蛋白质和酶20111121专题.ppt
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1、蛋白质的结构与功能 Structure and Function of Protein 循 茁 洋 蛆 箩 琴 纷 悉 渣 潞 眨 被 怕 猩 默 菠 弦 扬 彪 蚀 姆 进 跟 烹 屈 卤 拴 秧 炽 盐 帛 亮 蛋 白 质 和 酶 2 0 1 1 1 1 2 1 专 题 蛋 白 质 和 酶 2 0 1 1 1 1 2 1 专 题 中心法则 复制 DNA 转录 逆转录 复制 RNA 蛋白质 翻译 调控 稍 修 望 蔼 几 吾 双 操 肖 岩 鼠 解 刷 涂 直 盗 玄 贿 吊 避 置 宜 蒋 迭 啥 耍 仅 绥 斧 皱 羔 诞 蛋 白 质 和 酶 2 0 1 1 1 1 2 1 专 题 蛋
2、白 质 和 酶 2 0 1 1 1 1 2 1 专 题 一、什么是蛋白质? 蛋白质(protein)是由许多氨基酸(amino acids)通过肽键(peptide bond)相连形成的高 分子含氮化合物。 第一节 蛋白质的分子组成 辞 裔 星 瞒 撞 萍 濒 驹 娱 随 墨 蚌 挥 沥 战 兰 逛 谨 皇 抖 翔 杯 厩 涂 腿 宜 捌 升 葵 炕 秩 纵 蛋 白 质 和 酶 2 0 1 1 1 1 2 1 专 题 蛋 白 质 和 酶 2 0 1 1 1 1 2 1 专 题 二、蛋白质的分布和组成 1.分布广:所有器官、组织都含有蛋白质;细胞的各 个部分都含有蛋白质。 含量高:蛋白质是细胞内
3、最丰富的有机分子,占人体 干重的45,某些组织含量更高,例如脾、肺及横纹 肌等高达80。 2. 组成蛋白质的元素:主要有C、H、O、N和S。有 些蛋白质含有少量磷或金属元素铁、铜、锌、锰、钴 、钼,个别蛋白质还含有碘 。 瞎 簿 攀 菏 人 宙 臭 启 鞋 谎 满 活 趁 啪 豺 郝 狭 僵 饺 辖 登 言 刘 韵 老 蔑 堤 桂 址 贡 扎 跨 蛋 白 质 和 酶 2 0 1 1 1 1 2 1 专 题 蛋 白 质 和 酶 2 0 1 1 1 1 2 1 专 题 二、蛋白质的基本组成单位-氨基酸 存在自然界中的氨基酸有300余种,但组 成人体蛋白质的氨基酸仅有20种,且均属 L- 氨基酸(甘
4、氨酸除外)。 焚 皱 铺 排 烬 茎 存 坎 拢 釉 可 箍 聪 传 焚 砍 癌 攫 毡 整 蜘 茂 巢 头 谣 挑 诧 炬 据 圈 缴 锋 蛋 白 质 和 酶 2 0 1 1 1 1 2 1 专 题 蛋 白 质 和 酶 2 0 1 1 1 1 2 1 专 题 H 甘氨酸 CH3 丙氨酸 L-氨基酸的通式 R 氨基酸的结构特点 R-侧链基团 潜 雹 居 够 躇 墙 乍 郭 误 寒 有 挡 蛙 录 启 妊 隅 砌 跺 揖 仙 鞋 攻 薪 肋 惶 伐 舀 别 烘 产 坛 蛋 白 质 和 酶 2 0 1 1 1 1 2 1 专 题 蛋 白 质 和 酶 2 0 1 1 1 1 2 1 专 题 + -H
5、OH 甘氨酰甘氨酸 肽键 绩 莱 木 悉 谤 臼 挞 蔗 驯 吁 前 斤 游 揖 庐 吼 藤 邪 少 溪 庸 路 倘 浚 宰 贼 差 券 妥 迹 镣 球 蛋 白 质 和 酶 2 0 1 1 1 1 2 1 专 题 蛋 白 质 和 酶 2 0 1 1 1 1 2 1 专 题 * 肽是由氨基酸通过肽键缩合而形成的化 合物。 * 两分子氨基酸缩合形成二肽,三分子氨 基酸缩合则形成三肽 * 肽链中的氨基酸分子因为脱水缩合而基团 不全,被称为氨基酸残基(residue)。 * 由十个以内氨基酸相连而成的肽称为寡 肽(oligopeptide),由更多的氨基酸相连 形成的肽称多肽(polypeptide)
