第四章蛋白质化学.ppt
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1、第四章第四章 蛋白质化学蛋白质化学 (Chemistry of Protein)Chemistry of Protein) 壬 酥 膛 旷 乒 懂 水 作 吃 啤 催 罪 桓 傣 叶 贵 拽 谅 榴 赏 摸 英 茁 急 歼 亢 碳 氟 岭 惶 和 怖 第 四 章 蛋 白 质 化 学 第 四 章 蛋 白 质 化 学 1 导导 学学 l l 掌握蛋白质的分子组成与结构掌握蛋白质的分子组成与结构 l l 熟悉蛋白质的理化;常用分离、纯化技术的熟悉蛋白质的理化;常用分离、纯化技术的 基本原理。基本原理。 l l 了解蛋白质分子结构与功能的关系;蛋白质了解蛋白质分子结构与功能的关系;蛋白质 的分类以及重
2、要的活性肽。的分类以及重要的活性肽。 子 插 仲 此 犯 蘸 千 饱 诞 习 蹿 屯 篇 例 财 聪 参 再 舜 棉 撂 酮 硒 茁 帜 芹 儡 峙 炎 恶 番 侩 第 四 章 蛋 白 质 化 学 第 四 章 蛋 白 质 化 学 2 教学内教学内容容 l l 蛋白质的分子组成蛋白质的分子组成 l l 蛋白质的分子结构蛋白质的分子结构 l l 蛋白质的理化性质与分离纯化蛋白质的理化性质与分离纯化 l l 蛋白质的分类蛋白质的分类 勤 壹 闰 藻 凌 汉 戈 昨 酋 嗜 谩 辕 蔼 襄 赡 淆 字 赌 妇 港 凄 爽 吵 脑 介 使 插 抛 蹄 谎 吵 处 第 四 章 蛋 白 质 化 学 第 四
3、章 蛋 白 质 化 学 3 第一节第一节 蛋白质的分子组成蛋白质的分子组成 蛋白质含量蛋白质含量= =样品所含氮量样品所含氮量6.256.25 一、蛋白质元素组成:一、蛋白质元素组成: 蛋白质的特征元素,平均含量:蛋白质的特征元素,平均含量:16%16% CHO N N S 被 钝 疼 亩 冤 墨 宵 吁 争 遣 漾 夺 酉 赞 票 福 沼 走 糕 骡 弹 沮 惜 短 云 趴 域 猫 赐 偷 舔 叔 第 四 章 蛋 白 质 化 学 第 四 章 蛋 白 质 化 学 4 二、蛋白质的基本组成单位二、蛋白质的基本组成单位氨基酸氨基酸 (一)氨基酸的结构(一)氨基酸的结构 共同结构共同结构 撩 抒 峙
4、 耙 玖 咯 钉 嘉 完 歇 画 筑 藩 淹 扑 窜 珍 江 牧 侈 蟹 篱 尉 焦 板 眶 彤 壕 肋 鸟 旁 嘱 第 四 章 蛋 白 质 化 学 第 四 章 蛋 白 质 化 学 5 氨基酸结构特点:氨基酸结构特点: l l 2020种编码氨基酸种编码氨基酸 l l 氨基酸的不同在于氨基酸的不同在于R R侧链不同侧链不同 l l 均为均为L-L-氨基酸氨基酸 l l (甘氨酸、脯氨酸除外)(甘氨酸、脯氨酸除外) 谆 毁 哨 袒 摔 异 缄 岔 嵌 狂 萄 怨 沧 市 贬 琶 擒 惦 憎 枣 才 脾 义 瑚 商 振 蟹 教 劲 钮 粘 埂 第 四 章 蛋 白 质 化 学 第 四 章 蛋 白 质
5、 化 学 6 (二)氨基酸的分类(二)氨基酸的分类 l l 非极性中性氨基酸非极性中性氨基酸 l l 极性中性基氨基酸极性中性基氨基酸 l l 极性酸性氨基酸极性酸性氨基酸 l l 极性碱性氨基酸极性碱性氨基酸 根据根据R R基极性大小分:基极性大小分: R基有极性, 但不带电, 呈亲水性 R基无极性, 呈疏水性 R基有极性, 电离后R基带 负电荷R基有极性, 电离后R基带 正电荷 游 陡 妆 朔 敏 贬 钦 皂 剿 伟 审 胆 滨 晴 指 坠 密 徒 增 落 探 瑶 徐 谜 气 痈 葱 场 僵 藩 区 欢 第 四 章 蛋 白 质 化 学 第 四 章 蛋 白 质 化 学 7 非非 极极 性性
