蛋白质化学ppt课件(3)

第四章蛋白质化学学习要求★掌握氨基酸的组成结构、分类和性质，蛋白质的组成、结构和理化性质熟悉维持蛋白质结构的作用力，蛋白质在生命活动中的重要性☻了解蛋白质的结构与功能的关系及体内重要的活性肽重点：蛋白质的各级结构教学内容第一节蛋白质的分子组成第二节蛋白质的分子结构第三节蛋白质结构与功能的关系第四节蛋白质的理化性质概述蛋白质的生理功能酶催化免疫保护运输氧气其它第一节蛋白质的分子组成氨基酸标准氨基酸：用来合成蛋白质的氨基酸（20种）组成≠合成一、蛋白质的元素组成N是特征性元素蛋白质含N约16%：样品中蛋白质的质量=氮的质量×6.25凯氏定氮法三、氨基酸的分类是否用于合成蛋白质标准/非标准有无遗传密码编码/非编码人体能否合成必需/非必需P161分解产物转化生糖/生酮/生糖兼生酮P173R结构脂肪/芳香/杂环族R酸碱性酸性/碱性/中性R结构与极性非极性疏水R/极性不带电荷R/带正电荷R/带负电荷R脂肪/芳香/杂环族氨基酸脂肪族。。。。。芳香族苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸杂环族组氨酸、脯氨酸酸性/碱性/中性氨基酸酸性天冬氨酸、谷氨酸碱性精氨酸、赖氨酸、组氨酸中性。。。。。⒈非极性疏水R氨基酸⒉极性不带电荷R氨基酸⒊带正电荷R氨基酸⒋带负电荷R氨基酸相关问题疏水性（R基非极性）/亲水性（R基极性）酸性最强（等电点最低）、碱性最强（等电点最高）含硫、含羟基、支链、含N原子最多四、氨基酸的理化性质1.紫外吸收特征2.两性解离与等电点3.茚三酮反应1.紫外吸收特征280nm2.两性解离与等电点两性解离：既可以结合H+带正电荷，又可以给出H+带负电荷氨基酸的等电点：在某一pH条件下，氨基酸解离成阳离子和阴离子的程度相同，氨基酸的净电荷为零，此时溶液的pH值称为~~（pI）2.两性解离与等电点如果pHpI，氨基酸的净电荷为负，在电场中向正极移动碱性氨基酸等电点高，其水溶液的pH值高pHpIpIpHpIRRR2.两性解离与等电点pI=（pK1+pK2）/23.茚三酮反应先氧化，再缩合570nm以上性质蛋白质有吗？五、蛋白质的分类组成成分：单纯、缀合（辅基）构象：纤维状、球状第一节小结第二节蛋白质的分子结构四个层次：一、二、三、四级结构（后三种又称空间结构、构象）结构决定功能构象（稳定、变化）一、肽肽键：a-羧基、a-氨基肽：氨基酸通过肽键连接而成的分子酰胺键1.命名☻寡肽、多肽、氨基酸残基、主链侧链、氨基端/N端、羧基端/C端、方向性--N--Ca--C--2.换算氨基酸分子量≈氨基酸残基数*110【单纯蛋白质】例：500个氨基酸，分子量为？55，000Da道尔顿55KDa千道尔顿3.谷胱甘肽（GSH）谷胱甘肽（GSH）体内重要的抗氧化剂（因含巯基）保护巯基酶还原细胞膜的过氧化脂质，保护细胞膜蚕豆病红细胞膜破碎→溶血2GSHGS-SG还原氧化谷胱甘肽还原酶NADPH二、蛋白质的一级结构定义：氨基酸的排列顺序，包括肽键与二硫键【共价键】一级结构是空间结构的基础例：牛胰岛素的一级结构写出中文名称A链甘、异亮、缬、谷、谷氨酰胺、半胱、半胱、丙、丝、缬、半胱、丝、亮、酪、谷氨酰胺、亮、谷、天冬酰胺、酪、半胱、天冬酰胺B链苯丙、缬、天冬酰胺、谷氨酰胺、组、亮、半胱、甘、丝、组、亮、缬、谷、丙、亮、酪、亮、缬、半胱、甘、谷、精、甘、苯丙、苯丙、酪、酪、脯、赖、丙三、蛋白质的二级结构定义：主链的局部构象包括a螺旋、b折叠、b转角、无规卷曲1.肽平面六个原子在一个平面2.a螺旋右手单螺旋参数：螺旋一圈3.6个氨基酸螺距0.54nm螺旋直径0.5nm2.a螺旋维持a螺旋的作用力是氢键n=43.b折叠锯齿状结构一个单位包含2个氨基酸氢键同向排列、反向排列4.b转角由四个氨基酸构成，其中第二个常为脯氨酸氢键5.