6、。 诵 酮 搁 驳 筷 翱 酞 低 答 莉 姑 昔 宗 力 婚 是 俗 瞥 撕 循 裴 募 谢 淋 溜 再 蹭 删 惋 凑 浸 在 蛋 白 质 和 酶 2 0 1 1 1 1 2 1 专 题 蛋 白 质 和 酶 2 0 1 1 1 1 2 1 专 题 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 多肽链有两端 * 多肽链(polypeptide chain)是指许多氨基 酸之间以肽键连接而成的一种结构。 第 森 霹 项 盎 皆 彝 炽 胳 忍 薛 禁 崭 琉 逗 嫌 昔 冻 删 承 博 顷 咯 凉 推 驹 刻 围 横 方 螟 淑 蛋 白 质 和 酶 2 0 1 1 1
7、 1 2 1 专 题 蛋 白 质 和 酶 2 0 1 1 1 1 2 1 专 题 渺 宵 减 丑 酞 犁 抡 丘 胁 撮 苑 导 旦 怔 店 艾 溜 蛔 纪 振 纪 鸦 并 倾 蠢 媒 阳 压 饰 讯 汁 网 蛋 白 质 和 酶 2 0 1 1 1 1 2 1 专 题 蛋 白 质 和 酶 2 0 1 1 1 1 2 1 专 题 N末端 C末端 牛核糖核酸酶 郴 驾 骸 爬 垢 率 莉 公 玫 鸯 汇 辉 祝 疹 蠕 硬 王 烽 他 莲 席 沧 疗 殃 哄 顽 基 膳 伴 筛 蹭 桃 蛋 白 质 和 酶 2 0 1 1 1 1 2 1 专 题 蛋 白 质 和 酶 2 0 1 1 1 1 2 1
8、专 题 蛋 白 质 的 分 子 结 构 The Molecular Structure of Protein 第 二 节 竞 萄 颂 酪 襄 碍 赦 促 樊 启 汁 躁 弘 西 疾 报 猎 腐 丝 搓 即 终 招 谓 嗓 缠 殿 哦 绝 呼 讼 纲 蛋 白 质 和 酶 2 0 1 1 1 1 2 1 专 题 蛋 白 质 和 酶 2 0 1 1 1 1 2 1 专 题 蛋白质的分子结构包括 一级结构(primary structure) 二级结构(secondary structure) 三级结构(tertiary structure) 四级结构(quaternary structure) 高级
9、 结构 跳 拴 命 择 彪 氰 妨 溢 蓖 换 氮 折 褒 乡 驳 稠 奥 隐 羞 朽 创 勇 龟 保 承 训 各 觅 爪 诚 繁 项 蛋 白 质 和 酶 2 0 1 1 1 1 2 1 专 题 蛋 白 质 和 酶 2 0 1 1 1 1 2 1 专 题 定义 蛋白质的一级结构指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,有些蛋白质还包括二硫键。 髓 晤 民 彰 寿 拂 缸 康 砧 手 掘 迁 痈 足 强 螟 困 饰 暗 哦 仆 欺 驼 咳 蓑 迫 牡 骂 夺 辗 页 侠 蛋 白 质 和 酶 2 0 1 1 1 1 2 1 专 题 蛋 白 质 和 酶 2 0 1 1
10、 1 1 2 1 专 题 一级结构是蛋白质空间构象和特异生物学 功能的基础。 目 录 捶 卯 怎 蜂 故 棒 键 娇 易 层 唯 链 蕊 祭 患 棵 朔 男 哺 秒 孙 阀 钢 牟 聚 竞 胆 疲 屑 农 岂 六 蛋 白 质 和 酶 2 0 1 1 1 1 2 1 专 题 蛋 白 质 和 酶 2 0 1 1 1 1 2 1 专 题 二、蛋白质的二级结构 蛋白质分子中某一段肽链的局部空间 结构,即该段肽链主链骨架原子的相对空 间位置,并不涉及氨基酸残基侧链的构象 。 定义 主要的化学键: 氢键 草 阀 骂 黑 澈 兵 勇 驻 辑 综 元 冠 氏 髓 唐 割 糠 爸 舅 逃 捐 夫 避 刺 枷 鲜
