生物化学-2.ppt
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1、生物化学,Biochemistry,安徽中医药高等专科学校,吴 剑,第二章 蛋白质化学,蛋白质普遍存在于生物界,蛋白质分布广泛、功能多样,1. 催化功能-酶 2. 结构功能-皮、毛、骨、牙、细胞骨架 3. 载运功能-膜蛋白 4. 调控功能-激素 如胰岛素 组蛋白 5. 运动功能-鞭毛、肌肉蛋白 6. 防御功能-免疫球蛋白 7. 接受和传递信息 视色素 味觉蛋白,4,5,噬菌体,动物病毒,植物病毒,显微镜下的蛋白质分子,结晶牛胰岛素,显微镜下的细菌分子,转运蛋白,免疫球蛋白部分分子的空间结构,蛋白质在生物体内具有广泛和重要的生理功能(生老病死),生(诞生、生长):在蛋白质(酶)控制(催化)下的老
2、细胞计划性凋亡和新细胞的再生(细胞新陈代谢)、活细胞物质的代谢。 老?蛋白质功能的普遍衰退。 病个别蛋白质的功能障碍。 死?蛋白质功能的全部停止,分解。 是生命的物质基础,第一节 蛋白质的化学组成,一、蛋白质的元素组成,蛋白质主要含有C、H、O、N以及S元素。 N元素是蛋白质的特征元素,根据对大多数蛋白质的N元素分析,其质量百分含量相近,一般在13-19% ,平均为16% 。所以1克氮相当于6.25克蛋白质。,这是19世纪后期丹麦人约翰凯达尔发明的。方法原理是: 用强酸处理样品,让蛋白质中的氮元素释放出来,测定氮的含量,就可以算出蛋白质的含量。把测出的氮含量乘以625,就是蛋白质含量。,实际工
3、作中:凯氏定氮测定蛋白质含量,三聚氰胺,三聚氰胺:C3H6N6,俗称密胺、蛋白精,IUPAC命名为“1,3,5-三嗪-2,4,6-三氨基”微溶于水,常温下,在水中的溶解度仅为0.33%,可用于装饰面板、涂料、模塑粉、纸张处理剂等方面 含氮量为66左右。 按照凯氏定氮法,每克三聚氰胺可测得4.125克“粗蛋白”。 所以不法商人才在奶粉中加入三聚氰胺冒充蛋白质,以提升食品检测中的蛋白质含量指标,三聚氰胺的检测方法,HPLC高效液相色谱法、GC-MS气相色谱质谱联用法、LC-MS-MS 检测定量限分别为2mg/kg、0.05mg /kg、0.01mg/kg,二、蛋白质的基本组成单位氨基酸,氨基酸(A
4、mino acids,AA)是蛋白质的基本组成单位 构成蛋白质的氨基酸有20种 是生物界组成蛋白质的通用氨基酸,19,(一)氨基酸的结构,同分异构现象,构造异构 constitutional,立体异构 Stereo-,碳链异构 (如:丁烷/异丁烷) 官能团异构 (如:醚/醇) 位置异构 (如:辛醇/仲辛醇),构型异构 configurational,构象异构 conformational,顺反(Z/E)异构 光学异构 (对映异构),同分异构 isomerism, 手性实物与其镜像不能完全重合的特性,手性分子,(S)-(+)-乳酸,(R)-(-)-乳酸,具有手性特征的分子,透视式 纽曼投影式 楔
5、形式,费歇尔投影式,规定 投影时,与手性碳相连横向两个键朝前,竖向两个键向后,交叉点为手性碳。含碳原子的原子团在竖立的方向上,同时要尽可能把最高氧化态的基团放在上面,即命名编号最小的碳原子放在上端。,顺序法则,除甘氨酸外,其他所有构成蛋白质的-氨基酸都是L-型的。,L-氨基酸的结构通式,二十种氨基酸除Gly外全是L-构型,表2-1 氨基酸的结构和分类,W,JUZ BOX,20种氨基酸的发现年代表,(二)氨基酸的分类,1、按照R的性质分类,有大有小,有正有负,有极性 非极性,形形色色的氨基酸側基,(1)非极性疏水氨基酸,甘氨酸,丙氨酸,缬氨酸,亮氨酸,异亮氨酸,脯氨酸,苯丙氨酸,(2)极性中性氨
6、基酸,天冬酰胺,谷氨酰胺,酪氨酸,色氨酸,(3)酸性氨基酸,天冬氨酸,谷氨酸,(4)碱性氨基酸,赖氨酸,精氨酸,2、根据营养价值分类,必需氨基酸,人体所需的八种 赖氨酸(Lys) 缬氨酸(Val) 蛋氨酸(Met) 色氨酸(Try) 亮氨酸(Leu) 异亮氨酸(Ile) 酪氨酸(Thr) 苯丙氨酸(Phe) 婴儿时期所需: 精氨酸(Arg)、组氨酸(His) 早产儿所需:色氨酸(Try)、半胱氨酸(Cys),(三)氨基酸的理化性质,1、两性电离与等电点(pI),COOH,NH2 H+,酸性环境,中性环境,碱性环境,+1,-1,0,等电点,6.0,等电点(isoelectric point,pI
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