基可以幫助我們了解哪些氨基酸對(duì)其活性是重

34、要的，哪些是不重要的；可為生酸對(duì)其活性是重要的，哪些是不重要的；可為生物進(jìn)化提供新的可靠依據(jù)。物進(jìn)化提供新的可靠依據(jù)。同源蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的種屬差異與保守性同源蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的種屬差異與保守性70學(xué)習(xí)資料2.2.一級(jí)結(jié)構(gòu)變異與分子病一級(jí)結(jié)構(gòu)變異與分子病 （1 1）分子?。┓肿硬?基因突變基因突變 AaAa變異變異 蛋白結(jié)構(gòu)和功能改變引起的遺傳病。蛋白結(jié)構(gòu)和功能改變引起的遺傳病。（2 2）鐮刀型紅細(xì)胞貧血病）鐮刀型紅細(xì)胞貧血病 由由HbHb分子分子亞基亞基N N末端序列的一級(jí)結(jié)構(gòu)改變引起末端序列的一級(jí)結(jié)構(gòu)改變引起HbHb表面電表面電荷和等電點(diǎn)變化，溶解度降低并出現(xiàn)不正常線(xiàn)形締合。荷和等電點(diǎn)變化，溶解度降低

35、并出現(xiàn)不正常線(xiàn)形締合。HbSHbA-鏈N-末端序列ValHisLeuThrProLysGluGluValHisLeuThrProLysGluVal1234567871學(xué)習(xí)資料正常紅細(xì)胞和鐮刀狀紅細(xì)胞的掃描電鏡圖譜正常紅細(xì)胞和鐮刀狀紅細(xì)胞的掃描電鏡圖譜？72學(xué)習(xí)資料 一級(jí)結(jié)構(gòu)相似，可能會(huì)有相同的功能；一級(jí)結(jié)構(gòu)有一級(jí)結(jié)構(gòu)相似，可能會(huì)有相同的功能；一級(jí)結(jié)構(gòu)有差異，功能會(huì)不同。如差異，功能會(huì)不同。如OXOX與與ADH:ADH:牛催產(chǎn)素牛催產(chǎn)素Cys.Tyr.Ile.Gln.Asn.Cys.Pro.Leu.Gly-NH2Cys.Tyr.Phe.Gln.Asn.Cys.Pro.Arg.Gly-NH2.SS

36、123456789SS 牛加壓素牛加壓素3.多肽激素的一級(jí)結(jié)構(gòu)與功能多肽激素的一級(jí)結(jié)構(gòu)與功能（ADH）（OX）73學(xué)習(xí)資料 不同生物（哺乳動(dòng)物、鳥(niǎo)類(lèi)、魚(yú)不同生物（哺乳動(dòng)物、鳥(niǎo)類(lèi)、魚(yú)類(lèi)）來(lái)源胰島素分子一級(jí)結(jié)構(gòu)，發(fā)類(lèi)）來(lái)源胰島素分子一級(jí)結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)組成的現(xiàn)組成的 5151 個(gè)氨基酸殘基中，只個(gè)氨基酸殘基中，只有有 2424 個(gè)氨基酸殘基始終保持不變，個(gè)氨基酸殘基始終保持不變，為不同生物所共有，為維持高級(jí)結(jié)為不同生物所共有，為維持高級(jí)結(jié)構(gòu)和生物活性所必需。構(gòu)和生物活性所必需。4.不同生物來(lái)源的胰島素一級(jí)結(jié)構(gòu)比較不同生物來(lái)源的胰島素一級(jí)結(jié)構(gòu)比較74學(xué)習(xí)資料5.5.一級(jí)結(jié)構(gòu)斷裂與功能激活一級(jí)結(jié)構(gòu)斷裂與功能

