第二章蛋白質(zhì)化學(xué)課件

蛋白質(zhì)化學(xué)蛋白質(zhì)的概念

蛋白質(zhì)(Protein)是由許多不同的氨基酸，按照一定的順序，通過肽鍵連接而成的一條或多條肽鏈構(gòu)成的生物大分子。蛋白質(zhì)化學(xué)蛋白質(zhì)的概念1二、蛋白質(zhì)的生物學(xué)意義蛋白質(zhì)是構(gòu)成生物體最基本的結(jié)構(gòu)物質(zhì)和功能物質(zhì)。蛋白質(zhì)是生命活動的物質(zhì)基礎(chǔ)，是生命活動的主要體現(xiàn)者。結(jié)構(gòu)骨架催化作用運(yùn)輸作用免疫作用運(yùn)動作用調(diào)節(jié)作用二、蛋白質(zhì)的生物學(xué)意義蛋白質(zhì)是構(gòu)成生物體最基本的結(jié)構(gòu)物質(zhì)和功2三、蛋白質(zhì)的化學(xué)組成(一)蛋白質(zhì)的元素組成基本元素：CHONS

50~55%6~8%20~23%15~18%0~4%其他元素（某些蛋白質(zhì)）：PFeCuZnMoISe三、蛋白質(zhì)的化學(xué)組成(一)蛋白質(zhì)的元素組成3蛋白質(zhì)的含氮量大多數(shù)蛋白質(zhì)的含氮量接近于16%蛋白質(zhì)氮占生物組織中所有含氮物質(zhì)的絕大部分所以，可以根據(jù)生物樣品中的含氮量來計(jì)算蛋白質(zhì)的大概含量.蛋白質(zhì)含量（克%）=每克生物樣品中含氮的克數(shù)

6.25蛋白質(zhì)的含氮量大多數(shù)蛋白質(zhì)的含氮量接近于16%4(二）蛋白質(zhì)的分子組成蛋白質(zhì)>104

d

↓示5×103d↓胨2×103d

↓多肽103~5×102d↓二肽2×102d

↓氨基酸102d

月(二）蛋白質(zhì)的分子組成蛋白質(zhì)>104d月5(三)蛋白質(zhì)的其他組分蛋白質(zhì)

簡單蛋白質(zhì)結(jié)合蛋白質(zhì)

氨基酸部分非氨基酸部分糖脂核酸輔因子(三)蛋白質(zhì)的其他組分6三、蛋白質(zhì)的基本單位--氨基酸（一)氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)除甘氨酸和脯氨酸外，其他均具有如下結(jié)構(gòu)通式。

-氨基酸不變部分可變部分手性

-碳原子三、蛋白質(zhì)的基本單位--氨基酸（一)氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)-氨基7第二章蛋白質(zhì)化學(xué)課件8天然氨基酸除脯氨酸和甘氨酸外，其余均屬于L-α-氨基酸。除甘氨酸外，氨基酸均含有一個(gè)手性

-碳原子，因此都具有旋光性和立體異構(gòu)。各種氨基酸的區(qū)別在于側(cè)鏈R基團(tuán)（Radical)不同。天然氨基酸除脯氨酸和甘氨酸外，其余均屬于L-α-氨基酸。9蘇氨酸半胱氨酸蘇氨酸半胱氨酸10苯丙氨酸酪氨酸色氨酸組氨酸賴氨酸精氨酸天冬氨酸谷氨酸天冬酰胺谷氨酰胺八種必需氨基酸：Thr,Lys,Val,LeuIle,Met,Tyr，Phe蘇賴?yán)i亮異亮，甲硫酪苯丙。苯丙氨酸酪氨酸色氨酸組氨酸賴氨酸精氨酸天冬氨酸谷氨酸天冬酰胺11(二）氨基酸的分類1.常見的天然氨基酸：

