醫(yī)學(xué)化學(xué)-ch22蛋白質(zhì)與核酸-蛋白質(zhì)課件

醫(yī)學(xué)化學(xué)江蘇大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院22.1蛋白質(zhì)22.2核酸1、結(jié)構(gòu)、分類和命名蛋白質(zhì)——氨基酸R–CH–COOHNH2D/L：L型R/S：除了半胱氨酸均是S型分類R基的結(jié)構(gòu)：脂肪族、芳香族和雜環(huán)分子中氨基與羧基的相對數(shù)目：氨基<羧基：酸性氨基酸氨基=羧基：中性氨基酸氨基>羧基：堿性氨基酸側(cè)鏈R基的極性及所帶電荷人體必需的氨基酸蛋白質(zhì)——氨基酸賴氨酸蘇氨酸蛋氨酸色氨酸苯丙氨酸纈氨酸亮氨酸異亮氨酸2、性質(zhì)——化學(xué)性質(zhì)蛋白質(zhì)——氨基酸官能團(tuán)分析：羧基典型反應(yīng)氨基典型反應(yīng)相互影響的特性2、性質(zhì)——化學(xué)性質(zhì)蛋白質(zhì)——氨基酸（1）與亞硝酸的反應(yīng)測定反應(yīng)中放出的氮?dú)獾捏w積，可以計(jì)算出氨基的含量范斯萊克氨基氮測定法2、性質(zhì)——化學(xué)性質(zhì)蛋白質(zhì)——氨基酸(2)與2,4-二硝基氟苯反應(yīng)(DNFB)(DNP-AA，黃色)(3)氧化脫氨基反應(yīng)2、性質(zhì)——化學(xué)性質(zhì)蛋白質(zhì)——氨基酸(4)與水合茚三酮反應(yīng)2、性質(zhì)——化學(xué)性質(zhì)蛋白質(zhì)——氨基酸含游離氨基的α-氨基酸均反應(yīng)顯紫色（個別例外）可用來鑒別α-氨基酸(5)成肽反應(yīng)2、性質(zhì)——化學(xué)性質(zhì)蛋白質(zhì)——氨基酸二肽肽鍵

許多氨基酸分子通過肽鍵相互連接形成多肽(6)兩性和等電點(diǎn)2、性質(zhì)——化學(xué)性質(zhì)蛋白質(zhì)——氨基酸負(fù)離子正離子兩性離子或偶極離子(強(qiáng)堿中的主要存在形式)(強(qiáng)酸中的主要存在形式)溶液中的兩性離子濃度最高，凈電荷為零，對應(yīng)的pH值。等電點(diǎn)時，溶液中氨基酸在電場中既不向正極也不向負(fù)極移動。pH>pIpH=pIpH<pI（等電點(diǎn)）(6)兩性和等電點(diǎn)2、性質(zhì)——化學(xué)性質(zhì)蛋白質(zhì)——氨基酸說明幾點(diǎn)：（i）不同氨基酸，pI不同中性：酸性：堿性：（ii）等電點(diǎn)的應(yīng)用:a、作緩沖試劑（利用其兩性）b、鑒定或分離氨基酸。等電點(diǎn)時，偶極離子濃度最大，溶解度最小，可結(jié)晶析出。(4.0<pI<7.0）(pI<4.0）(pI>7.0）蛋白質(zhì)——氨基酸現(xiàn)在有三個氨基酸：苯丙氨酸pI=5.5、脯氨酸pI=6.3、門冬氨酸pI=2.8請問在以下pH條件，各氨基酸的主要存在形式是什么？在外電場作用下，移向陽極還是陰極？苯丙氨酸脯氨酸門冬氨酸

pH=6.0思考題負(fù)陽極正陰極負(fù)陽極蛋白質(zhì)——肽肽：氨基酸分子間通過肽鍵相連的一類化合物二肽（dipeptide）：2個氨基酸殘基寡肽（oligopeptide）：2~10個氨基酸殘基多肽（polypeptide）：>10個氨基酸殘基蛋白質(zhì)（protein）：分子量>6×103蛋白質(zhì)——肽1、肽的結(jié)構(gòu)◆氨基酸殘基（結(jié)構(gòu)中不完整的氨基酸）◆肽鏈（除R1、R2……Rn以外的結(jié)構(gòu)）◆側(cè)鏈（即R1、R2……Rn）◆C-末端與N-末端◆肽鍵（COOH與NH2脫水形成的—CONH—）◆肽單位（結(jié)構(gòu)單位：Cα—CONH—Cα）N-端C-端殘基蛋白質(zhì)——肽1、肽的結(jié)構(gòu)肽鍵中的C-N鍵具有部分雙鍵的性質(zhì)與肽鍵中C-N相連的6個原子處于同一平面上肽鍵平面中與C-N鍵相連的O和H或兩個Cα呈反式分布甘氨酰丙氨酸丙氨酰甘氨酸(甘丙肽)(丙甘肽)縮寫：Gly-Ala(G-A)Ala-Gly(A-G)蛋白質(zhì)——肽2、肽的命名N末端總是寫在左邊，C末端寫在右邊甘氨酰丙氨酰絲氨酸(甘丙絲肽)蛋白質(zhì)1、元素組成蛋白質(zhì)的元素組成：