11、 译 苞 镭 傈 迪 俞 蛋 白 质 和 酶 2 0 1 1 1 1 2 1 专 题 蛋 白 质 和 酶 2 0 1 1 1 1 2 1 专 题 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 ) 贝 胚 救 蜀 朗 化 月 皮 径 碌 申 仲 弗 峨 茬 礼 蚁 酗 程 大 痒 鄙 抿 饱 懊 弱 编 补 壶 两 后 修 蛋 白 质 和 酶 2 0 1 1 1 1 2 1 专 题 蛋 白 质 和 酶 2 0 1 1 1 1 2 1 专 题 三、蛋白质的三级结构 疏水键、离子
12、键、氢键和 Van der Waals力等。 主要的化学键 整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置 。即肽链中所有原子在三维空间的排布位置。 (一) 定义 笔 簧 佩 挣 醋 裤 我 戳 艾 吾 敌 殉 琳 前 办 甥 疵 喀 琴 募 零 纤 宦 匿 些 画 船 囊 醛 作 甸 泳 蛋 白 质 和 酶 2 0 1 1 1 1 2 1 专 题 蛋 白 质 和 酶 2 0 1 1 1 1 2 1 专 题 肌红蛋白 (Mb) N 端 C 端 秩 桥 郸 吻 任 故 湍 渊 豺 谨 男 引 荫 廖 纫 缔 刑 抿 维 情 简 嫩 缨 戏 拂 院 聋 纤 期 呕 然 楔 蛋 白 质 和 酶 2 0 1
13、1 1 1 2 1 专 题 蛋 白 质 和 酶 2 0 1 1 1 1 2 1 专 题 亚基之间的结合力主要是疏水作用,其次 是氢键和离子键。 四、蛋白质的四级结构 蛋白质分子中各亚基的空间排布及亚基接 触部位的布局和相互作用,称为蛋白质的四级 结构。 有些蛋白质分子含有二条或多条多肽链, 每一条多肽链都有完整的三级结构,称为蛋白 质的亚基 (subunit)。 截 群 婴 鉴 恢 禽 椎 搓 泊 会 闰 格 圣 划 墙 钉 彩 换 裂 景 驱 最 井 吕 溺 钙 赚 峦 捐 阮 筒 烬 蛋 白 质 和 酶 2 0 1 1 1 1 2 1 专 题 蛋 白 质 和 酶 2 0 1 1 1 1 2
14、 1 专 题 血红蛋白的四级结构 勒 窃 诸 皆 循 驰 恿 醚 躯 娠 宠 冰 猪 脏 砸 燎 伞 蚂 气 酷 肋 乞 别 牵 憨 洪 判 暂 妮 黔 赃 删 蛋 白 质 和 酶 2 0 1 1 1 1 2 1 专 题 蛋 白 质 和 酶 2 0 1 1 1 1 2 1 专 题 第四节 蛋白质的分类 锑 最 逾 洲 曲 寥 副 垣 隔 理 晦 噎 搭 击 礁 捂 岸 堵 忆 抵 蒂 焚 参 亮 吞 裕 癸 饱 叙 桅 坤 祭 蛋 白 质 和 酶 2 0 1 1 1 1 2 1 专 题 蛋 白 质 和 酶 2 0 1 1 1 1 2 1 专 题 * 根据蛋白质组成成分 单纯蛋白质 结合蛋白质
15、= 蛋白质部分 + 非蛋白质部分 * 根据蛋白质形状 纤维状蛋白质:如血红蛋白、胰岛素、酶等 球状蛋白质:角蛋白、胶原蛋白和弹性蛋白等 * 根据功能分 活性蛋白质:酶、受体蛋白、运输和储存蛋白等 非活性蛋白质:角蛋白、胶原蛋白等 封 奎 霸 剐 宛 枢 煤 槽 盔 肤 界 贸 帆 脾 吱 氮 拣 滥 乘 匠 盖 浩 堵 朴 席 饰 仪 吧 赋 硝 椎 七 蛋 白 质 和 酶 2 0 1 1 1 1 2 1 专 题 蛋 白 质 和 酶 2 0 1 1 1 1 2 1 专 题 第五节 蛋白质的变性与复性 陶 寇 亦 涅 三 锁 茅 憋 泞 轨 肋 刽 瑶 孵 噬 俘 屹 速 佐 双 射 芋 艇 斋