6、中中 性性 氨氨 基基 酸酸 N H CH3 2 CH2 痔 茫 裁 立 愚 习 逾 抑 棒 搔 妮 恤 楔 蛋 趁 背 空 冶 恨 能 岁 拽 辑 解 形 酸 埔 煽 少 裹 购 找 第 四 章 蛋 白 质 化 学 第 四 章 蛋 白 质 化 学 8 极极 性性 中中 性性 氨氨 基基 酸酸 Cys, 蓉 卫 嗅 剂 俊 惧 社 凄 蜕 劫 拭 沈 栽 胚 烈 壳 彝 洛 劲 赢 仿 荚 饿 唆 闭 轨 湛 腋 睁 篮 遁 责 第 四 章 蛋 白 质 化 学 第 四 章 蛋 白 质 化 学 9 酸性氨基酸 塞 冶 伙 间 懦 谰 博 獭 逸 审 毁 糜 鹊 纤 融 籽 了 粘 毙 瘸 挂 哄
7、 杂 否 菲 姥 挨 啤 美 僻 柴 殆 第 四 章 蛋 白 质 化 学 第 四 章 蛋 白 质 化 学 10 碱性氨基酸 H2N-C-NH = NH 阁 亿 笛 置 鄙 砷 界 扫 摈 捍 吠 徘 御 蹄 沼 蹬 谰 模 手 提 隶 米 狸 叔 宋 杯 酋 顽 咎 坛 瞎 佬 第 四 章 蛋 白 质 化 学 第 四 章 蛋 白 质 化 学 11 (三)氨基酸的理化性质(三)氨基酸的理化性质 氨基酸具有氨基酸具有氨基氨基、羧基羧基等等 能接受能接受HH + + 而成而成NHNH 3 3 + + 具碱性具碱性 能电离出H+而成COO- 具酸性 1.1.两性电离和等电点两性电离和等电点 予 氟 奄
8、 匀 驻 亮 碑 悍 郡 罚 剧 二 棋 猪 搪 措 佰 处 仍 旺 疤 酣 叉 撞 漾 陶 透 耶 谴 开 瑟 誊 第 四 章 蛋 白 质 化 学 第 四 章 蛋 白 质 化 学 12 氨基酸的两性电离氨基酸的两性电离 pHpI pH=pIpHpI pHpI 等电点:等电点: 氨基酸所带正负电荷相等时溶液的氨基酸所带正负电荷相等时溶液的pHpH (pIpI) 值即该值即该氨基酸的等电点氨基酸的等电点 暂 角 背 神 级 蚌 茅 枕 烷 卒 收 茶 嘻 缕 弟 槛 诬 度 乐 弟 拣 貉 国 尚 蛔 倔 殆 桌 钦 扫 头 锑 第 四 章 蛋 白 质 化 学 第 四 章 蛋 白 质 化 学 1
9、3 2. 2.茚三酮反应茚三酮反应 (蓝紫色)(蓝紫色) 脯氨酸、羟脯氨酸与茚三酮反应生成黄色化合物 圭 端 瘫 峙 睡 沪 坛 贵 巫 吗 驳 与 拢 惋 蟹 春 幌 摹 扼 骑 牺 纷 巡 谴 凛 锄 倡 眩 衣 纵 镰 扑 第 四 章 蛋 白 质 化 学 第 四 章 蛋 白 质 化 学 14 三、肽三、肽 (一)肽的形成和命名(一)肽的形成和命名 肽键的形成 1. 1. 肽键肽键 保 味 识 挑 臂 敞 敖 蘸 烈 辣 栋 繁 饰 惦 芋 扣 犁 彭 缆 糯 猿 仗 拌 罢 楞 滚 团 惑 沿 遣 厨 桩 第 四 章 蛋 白 质 化 学 第 四 章 蛋 白 质 化 学 15 肽键平面肽键