極性氨基酸①按極性分非極性氨基酸

酸性氨基酸

②按酸堿性分堿性氨基酸中性氨基酸(二）氨基酸的分類1.常見的天然氨基酸：12Gly,Ala,Val,Leu.Ile,Phe,Met,Pro,Trp帶電荷Ser,Thr,Asn,Gln,Tyr,Cys帶正電:His,Lys,Arg帶負(fù)電荷:Asp,GLu.不帶荷:極性氨基酸氨基酸非極性氨基酸Gly,Ala,Val,Leu.Ile,Phe,Met,Pr13③按營養(yǎng)狀況分必需氨基酸非必需氨基酸2.稀有氨基酸是正常氨基酸的衍生物在遺傳上沒有直接的三聯(lián)密碼.(3)非蛋白質(zhì)氨基酸不在蛋白質(zhì)分子中出現(xiàn)的氨基酸大多是α-氨基酸的衍生物也有D-型和?-、γ-、δ-氨基酸.③按營養(yǎng)狀況分14（三）氨基酸的理化性質(zhì)：1.一般物理性質(zhì)：無色晶體，熔點(diǎn)極高，一般在2000以上。不同氨基酸有不同的味感。能溶于稀酸或稀堿，不溶于有機(jī)溶劑。（三）氨基酸的理化性質(zhì)：1.一般物理性質(zhì)：152.兩性解離及等電點(diǎn)：氨基酸分子是一種兩性電解質(zhì)。通過改變?nèi)芤旱膒H可使氨基酸分子的解離狀態(tài)發(fā)生改變。2.兩性解離及等電點(diǎn)：氨基酸分子是一種兩性電解質(zhì)。16Pk2是AA的-NH3+被滴定一半時(shí)的pH（

NH3+釋放H+）Pk1是AA的-coo-被滴定一半時(shí)的pH（coo-結(jié)合H+）氨基酸的解離曲線Pk2是AA的-NH3+Pk1是AA的-coo-氨基酸的解離17等電點(diǎn)的概念:氨基酸分子上的-NH3+和-COO-解離度完全相同；氨基酸所帶的凈電荷為零；些時(shí)溶液的pH值稱為該氨基酸的等電點(diǎn)。等電點(diǎn)（pI）時(shí)溶解度最小。等電點(diǎn)的概念:18等電點(diǎn)的推導(dǎo)等電點(diǎn)的推導(dǎo)19[Ala+]=[Ala±][H+]K1移項(xiàng)：[Ala-]=[Ala±]K2[H+]根據(jù)等電點(diǎn)的定義:[Ala+]=[Ala-][Ala±][H+]K1[Ala±]K2[H+]=[Ala+]=[Ala±][H+]K1移項(xiàng)：[Ala-]=[20整理：K1K2

[Ala±]=[Ala±][H+][H+]K1K2=[H+]2兩端取對數(shù)：-lg[H+]2

=-lgK1-lgK2∵-lgK1=

pk1-lgK2=

pk2

∴2（-lg[H+]）=pk1+pk2根據(jù)pH的定義得：pH=lg1/[H+]=-lg[H+]∴2pH=pk1+pk2pI=1/2(pk1+pk2

)整理：K1K2[Ala±]=[Ala±][H+][21中性氨基酸：pI=(pK1+pK2)/2酸性氨基酸：pI=(pK1+pKR-COO-

)/2堿性氨基酸：pI=(pK2+pKR-NH2)/2pK1指α-羧基離解常數(shù)的負(fù)對數(shù)值；pK2指α-氨基離解常數(shù)的負(fù)對數(shù)值pKR指側(cè)鏈R基離解常數(shù)的負(fù)對數(shù)值。中性氨基酸：pI=(pK1+pK2)/2223.紫外吸收性質(zhì)：色氨酸、酪氨酸和苯丙氨酸對紫外光有光吸收。其吸收峰在280nm左右，以色氨酸吸收最強(qiáng)?？刹捎米贤夥址止舛确y定蛋白質(zhì)的含量。3.紫外吸收性質(zhì)：色氨酸、酪氨酸和苯丙氨酸對紫外光有光吸收。23氨基酸的紫外吸收光譜氨基酸的紫外吸收光譜244.氨基酸的化學(xué)反應(yīng)（1）茚三酮反應(yīng)AA+水合茚三酮藍(lán)紫色化合物（2）甲醛反應(yīng)AA+甲醛二羥甲基氨基酸（3）亞硝酸反應(yīng)AA+亞硝酸

-羥氨基酸+氮?dú)?水加熱4.氨基酸的化學(xué)反應(yīng)（1）茚三酮反應(yīng)加熱25pH8.3（4）Sanger反應(yīng)

AA+DNFBDNP氨基酸（黃色）

（5）Dansyl-cl反應(yīng)

AA+DNS-ClDNP氨基酸（熒光）

（6）Edman反應(yīng)AA+PITCPTC-AAPTH-AA+H2ONaHCO3pH8-9、室溫pH9.7無水HFpH8.3（4）Sanger反應(yīng)NaHCO26AA與茚三酮反應(yīng)用途：常用于氨基酸的定性或定量分析。水合茚三酮茚三酮AA與茚三酮反應(yīng)用途：常用于氨基酸的定性或定量分析。水合茚三27用途：末端基氨基酸測定AA與二硝基氟苯（DNFB）的反應(yīng)用途：末端基氨基酸測定AA與二硝基氟苯（DNFB）的反應(yīng)28用途：末端基氨基酸測定AA與丹磺酰氯的反應(yīng)用途：末端基氨基酸測定AA與丹磺酰氯的反應(yīng)29四、肽(peptide)

