第01章蛋白质结构与功能.ppt
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1、生物化学,本科,什么是生物化学? (biochemistry),研究生命化学的科学,分子生物学,在分子水平探讨生命的本质,研究生物体的分子结构与功能、物质代谢与调节及其在生命活动中的作用。,第一节 生物化学发展简史,一、叙述生物化学阶段(18世纪中19世纪末) 研究生物体的化学组成 二、动态生物化学阶段(20世纪初期末) 营养学、 内分泌、酶学、物质代谢 三、分子生物化学阶段(20世纪末) DNA双螺旋结构发现、DNA克隆、基因组学及其他组学的研究,第二节 生物化学研究的主要内容,生物分子的结构与功能,2物质代谢及其调节,3. 基因信息传递及其调控,第一篇 生物大分子的结构与功能,授 课 教
2、师:盛 健,第一章,蛋白质的结构与功能,一、什么是蛋白质?,蛋白质(protein)是由许多氨基酸通过肽键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. 是生物体重要组成成分 分布广 含量高,2. 具有重要的生物学功能 1)作为生物催化剂(酶) 2)代谢调节作用 3)免疫保护作用 4)物质的转运和存储 5)运动与支持作用 6)参与细胞间信息传递,3. 氧化供能,蛋 白 质 的 分 子 组 成 The Molecular Component of Protein,第 一 节,组成元素,主要有C、H、O、N和S,少量磷、硒、铁、铜、锌、锰、钴、钼,个别蛋白质还含有碘。,各种蛋白质的含
3、氮量很接近,平均为16%。,元素组成的特点,一、氨基酸(amino acid),(一)氨基酸的结构特点 20种 L-氨基酸(甘氨酸除外),C,+,N,H,3,C,O,O,-,H,氨基酸的旋光异构,非极性脂肪族氨基酸 极性中性氨基酸 芳香族氨基酸 酸性氨基酸 碱性氨基酸,二、氨基酸的分类,(一) 非极性脂肪族氨基酸,(二) 极性中性氨基酸,(三) 芳香族氨基酸,(四)酸性氨基酸,(五)碱性氨基酸,目 录,特殊氨基酸,脯氨酸 (亚氨基酸), 半胱氨酸,胱氨酸,三、氨基酸的理化性质,1. 两性解离及等电点,等电点(pI) 在某一pH的溶液中,氨基酸解离成阳离子和阴离子的趋势及程度相等,成为兼性离子,
4、呈电中性。此时溶液的pH值称为该氨基酸的等电点。,pH=pI,pHpI,pHpI,氨基酸的兼性离子,阳离子,阴离子,2. 紫外吸收,色氨酸、酪氨酸的最大吸收峰在 280 nm 附近。,3.氨基酸与茚三酮反应生成蓝紫色化合物,氨基酸与茚三酮水合物共热,可生成蓝紫色化合物,其最大吸收峰在570nm处。,四、肽,肽 键(peptide bond),(一)肽(peptide),* 由一个氨基酸的-羧基与另一个氨基酸的-氨基脱水缩合而形成的化学键。,+,甘氨酰甘氨酸,肽键,肽,氨基酸残基(residue),寡肽(oligopeptide) 多肽(polypeptide),* 由氨基酸通过肽键缩合而形成的
5、化合物。,* 肽链中的氨基酸分子因为脱水缩合而基团不全。,N 末端:多肽链中有自由氨基的一端 C 末端:多肽链中有自由羧基的一端,多肽链的两端,* 许多氨基酸之间以肽键连接而成的一种结构。,多肽链(polypeptide chain),N末端,C末端,牛核糖核酸酶,(二) 生物活性肽,谷胱甘肽(-GSH),GSH过氧化物酶,GSH还原酶,NADPH+H+,NADP+,GSH与GSSG间的转换,神经肽,多肽类激素及神经肽,蛋 白 质 的 分 子 结 构 The Molecular Structure of Protein,第 二 节,一级结构(primary structure) 二级结构(se
6、condary structure) 三级结构(tertiary structure) 四级结构(quaternary structure),高级结构,(空间构象),定义 蛋白质多肽链中氨基酸的排列顺序。,一、蛋白质的一级结构,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。,二、蛋白质的二级结构,主要的化学键: 氢键,(一)肽单元(peptide unit),参与肽键的6个原子C1、C、O、N、H、C2位于同一平面,构成肽单元。,肽键有部分双键性质,1) 肽键比一般C-N键短,且不能自由旋转 2)肽键原子及相邻的a碳原子组成肽平面 3) 相邻的a碳原子呈反式构型,
7、(二)蛋白质二级结构的主要形式,-螺旋 ( -helix ),-折叠 ( -pleated sheet ),-转角 ( -turn ),无规卷曲 ( random coil ),1、-螺旋,-螺旋特征是:,为右手螺旋(氨基酸侧链伸向螺旋外侧); 每螺旋圈包含3.6个氨基酸残基,螺距为0.54nm; 氢键稳固螺旋结构,氢键的方向与螺旋长轴基本平行。,2、-折叠,-折叠的特征: 较伸展,呈锯齿状结构,氨基酸残基侧链交替地位于锯齿状结构的上下方; 两条以上肽链结构可平行排列,走向可相同,也可相反; 肽链间的氢键稳固其结构。,3、转角,常发生于肽链进行180回折时的转角上。,4 、无规卷曲:没有确定规
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- 关 键 词:
- 01 蛋白质 结构 功能
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