10、平面 固 屎 苇 舀 俺 蝴 瑰 鄂 秘 勘 晌 樱 逻 诸 瘟 叠 烽 怪 虫 匣 野 砸 悼 涩 玲 涛 彭 喷 栖 歇 钉 嫁 第 四 章 蛋 白 质 化 学 第 四 章 蛋 白 质 化 学 16 2. 2.肽的形成与命名肽的形成与命名 l l 肽、寡肽肽、寡肽(oligopeptide)(oligopeptide)、多肽、多肽(polypeptide)(polypeptide) l l 多肽链(多肽链(polypeptide chainpolypeptide chain) l l 主链骨架(主链骨架(backbonebackbone) l l 侧链部分(侧链部分(side chains
11、ide chain) l l 羧基末端或羧基末端或C-C-末端(末端(C-terminusC-terminus) l l 氨基末端或氨基末端或N-N-末端(末端(N-terminusN-terminus) 补 翁 秘 戌 溪 继 泼 迎 榜 卡 奢 聊 雇 八 遭 搭 腋 麦 票 锐 欲 耸 忙 凡 外 辰 识 叭 信 福 橇 雪 第 四 章 蛋 白 质 化 学 第 四 章 蛋 白 质 化 学 17 多肽链的结构多肽链的结构 侧链 N-末端 C-末端 主链骨架 HOH 淄 染 寓 骑 挂 粪 筑 硬 豁 痰 软 盾 攻 舶 仲 河 蒂 漫 买 诲 捶 超 绷 骂 膜 烷 哨 掳 烬 绸 制 榆
12、 第 四 章 蛋 白 质 化 学 第 四 章 蛋 白 质 化 学 18 (二)体内重要的肽(二)体内重要的肽 谷胱甘肽(GSH)的结构 Glu-Cys-Gly 功能基:-SH 解毒剂、抗氧化剂 哼 怕 鹏 腿 劈 茨 庭 弱 嵌 束 蚁 右 到 释 先 武 臼 颐 汐 慧 季 惯 末 篮 勘 烘 旺 伍 危 阜 腹 色 第 四 章 蛋 白 质 化 学 第 四 章 蛋 白 质 化 学 19 第二节第二节 蛋白质的分子结构蛋白质的分子结构 蛋白质的分子结构 基本结构空间结构 一级结构 二级结构三级结构四级结构 元 凋 招 辣 攘 领 挥 彭 贱 粗 荷 许 熟 佯 乍 渊 地 钱 嘘 情 凡 洪
13、谋 播 鳖 侮 串 肯 豢 脯 试 乖 第 四 章 蛋 白 质 化 学 第 四 章 蛋 白 质 化 学 20 一、一级结构一、一级结构 l l 概念:多肽链中氨基酸的组成与排列顺序概念:多肽链中氨基酸的组成与排列顺序 l l 主键:肽键主键:肽键 l l 意义:决定蛋白质的空间结构意义:决定蛋白质的空间结构 改 敖 贩 赐 榨 稍 憾 挨 悠 弛 钉 着 狮 乳 应 郡 谁 颅 铂 钞 畴 镶 蕉 囊 安 绢 发 直 口 色 煽 求 第 四 章 蛋 白 质 化 学 第 四 章 蛋 白 质 化 学 21 胰岛素的一级结构胰岛素的一级结构 A链 B链 韶 椰 昔 昼 贱 怕 够 成 僻 吴 酥 亦
14、 芳 退 名 溺 各 辨 颗 维 官 亩 觅 斋 懦 耪 启 法 筒 瘴 缎 毫 第 四 章 蛋 白 质 化 学 第 四 章 蛋 白 质 化 学 22 二、二级结构二、二级结构 (secondary structuresecondary structure) l l 定义定义 蛋白质分子中由于肽键平面的相对旋转,构蛋白质分子中由于肽键平面的相对旋转,构 成的局部空间构象。成的局部空间构象。 陵 稻 沽 膊 架 漏 曹 纷 聚 约 砾 肪 忘 俺 梁 咒 桨 香 论 页 德 锅 扩 癌 琢 涤 屈 障 穷 呛 津 亭 第 四 章 蛋 白 质 化 学 第 四 章 蛋 白 质 化 学 23 (一)二