37、激活 有些蛋白質(zhì)常以無(wú)活性的前體形式產(chǎn)有些蛋白質(zhì)常以無(wú)活性的前體形式產(chǎn)生和貯存。在機(jī)體需要時(shí)，切去部分肽生和貯存。在機(jī)體需要時(shí)，切去部分肽段之后，才變成有活性的蛋白質(zhì)。段之后，才變成有活性的蛋白質(zhì)。如參如參與蛋白質(zhì)消化的各種蛋白酶、參與血液與蛋白質(zhì)消化的各種蛋白酶、參與血液凝固的凝血酶、凝血因子等。凝固的凝血酶、凝血因子等。激活激活（activationactivation）：）：使前體蛋白質(zhì)使前體蛋白質(zhì)變成活性蛋白質(zhì)的過(guò)程，稱(chēng)為激活變成活性蛋白質(zhì)的過(guò)程，稱(chēng)為激活。75學(xué)習(xí)資料76學(xué)習(xí)資料（二）蛋白質(zhì)構(gòu)象與功能的關(guān)系（二）蛋白質(zhì)構(gòu)象與功能的關(guān)系1 1.變構(gòu)調(diào)節(jié)活性變構(gòu)調(diào)節(jié)活性2 2.變性喪失活

38、性變性喪失活性 77學(xué)習(xí)資料血紅蛋白血紅蛋白-亞基亞基-亞基亞基（-subunit）血紅素血紅素（haem）78學(xué)習(xí)資料血紅蛋白的變構(gòu)現(xiàn)象（變構(gòu)時(shí)的亞基移動(dòng)）血紅蛋白的變構(gòu)現(xiàn)象（變構(gòu)時(shí)的亞基移動(dòng)）79學(xué)習(xí)資料 血紅蛋白和肌紅蛋血紅蛋白和肌紅蛋白的氧合曲線(xiàn)不同，白的氧合曲線(xiàn)不同，前者是前者是 S S 形曲線(xiàn)，后形曲線(xiàn)，后者是雙曲線(xiàn)。者是雙曲線(xiàn)。-亞基可與氧結(jié)合，亞基可與氧結(jié)合，而而-亞基由于存在空亞基由于存在空間位阻，幾乎不與氧間位阻，幾乎不與氧結(jié)合。當(dāng)結(jié)合。當(dāng)-亞基與氧亞基與氧結(jié)合后，發(fā)生三級(jí)結(jié)結(jié)合后，發(fā)生三級(jí)結(jié)構(gòu)的變化，此變化使構(gòu)的變化，此變化使相鄰的相鄰的-亞基發(fā)生三亞基發(fā)生三級(jí)結(jié)構(gòu)的變化

39、，與氧級(jí)結(jié)構(gòu)的變化，與氧結(jié)合使血紅蛋白結(jié)合結(jié)合使血紅蛋白結(jié)合氧的能力在短時(shí)間內(nèi)氧的能力在短時(shí)間內(nèi)迅速上升，從，而使迅速上升，從，而使曲線(xiàn)程曲線(xiàn)程S S 形。形。氧飽和度（%）80學(xué)習(xí)資料（一）蛋白質(zhì)的重要性質(zhì)（一）蛋白質(zhì)的重要性質(zhì)（二）蛋白質(zhì)分離純化的原則與方法（二）蛋白質(zhì)分離純化的原則與方法五、蛋白質(zhì)的重要性質(zhì)、分離純化與鑒定五、蛋白質(zhì)的重要性質(zhì)、分離純化與鑒定81學(xué)習(xí)資料1 1.蛋白質(zhì)的兩性解離與等電點(diǎn)蛋白質(zhì)的兩性解離與等電點(diǎn)2 2.蛋白質(zhì)的變性與復(fù)性蛋白質(zhì)的變性與復(fù)性3 3.蛋白質(zhì)的呈色反應(yīng)蛋白質(zhì)的呈色反應(yīng) （一）蛋白質(zhì)的重要性質(zhì)（一）蛋白質(zhì)的重要性質(zhì)82學(xué)習(xí)資料 蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)（蛋白質(zhì)