（一）肽的概念四、肽(peptide)（一）肽的概念30肽:若干氨基酸通過肽鍵聚合而成的鏈狀化合物。肽鍵:肽分子中，一個(gè)氨基酸分子的α-羧基與另一個(gè)氨基酸分子的α-氨基經(jīng)脫水形成的酰胺鍵（-CO-NH）。二肽.三肽:根據(jù)成肽的氨基酸數(shù)目命名.寡肽：10肽以下稱之。多肽：

10肽以上稱之。氨基酸殘基：氨基酸成肽后已不完整，故稱之。肽單位：與肽鍵相連的六個(gè)原子（C

1,C,O,N,H,C

2)組成的肽平面。肽:若干氨基酸通過肽鍵聚合而成的鏈狀化合物。31氨基酸殘基與肽單位氨基酸殘基與肽單位32第二章蛋白質(zhì)化學(xué)課件33氨基酸的順序：指從“N”端→“C”端氨基酸的排列順序。肽的表示法:按氨基酸的順序依次讀為某氨酰某氨?！嘲彼?。如：谷氨酰半胱氨酰甘氨酸.簡稱：谷胱甘肽簡式：Glu·Cys·Gly（二）肽結(jié)構(gòu)的表示氨基酸的順序：指從“N”端→“C”端氨基酸的排列順序。（二）34（三）生物活性肽：生物體內(nèi)具有特殊的生物學(xué)活性的肽類物質(zhì)。重要的有谷胱甘肽、神經(jīng)肽、肽類激素等。（三）生物活性肽：生物體內(nèi)具有特殊的生物學(xué)活性的肽類物質(zhì)。351.谷胱甘肽（GSH）：全稱為γ-谷氨酰半胱氨酰甘氨酸。還原型（GSH）氧化型（GSSG）谷胱甘肽的生理功用：參與氧化還原反應(yīng)解毒作用保護(hù)巰基酶的活性1.谷胱甘肽（GSH）：全稱為γ-谷氨酰半胱氨酰甘氨酸。還36γ-

谷胱甘肽（GSH）γ-谷胱甘肽（GSH）372.多肽類激素：種類較多，生理功能各異。主要見于下丘腦及垂體分泌的激素。2.多肽類激素：種類較多，生理功能各異。主要見于下丘腦及38+H3N-Tyr-Gly-Gly-Phe-Met-COO-+H3N-Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu-COO-3、神經(jīng)肽·腦啡肽·Leo腦啡肽·有鎮(zhèn)痛麻醉作用。+H3N-Tyr-Gly-Gly-Phe-Met-COO-+39五、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)一級結(jié)構(gòu)----基本結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)二級結(jié)構(gòu)三級結(jié)構(gòu)四級結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)五、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)一級結(jié)構(gòu)----基本結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)二級結(jié)構(gòu)三40（一）蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)1、蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)的概念一級結(jié)構(gòu)指多肽鏈的氨基酸組成、線性順序、多肽鏈數(shù)目和關(guān)聯(lián)。多肽鏈的氨基酸順序，是蛋白質(zhì)生物功能的基礎(chǔ)。穩(wěn)定一級結(jié)構(gòu)的力：肽鍵、二硫鍵。（一）蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)1、蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)的概念41胰島素（Insulin）：胰島素（Insulin）：422、蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)的測定蛋白質(zhì)氨基酸順序的測定是蛋白質(zhì)化學(xué)研究的基礎(chǔ)。自從1953年F.Sanger測定了胰島素的一級結(jié)構(gòu)以來，現(xiàn)在已經(jīng)有上千種不同蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)被測定。

2、蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)的測定蛋白質(zhì)氨基酸順序的測433.一級結(jié)構(gòu)測定的意義：

一級結(jié)構(gòu)是研究高級結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)?？梢詮姆肿铀疥U明蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系?？梢詾樯镞M(jìn)化理論提供依據(jù)。可以為人工合成蛋白質(zhì)提供參考順序。3.一級結(jié)構(gòu)測定的意義：一級結(jié)構(gòu)是研究高級結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。44蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)的變異與分子病在鐮刀狀紅細(xì)胞貧血患者中，由于基因突變導(dǎo)致血紅蛋白β-鏈第六位氨基酸殘基由谷氨酸改變?yōu)槔i氨酸，血紅蛋白的親水性明顯下降，從而發(fā)生聚集，使紅細(xì)胞變?yōu)殓牭稜?。氨基酸順?2345678