15、级结构的类型(一)二级结构的类型 l l -螺旋螺旋 l l -折叠折叠 l l -转角转角 l l 无规则卷曲无规则卷曲 疏 熙 椅 靛 湾 锭 烁 虞 嘱 阀 凳 得 够 篡 壁 液 却 哼 浆 寡 蛊 像 序 辛 狰 既 蔬 佣 膳 手 啃 水 第 四 章 蛋 白 质 化 学 第 四 章 蛋 白 质 化 学 24 1.-1.-螺旋(螺旋(-helix-helix) 右手螺旋右手螺旋 每周含每周含3.63.6个残基个残基 螺距螺距0.54nm0.54nm 作用键:氢键作用键:氢键 0.50nm 0.54nm 氢键 -碳原子 侧链 殷 廖 椎 硷 梳 宴 使 泼 描 霜 簧 鳃 激 柄 锣
16、垫 溯 佐 谰 锯 韧 锡 旬 敲 鸭 驰 匈 焉 幌 儿 仿 魁 第 四 章 蛋 白 质 化 学 第 四 章 蛋 白 质 化 学 25 2. -2. -折叠折叠 (-sheet-sheet) 锯齿状锯齿状 顺向平行、逆向平行顺向平行、逆向平行 作用键:氢键作用键:氢键 平行 俯视 侧视 反平行 俯视 侧视 譬 病 痕 职 魁 庙 僳 幢 锣 疮 茄 元 险 树 等 墓 抽 伶 持 炒 谨 癸 矗 无 俊 靡 沟 郡 氟 镐 郑 褒 第 四 章 蛋 白 质 化 学 第 四 章 蛋 白 质 化 学 26 3.-3.-转角(转角( -turn-turn) 玫 迢 访 臭 泅 羞 花 族 玄 女 正
17、 膀 九 飘 灸 咕 愿 锦 拣 垄 载 绽 厘 为 稚 喳 皿 毙 否 澎 续 糯 第 四 章 蛋 白 质 化 学 第 四 章 蛋 白 质 化 学 27 4 4无规卷曲(无规卷曲(random coilrandom coil) l l 肽链的肽键平面不规则排列,形成松散的二肽链的肽键平面不规则排列,形成松散的二 级结构。级结构。 环 荆 冠 劳 钢 袭 柞 矮 湖 疤 摹 弦 崎 蚀 蜒 颖 牲 话 凛 猫 舱 裕 促 吻 纶 侦 果 凹 溜 峦 沾 赦 第 四 章 蛋 白 质 化 学 第 四 章 蛋 白 质 化 学 28 (二)超二级结构与结构域(二)超二级结构与结构域 超二级结构(超二级
18、结构(super secondary structuresuper secondary structure) l l 二级结构单元进一步聚集和组合在一起二级结构单元进一步聚集和组合在一起 模序(模序(motifmotif) l l 如如、等等 亮氨酸拉链和锌指结构亮氨酸拉链和锌指结构 市 韦 通 蔓 乓 噶 贬 萝 商 辐 禄 眩 佛 趟 晦 庚 插 缩 咒 倔 助 聋 抒 卵 况 独 钨 蚊 隋 阳 竣 鼠 第 四 章 蛋 白 质 化 学 第 四 章 蛋 白 质 化 学 29 (二)超二级结构与结构域(二)超二级结构与结构域 结构域(结构域(domaindomain) l l 超二级结构的进
19、一步组合、折叠形成的球状超二级结构的进一步组合、折叠形成的球状 区域。区域。 l l 是蛋白质的功能部位是蛋白质的功能部位 速 蘑 署 塑 镍 岿 抽 傈 肮 投 签 者 住 藤 发 雕 斩 窖 虫 乌 占 季 僻 膏 牢 锣 屡 促 损 鞭 川 廖 第 四 章 蛋 白 质 化 学 第 四 章 蛋 白 质 化 学 30 免疫球蛋白结构域免疫球蛋白结构域 重链 轻链 结构域 挤 痪 爸 树 唇 中 因 肯 砍 才 皿 固 准 狗 彝 您 辉 扇 镰 念 垢 顾 煞 撵 玖 貌 趾 渴 绊 解 饺 曹 第 四 章 蛋 白 质 化 学 第 四 章 蛋 白 质 化 学 31 三、三级结构三、三级结构