无规卷曲构象没规律四、蛋白质的三级结构一条完整多肽链的空间结构在肽链上彼此远离的一些氨基酸可以依靠一些作用力靠近在一起三级结构特点疏水基团在分子内部亲水基团在分子表面稳定性的维持：氢键、疏水作用、离子键、共价键超二级结构、结构域☻介于二级结构和三级结构之间的形式五、蛋白质的四级结构亚基：几条肽链构成，肽链之间没有共价键连接例：血红蛋白六、维持蛋白质结构的化学键肽键二硫键氢键疏水作用离子键范德华力共价键非共价键⒈肽键NH2CHOOHCR1NCHOOHHHCR2NCHOOHHCNH2CHOCR1R2H2O+肽键⒉二硫键NHCHOCH2SHCNHCHOCH2SHCNHCHOCH2SCSNHCHOCH2C二硫键半胱氨酸残基胱氨酸残基-2H+2H烫发原理⒊氢键含量最多维持二级结构的主要作用力⒋疏水作用维持蛋白质三级结构最重要的作用力⒌离子键RCOH3NRN+ORCORCOCa2+OO数量不多，但是最强的非共价键⒍范德华力任何两个原子保持范德华半径距离时都存在的一种作用力六、维持蛋白质结构的化学键一级结构：肽键、二硫键二级结构：氢键三级结构：氢键、离子键、疏水作用、二硫键、范德华力四级结构：氢键、离子键、疏水作用、范德华力第二节小结结构功能第三节蛋白质结构与功能的关系☻结构决定功能一级结构决定空间结构一级结构包含形成空间结构的全部信息一级结构微小改变→空间结构改变空间结构决定功能一级结构包含全部信息非共价键、二硫键例：核糖核酸酶，除去变性因素后，可恢复至天然的空间结构一级结构微小改变→空间结构改变例：镰刀状红细胞性贫血血红蛋白b亚基的一个氨基酸改变b亚基的空间结构改变血红蛋白分子的聚集思考：病人的血红蛋白容易聚集，除了b亚基空间结构改变外，还有什么原因？病人剧烈运动后镰刀状的红细胞会比静息状态下多，为什么？缬氨酸VS谷氨酸疏水性带电荷运动后血液PH↓，血红蛋白带电荷↓结构决定功能一级结构决定空间结构空间结构决定生理功能变构改变活性变构导致疾病变构导致疾病疯牛病第四节蛋白质的理化性质一般性质紫外吸收两性解离与等电点呈色反应大分子特性1.紫外吸收特征？nm2.两性解离与等电点【蛋白质】含碱性氨基酸越多其等电点越？含疏水氨基酸越多其溶解度越？体液中多数蛋白质等电点7，带？电荷3.呈色反应茚三酮反应双缩脲反应：碱性溶液，与Cu2+作用呈紫红色含有两个酰胺键NH2NH2OCNH2NH2OCNH2NHOCNH2OCNNOOCu2++-NH3-第四节蛋白质的理化性质一般性质大分子特性共有5点1.半透膜与透析半透膜允许小分子通过，蛋白质分子不能通过透析：蛋白质不能通过半透膜，可因此进行纯化2.沉降与沉降系数沉降：运用离心技术沉降系数：沉降速度/离心加速度单位S分子量越大，沉降系数越大，但不成正比核酸→核糖体→数字不能直接相加核糖体3.蛋白质溶液是胶体溶液直径1～100nm稳定因素=水化膜+同性电荷血液中的蛋白质可以维持胶体渗透压4.沉淀破坏水化膜、中和电荷→蛋白质沉淀4.沉淀盐析—大量、中性盐仍有生物活性不同蛋白盐析所需的盐浓度不同（球蛋白、清蛋白）重金属盐沉淀pHpI生物碱试剂沉淀有机溶剂沉淀5.变性与复性蛋白质变性：构象破坏，理化性质改变，生物活性丧失影响：疏水基团暴露→溶解度降低→沉淀易被蛋白酶降解变性本质是非共价键破坏，不改变一级结构（二硫键）蛋白质变性的因素物理：高温、高压、紫外线、超声波等化学：强酸、强碱、尿素重金属盐、生物碱试剂、有机溶剂复性除去变性因素时，有些蛋白质仍能恢复构象和功能难变性与沉淀的关系变性后容易沉淀，但不一定沉淀沉淀常常变性，但也不一定变性名解问答肽键、亚基、蛋白质的等电点、盐析、蛋白质变性简述二级结构含义、种类、稳定因素★单选选出不含硫的氨基酸A.苯甲酸B.胱氨酸C.甲硫氨酸D.牛磺酸E.组氨酸P31★单选一个十肽含有3个羧基，该十肽可能含有A.谷氨酸B.精氨酸C.赖氨酸D.牛磺酸E.