C(50%~55%),H(6.0%~7.5%),O(19%~24%),N(15%~17%),S(0%~4%),P(0%~0.8%)

部分還含有微量的Fe、Cu、Mn、I、Zn等

樣品中蛋白質(zhì)百分含量(g%)=

每克樣品含氮量克數(shù)×6.25×100%

蛋白質(zhì)系數(shù)：6.25蛋白質(zhì)2、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)(1)一級結(jié)構(gòu)(初級結(jié)構(gòu))核心：確定氨基酸殘基在肽鏈中的排列順序一級結(jié)構(gòu)多肽鏈的數(shù)目每條鏈中氨基酸的種類、數(shù)目和排列順序鏈與鏈間二硫鍵的位置牛胰島素是牛胰臟中胰島β-細(xì)胞所分泌的一種調(diào)節(jié)糖代謝的蛋白質(zhì)激素，其一級結(jié)構(gòu)1955年由英國桑格測定。

我國中科院生化研究所、北大化學(xué)系及中科院有機(jī)化學(xué)研究所通力合作，于1959年開始工作、1965年9月17日獲得了用人工方法合成的、有生物活性的結(jié)晶牛胰島素，實(shí)現(xiàn)了世界上首次人工合成蛋白質(zhì)的壯舉。蛋白質(zhì)2、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)(1)一級結(jié)構(gòu)(初級結(jié)構(gòu))甘-異亮-纈-谷-谷-半胱-半胱-丙-絲-纈-半胱-絲-亮-酪-谷-

亮-谷-天-酪-半胱-天23456789101112131415161718192021NH2SSNH2NH2苯丙-纈-天-谷-組-亮-半胱-甘-絲-組-亮-纈-

谷-丙-亮-酪-亮-纈-半胱-甘-谷-精-甘-苯丙-苯丙-酪-蘇-脯-賴-丙

123456789101112131415161718192021222324252627282930NH2H2NNH2SSS-SB鏈A鏈牛胰島素的一級結(jié)構(gòu)結(jié)晶牛胰島素人工合成牛胰島素蛋白質(zhì)2、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)(1)一級結(jié)構(gòu)(初級結(jié)構(gòu))蛋白質(zhì)分子多肽鏈本身的盤旋卷曲或折疊所形成的空間結(jié)構(gòu)二級結(jié)構(gòu)α-螺旋結(jié)構(gòu)β-折疊結(jié)構(gòu)無規(guī)卷曲結(jié)構(gòu)β-轉(zhuǎn)角基本構(gòu)象2、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)(2)二級結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)氫鍵氫鍵疏水鍵鹽鍵氫鍵二硫鍵氫鍵疏水鍵氫鍵α-螺旋β-折疊蛋白質(zhì)分子在二級結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步卷曲、折疊而構(gòu)成的一種不規(guī)則的、特定的、更復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)主鍵：肽鍵副鍵鹽鍵、疏水鍵、氫鍵等共價鍵二硫鍵、酯鍵等非共價鍵2、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)(3)三級結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)由兩條和兩條以上具有三級結(jié)構(gòu)的多肽鏈締合而成特定的蛋白質(zhì)分子構(gòu)象2、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)(4)四級結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)四級結(jié)構(gòu)3、蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)蛋白質(zhì)(1)兩性和等電點(diǎn)NH2Pr–CH–COO－＋NH3Pr–CH–COO－NH2Pr–CH–COOHH＋OH－H＋OH－Pr–CH–COOH＋NH3蛋白質(zhì)大分子兩性離子pH=pIpH<pI負(fù)離子正離子pH>pIpH=pI：溶解度最小，容易聚集沉淀；分離和提純蛋白質(zhì)。3、蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)蛋白質(zhì)(2)膠體性質(zhì)蛋白質(zhì)分子的粒徑為1~100nm，具有膠體溶液的特征。原因極性基團(tuán)在一定的pH溶液中可電離而帶有同性電荷極性基團(tuán)吸引水分子在其表面定向排列而形成水化膜用途分離提純蛋白質(zhì)3、蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)蛋白質(zhì)(3)沉淀蛋白質(zhì)的沉淀：改變條件，使蛋白質(zhì)分子在溶液中發(fā)生凝聚，從而從溶液中析出a、鹽析加入中性鹽類(如NaCl、Na2SO4、(NH4)2SO4等)可逆沉淀b、有機(jī)溶劑沉淀加入極性有機(jī)溶劑(如甲醇、乙醇或丙酮等)長時間為不可逆沉淀3、蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)蛋白質(zhì)(3)沉淀NH2Pr–CH–COOAg↓c、重金屬鹽沉淀pH>pI:NH2Pr–CH–COO－+Ag+→d、某些酸類的沉淀pH<pI：NH3+Pr–CH–COOH+CCl3COO-→NH3+-OOCCl3Pr–CH–COOH↓3、蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)蛋白質(zhì)(4)變性(一級結(jié)構(gòu)未發(fā)生變化)天然蛋白質(zhì)