40、的等電點(diǎn)（isoelectric pointisoelectric point）當(dāng)溶液在某個(gè)當(dāng)溶液在某個(gè)pHpH時(shí)，使蛋白質(zhì)分子所時(shí)，使蛋白質(zhì)分子所帶正電荷數(shù)與負(fù)電荷數(shù)恰好相等，即凈帶正電荷數(shù)與負(fù)電荷數(shù)恰好相等，即凈電荷為零，在直流電場(chǎng)中，既不向陽(yáng)極電荷為零，在直流電場(chǎng)中，既不向陽(yáng)極移動(dòng)，也不向陰極移動(dòng)，此時(shí)溶液的移動(dòng)，也不向陰極移動(dòng)，此時(shí)溶液的pH pH 就是該蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)就是該蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)，用用pIpI表示。表示。兩性解離物質(zhì)所帶靜電荷為零時(shí)溶液的兩性解離物質(zhì)所帶靜電荷為零時(shí)溶液的pHpH。1.1.蛋白質(zhì)的兩性解離與等電點(diǎn)蛋白質(zhì)的兩性解離與等電點(diǎn)83學(xué)習(xí)資料 （1 1）蛋白質(zhì)變性）蛋白

41、質(zhì)變性 天然蛋白質(zhì)在變性因素作用之下，其天然蛋白質(zhì)在變性因素作用之下，其一級(jí)結(jié)構(gòu)保持不變，但其高級(jí)結(jié)構(gòu)發(fā)生了一級(jí)結(jié)構(gòu)保持不變，但其高級(jí)結(jié)構(gòu)發(fā)生了異常的變化異常的變化，即由天然態(tài)（折疊態(tài)）變成，即由天然態(tài)（折疊態(tài)）變成了變性態(tài)（伸展態(tài)），從而了變性態(tài)（伸展態(tài)），從而引起生物功能引起生物功能的喪失，物理、化學(xué)性質(zhì)也發(fā)生改變的喪失，物理、化學(xué)性質(zhì)也發(fā)生改變，這，這種現(xiàn)象被稱(chēng)為種現(xiàn)象被稱(chēng)為變性（變性（denaturationdenaturation）。2.2.蛋白質(zhì)的變性與復(fù)性蛋白質(zhì)的變性與復(fù)性84學(xué)習(xí)資料 引起變性因素：引起變性因素：物理因素和化學(xué)因素。物理因素和化學(xué)因素。1.1.熱（熱（60601

42、00 100）；）；2.2.pHpH；3.3.鹽；鹽；4.4.有有機(jī)溶劑；機(jī)溶劑；5.5.尿素與鹽酸胍；尿素與鹽酸胍；6.6.去垢劑等去垢劑等85學(xué)習(xí)資料 變性表現(xiàn)：變性表現(xiàn)：（1 1）物理性質(zhì)的改變：）物理性質(zhì)的改變：溶解度下降；（溶解度下降；（2 2）化學(xué)性質(zhì)的改變：）化學(xué)性質(zhì)的改變：易易被蛋白酶消化；（被蛋白酶消化；（3 3）生物功能的改變：生物功能的改變：酶喪失活性、激素蛋白喪失生理調(diào)節(jié)作酶喪失活性、激素蛋白喪失生理調(diào)節(jié)作用、抗體失去與抗原專(zhuān)一性結(jié)合能力。用、抗體失去與抗原專(zhuān)一性結(jié)合能力。變性機(jī)理：變性機(jī)理：破壞了蛋白質(zhì)分子構(gòu)象破壞了蛋白質(zhì)分子構(gòu)象中的次級(jí)鍵。中的次級(jí)鍵。使原來(lái)埋藏在分