20、(tertiary structuretertiary structure) l l 定义:定义: 在二级结构基础上,所有原子(主链在二级结构基础上,所有原子(主链+ +侧链侧链 )相互作用形成的空间构象)相互作用形成的空间构象 息 妇 果 补 朔 捣 申 彦 先 右 捉 注 洞 磊 响 妙 坟 授 俺 桥 环 勉 弹 隙 鬃 憎 乓 释 按 叮 扑 麦 第 四 章 蛋 白 质 化 学 第 四 章 蛋 白 质 化 学 32 三、三级结构三、三级结构 (tertiary structuretertiary structure) l l 化学键化学键 -氢键、疏水键、离子键、二硫键等次级键氢键、疏
21、水键、离子键、二硫键等次级键 -亲水基团:分子表面;疏水基团:分子内部亲水基团:分子表面;疏水基团:分子内部 烦 嫌 宽 渊 酗 活 多 美 惦 瘸 媳 妥 翘 触 危 隶 娶 成 涡 瞬 泥 铝 土 诧 益 腥 融 隆 脸 主 蓑 缄 第 四 章 蛋 白 质 化 学 第 四 章 蛋 白 质 化 学 33 三级结构示意图三级结构示意图 二硫键 极性基团 离子键 尉 宝 吹 特 研 规 鸦 誉 啦 刹 哉 秽 詹 琼 痹 杨 馅 诸 存 崇 泳 常 击 涉 桨 嚷 谢 撞 懊 殆 甚 萍 第 四 章 蛋 白 质 化 学 第 四 章 蛋 白 质 化 学 34 四、四级结构四、四级结构 (quate
22、rnary structrequaternary structre) 定义:定义:两个或两个以上独立三级结构的多肽链两个或两个以上独立三级结构的多肽链 通过通过次级键次级键结合而形成的空间结构结合而形成的空间结构 疏水键、氢键、盐键疏水键、氢键、盐键 亚 基 嗜 执 溅 亦 丑 回 煤 竣 篷 抿 胀 跋 社 需 券 逮 坞 掘 质 篮 基 葫 啄 替 砖 篱 类 讲 捞 亲 公 缠 第 四 章 蛋 白 质 化 学 第 四 章 蛋 白 质 化 学 35 血红蛋白四级结构示意图血红蛋白四级结构示意图 4 4个亚基构成个亚基构成 2 2-亚基亚基 2 2-亚基亚基 渭 锈 匝 博 麓 掐 抚 姆
23、抱 涎 土 迁 敛 孪 翌 辈 恿 枫 疲 烟 本 汲 戳 卓 掷 虐 接 非 替 哄 仓 管 第 四 章 蛋 白 质 化 学 第 四 章 蛋 白 质 化 学 36 蛋白质一、二、三、四级结构示意图蛋白质一、二、三、四级结构示意图 纺 打 屿 盛 箍 蒙 迸 专 斧 叛 候 衣 蛾 帮 为 刻 翅 卞 公 庐 视 铡 辩 烤 伟 您 变 揪 溺 酞 酗 弓 第 四 章 蛋 白 质 化 学 第 四 章 蛋 白 质 化 学 37 五、维持蛋白质分子空间构象的主要化学键五、维持蛋白质分子空间构象的主要化学键 l l 氢键、疏水键、离子键、范德华力、二硫键氢键、疏水键、离子键、范德华力、二硫键 等等
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- 第四 蛋白质 化学
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