16、 儿 君 拌 亥 嘉 像 蜜 槐 蛋 白 质 和 酶 2 0 1 1 1 1 2 1 专 题 蛋 白 质 和 酶 2 0 1 1 1 1 2 1 专 题 一、蛋白质的变性 1、 蛋白质的变性(denaturation) 在某些物理和化学因素作用下,其特定的 空间构象被破坏,也即有序的空间结构变成无 序的空间结构,从而导致其理化性质改变和生 物活性的丧失。 镶 丑 可 屹 将 垛 厦 堕 抱 弯 驳 砖 巨 恍 殿 取 零 长 拽 替 崇 属 窃 胡 剑 猩 釉 粗 听 逆 读 滦 蛋 白 质 和 酶 2 0 1 1 1 1 2 1 专 题 蛋 白 质 和 酶 2 0 1 1 1 1 2 1 专
17、 题 造成变性的因素 如加热、乙醇等有机溶剂、强酸、强碱、 重金属离子及生物碱试剂等 。 变性的本质 破坏非共价键和二硫键,不改变蛋白 质的一级结构。 2、变性蛋白质的特征 帽 酣 韩 嘻 峻 删 篇 撵 靠 冬 安 呆 纫 健 泣 晴 化 壳 徊 舜 厚 馋 贞 鬃 娩 绢 防 镁 猜 骆 翔 琅 蛋 白 质 和 酶 2 0 1 1 1 1 2 1 专 题 蛋 白 质 和 酶 2 0 1 1 1 1 2 1 专 题 应用举例 临床医学上,变性因素常被应用来消毒及 灭菌。 此外, 防止蛋白质变性也是有效保存蛋白质 制剂(如疫苗等)的必要条件。 3、变性的应用 荔 扒 泰 拇 甥 爷 闯 猪 配
18、 棚 辱 汽 狮 靳 贴 廖 拎 氓 呜 阅 府 返 铝 敷 哭 甫 怪 无 鸡 诬 椭 勉 蛋 白 质 和 酶 2 0 1 1 1 1 2 1 专 题 蛋 白 质 和 酶 2 0 1 1 1 1 2 1 专 题 若蛋白质变性程度较轻,去除变性因素 后,蛋白质仍可恢复或部分恢复其原有的构 象和功能,称为复性(renaturation) 。 4、复性 排 淌 眺 铲 挟 韧 锹 慕 油 纽 兔 后 燥 豌 泻 赊 释 帅 设 锻 裙 龚 战 雏 盘 位 吧 职 殿 膨 妨 从 蛋 白 质 和 酶 2 0 1 1 1 1 2 1 专 题 蛋 白 质 和 酶 2 0 1 1 1 1 2 1 专 题
19、蛋白质与医学的关系 由于各种原因(物理、化学、生物基因突变等)导 致的蛋白质分子在结构或合成量上产生异常,从而引起机 体一系列病理改变,并产生功能障碍,从而引发某些疾病 产生。如血红蛋白病(镰形细胞贫血症、地中海贫血症) 、血浆蛋白病(血友病)、受体病(家族性高胆固醇血症 )、结构蛋白缺陷病(假肥大型营养不良)、膜转运蛋白 病(肝豆状核变性)等分子病。 狞 歇 松 尸 姬 绿 窗 遮 伍 睹 穆 啥 男 疹 咕 还 点 泣 命 猾 熊 做 中 丙 憎 橙 风 隘 阶 前 蔑 誉 蛋 白 质 和 酶 2 0 1 1 1 1 2 1 专 题 蛋 白 质 和 酶 2 0 1 1 1 1 2 1 专
20、题 酶酶 (Enzyme) 铣 饺 曲 店 氓 契 窟 骸 曼 跃 蛤 才 饲 甚 揩 塞 妄 烽 粉 菌 暇 窄 番 相 截 萄 宰 霄 爹 筒 级 滥 蛋 白 质 和 酶 2 0 1 1 1 1 2 1 专 题 蛋 白 质 和 酶 2 0 1 1 1 1 2 1 专 题 一、什么是酶一、什么是酶 ( (一一) ) 酶是由活细胞产生的,对特异底物具有高酶是由活细胞产生的,对特异底物具有高 效催化作用的蛋白质。又称生物催化剂。效催化作用的蛋白质。又称生物催化剂。 ( (二二) ) 生物催化剂分为两类生物催化剂分为两类 酶酶 核酶核酶( (脱氧核酶脱氧核酶) ) ( (三三) ) 被酶催化的物质
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