丝氨酸P32,34★单选关于蛋白质a螺旋的正确叙述是A.a螺旋的螺距是3.6nmB.a螺旋的形成及其稳定性受侧链R结构的影响C.a螺旋是左手螺旋D.蛋白质的二级结构是a螺旋E.每一个螺旋含5.4个氨基酸P36★单选下列叙述不正确的是A.变性不改变蛋白质的一级结构B.蛋白质溶液的pH值越偏离其等电点越容易沉淀C.破坏蛋白质的水化膜并中和其所带电荷可以导致蛋白质沉淀D.盐析是用高浓度的盐沉淀水溶液中的蛋白质E.有四级结构的蛋白质都有两条以上的多肽链P45★单选下列叙述不正确的是A.变性导致蛋白质沉淀B.蛋白质的结构单位是氨基酸C.寡肽在碱性条件下能与CuSO4作用显色D.局部改变蛋白质的构象导致其功能改变E.所有氨基酸的溶液都是无色的P46★单选氨基酸是蛋白质的结构单位，自然界中有多少种氨基酸？A.20种B.32种C.64种D.200多种E.300多种P29★单选没有旋光性的是A.甘氨酸B.脯氨酸C.色氨酸D.丝氨酸E.组氨酸P29★单选不参与蛋白质合成的是A.半胱氨酸B.苯丙氨酸C.谷氨酰胺D.脯氨酸E.羟赖氨酸P30★单选关于氨基酸的错误叙述是A.谷氨酸和天冬氨酸含两个氨基B.赖氨酸和精氨酸是碱性氨基酸C.酪氨酸和苯丙氨酸含苯环D.酪氨酸和丝氨酸含羟基E.亮氨酸和缬氨酸是支链氨基酸P32★单选含氮原子最多的是A.胱氨酸B.精氨酸C.脯氨酸D.色氨酸E.丝氨酸P32★单选等电点最高的是A.谷氨酸B.精氨酸C.亮氨酸D.色氨酸E.组氨酸P32★单选哪种氨基酸水溶液的pH值最低？A.谷氨酸B.精氨酸C.赖氨酸D.色氨酸E.天冬酰胺P32★单选含有辅基的一定是A.单纯蛋白质B.核蛋白C.糖蛋白D.脂蛋白E.缀合蛋白质P33★单选在多肽链中，一个氨基酸参与形成主链的原子的正确排列是A.－C－N－Ca－B.－Ca－C－N－C.－Ca－N－C－D.－N－C－Ca－E.－N－Ca－C－P35★单选人体内的一种重要的肽类抗氧化剂是A.催产素B.谷胱甘肽C.脑啡肽D.内啡肽E.血管紧张素ⅡP35★单选蛋白质的一级结构及空间结构决定于A.氨基酸组成和顺序B.分子内离子键C.分子内氢键D.分子内疏水作用E.亚基P36★单选b转角属于蛋白质的A.一级结构B.二级结构C.结构域D.三级结构E.四级结构P36★单选a螺旋每上升一圈相当于氨基酸的个数是A.2.5B.2.7C.3.0D.3.6E.4.5P36★单选在蛋白质的a螺旋结构中，第m个氨基酸的羰基O与第m＋n个氨基酸的氨基H形成氢键，其中n等于A.1B.2C.3D.4E.5P37★单选b折叠的一个结构单位包含几个氨基酸？A.1B.1.5C.2D.3.6E.5.4P37★单选一个b转角包含几个氨基酸？A.2B.3C.4D.5E.6P38★单选蛋白质的二级结构不包括A.a螺旋B.b折叠C.b转角D.结构域E.无规卷曲P36★单选关于蛋白质结构的不正确叙述是A.a螺旋属于二级结构B.各种蛋白质均具有一、二、三、四级结构C.三级结构属于空间结构D.无规卷曲是在一级结构基础上形成的E.一级结构决定空间结构P40★单选蛋白质的天然构象是由以下化学键共同维持的，其中哪种不是非共价键？A.二硫键B.范德华力C.离子键D.氢键E.疏水作用P40★单选能在肽链之间形成共价键的是A.半胱氨酸B.丙氨酸C.甘氨酸D.亮氨酸E.缬氨酸P40★单选一种不含半胱氨酸的蛋白质不可能含有A.二硫键B.范德华力C.离子键D.氢键E.疏水作用P40★单选破坏氢键不会改变蛋白质的A.一级结构B.二级结构C.超二级结构D.三级结构E.四级结构P41★单选以下哪种试剂常用于还原二硫键？A.酚试剂B.尿素C.巯基乙醇D.双缩脲E.茚三酮P41★单选蛋白质溶液的主要稳定因素是A.蛋白质分子表面带有水化膜和同性电荷B.蛋白质分子的疏水作用C.蛋白质溶液的黏度大D.蛋白质溶液有分子扩散现象E.蛋白质在溶液中有布朗运动P45★单选盐析法沉淀蛋白质的原理是A.