43、子內(nèi)部的使原來(lái)埋藏在分子內(nèi)部的疏水集團(tuán)大量暴露出來(lái)，使分子表面水疏水集團(tuán)大量暴露出來(lái)，使分子表面水化膜破壞，分子結(jié)合沉淀?；て茐?，分子結(jié)合沉淀。86學(xué)習(xí)資料 以天然蛋白質(zhì)作對(duì)照，測(cè)定蛋白質(zhì)的以天然蛋白質(zhì)作對(duì)照，測(cè)定蛋白質(zhì)的物理變化，觀察蛋白質(zhì)的溶解度是否下物理變化，觀察蛋白質(zhì)的溶解度是否下降，是否凝集、沉淀等；降，是否凝集、沉淀等；測(cè)定蛋白質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的變化；測(cè)定蛋白質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的變化；測(cè)定蛋白質(zhì)的比活性。測(cè)定蛋白質(zhì)的比活性。蛋白質(zhì)變性的鑒定方法蛋白質(zhì)變性的鑒定方法87學(xué)習(xí)資料 蛋白質(zhì)的變性有可逆變性和不可逆變蛋白質(zhì)的變性有可逆變性和不可逆變性之分。性之分?？赡孀冃钥赡孀冃栽诔プ冃砸蛩刂?，在

44、除去變性因素之后，在適宜的條件下，變性的蛋白質(zhì)可以從在適宜的條件下，變性的蛋白質(zhì)可以從伸展態(tài)恢復(fù)到折疊態(tài)，并恢復(fù)全部的生伸展態(tài)恢復(fù)到折疊態(tài)，并恢復(fù)全部的生物 活 性 的 現(xiàn) 象，稱(chēng) 之 為物 活 性 的 現(xiàn) 象，稱(chēng) 之 為 復(fù) 性復(fù) 性（renaturationrenaturation）。）。（2）復(fù)性）復(fù)性88學(xué)習(xí)資料3.3.蛋白質(zhì)的呈色反應(yīng)蛋白質(zhì)的呈色反應(yīng) 蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)中的自由蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)中的自由 一一NHNH2 2、一一COOH COOH 和肽鍵，以及某些氨基酸的側(cè)和肽鍵，以及某些氨基酸的側(cè)鏈基團(tuán)，能夠與某種化學(xué)試劑發(fā)生反應(yīng)，鏈基團(tuán)，能夠與某種化學(xué)試劑發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生有色物質(zhì)產(chǎn)生有色物

45、質(zhì) 。89學(xué)習(xí)資料蛋白質(zhì)的主要呈色反應(yīng)蛋白質(zhì)的主要呈色反應(yīng)90學(xué)習(xí)資料 1.1.原則原則 2.2.方法方法 （1 1）前處理）前處理 （2 2）沉淀分離）沉淀分離 （3 3）分離純化）分離純化 （4 4）質(zhì)量鑒定）質(zhì)量鑒定 （二）蛋白質(zhì)分離純化的原則與方法（二）蛋白質(zhì)分離純化的原則與方法91學(xué)習(xí)資料 思考題思考題 1.蛋白質(zhì)分為哪些類(lèi)型？各行使何種功能？蛋白質(zhì)分為哪些類(lèi)型？各行使何種功能？2.自然界存在的氨基酸種類(lèi)、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)？自然界存在的氨基酸種類(lèi)、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)？3.肽鍵有何特點(diǎn)？對(duì)蛋白質(zhì)構(gòu)象的形成有何肽鍵有何特點(diǎn)？對(duì)蛋白質(zhì)構(gòu)象的形成有何影響？影響？4.何謂蛋白質(zhì)的一、二、三、四級(jí)結(jié)構(gòu)？維何謂蛋白質(zhì)的一、二、三、四級(jí)結(jié)構(gòu)？維系蛋白質(zhì)構(gòu)象的作用力有哪些？系蛋白質(zhì)構(gòu)象的作用力有哪些？5.何謂蛋白質(zhì)的超二級(jí)結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)域？何謂蛋白質(zhì)的超二級(jí)結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)域？6.試述蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)和高級(jí)結(jié)構(gòu)與功能的試述蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)和高級(jí)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系。關(guān)系。7.何謂蛋白質(zhì)的變性作用與復(fù)性作用？何謂蛋白質(zhì)的變性作用與復(fù)性作用？92學(xué)習(xí)資料