HbAVal.His.Leu.Thr.Pro.Glu.Glu.LysHbSVal.His.Leu.Thr.Pro.Val.Glu.Lys蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)的變異與分子病45細(xì)胞色素c的一級結(jié)構(gòu)與生物進(jìn)化的關(guān)系細(xì)胞色素c的一級結(jié)構(gòu)與生物進(jìn)化的關(guān)系461.樣品純化（純度>97%以上）；2.測定蛋白質(zhì)的分子量；3.末端分析N端分析：PITC法

DNFB法

Edman法DNS-CL法C端分析：肼解法,羧肽酶法

4.拆分多肽鏈:可用8mol/L尿素或6mol/L鹽酸胍處理5.用兩種以上方法特異性裂解：肽鏈內(nèi)切酶（胰蛋白酶）化學(xué)試劑（溴化氰）6.分離純化肽段：雙向電泳7.測定氨基酸組成：

氨基酸自動分析儀(峰圖）8.跨切口重迭肽段，分析氨基酸順序

3一級結(jié)構(gòu)測定的程序1.樣品純化（純度>97%以上）；3一級結(jié)構(gòu)測定的程序47PITC法測定N-端氨基酸殘基PITC法測定N-端氨基酸殘基48DNFB法分析N-端氨基酸殘基DNFB法分析N-端氨基酸殘基49Edman降解法測定氨基酸序列異硫氰酸苯酯Edman降解法測定氨基酸序列異硫氰酸苯酯50用途：末端基氨基酸測定AA與丹磺酰氯的反應(yīng)用途：末端基氨基酸測定AA與丹磺酰氯的反應(yīng)51肼解法分析C-端氨基酸殘基NH2-NH2NH-NH2肼解法分析C-端氨基酸殘基NH2-NH2NH-NH252羧肽酶是一種肽鏈外切酶，它能從多肽鏈的C-端逐個(gè)的水解。羧肽酶A能水解除Pro,Arg和Lys以外的所有C-末端氨基酸殘基；根據(jù)不同的反應(yīng)時(shí)間測出酶水解所釋放出的氨基酸種類和數(shù)量，從而知道蛋白質(zhì)的C-末端殘基順序。羧肽酶法分析C-端氨基酸殘基羧肽酶B只能水解Arg和Lys為C-末端殘基的肽鍵。羧肽酶是一種肽鏈外切酶，它能從多肽鏈的C-端逐個(gè)的水解。羧肽53蛋白質(zhì)的特異裂解蛋白質(zhì)的特異裂解54胰蛋白酶（trypsin)的裂解作用胰蛋白酶（trypsin)的裂解作用55BrCN的裂解作用BrCN的裂解作用56氨基酸自動測序儀氨基酸自動測序儀57第二章蛋白質(zhì)化學(xué)課件58確定肽段在多肽鏈中的次序確定肽段在多肽鏈中的次序59（二）蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)（構(gòu)象）：指蛋白質(zhì)分子中原子和基團(tuán)在空間的排列分布和肽鏈的走向。（二）蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)（構(gòu)象）：指蛋白質(zhì)分子中601.概述⑴何謂構(gòu)象：構(gòu)象是指一個(gè)由幾個(gè)碳原子組成的分子，由于單鍵的旋轉(zhuǎn)造成的不同碳原子上各原子或取代基團(tuán)的空間排布。構(gòu)象的改變不需要共價(jià)鍵的斷裂和重組，只需要單鍵旋轉(zhuǎn)方向和角度改變即可。conformationconfiguration1.概述⑴何謂構(gòu)象：conformationconfigur61乙烷的構(gòu)象乙烷的構(gòu)象62⑵決定蛋白質(zhì)空間構(gòu)象的因素①蛋白質(zhì)的氨基酸序列②肽鍵的剛性平面性質(zhì)由于C=O雙鍵中的π電子云與N原子上的未共用電子對發(fā)生“電子共振”，使肽鍵具有部分雙鍵的性質(zhì)，不能自由旋轉(zhuǎn)。與肽鍵相連的六個(gè)原子構(gòu)成剛性平面結(jié)構(gòu)，稱為肽單元或肽鍵平面。但由于α-碳原子與其他原子之間均形成單鍵，因此兩相鄰的肽鍵平面可以α-碳原子作相對旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)的相對角度稱Cα原子的兩面角

和

，可描述多肽的所有可能構(gòu)象。⑵決定蛋白質(zhì)空間構(gòu)象的因素63第二章蛋白質(zhì)化學(xué)課件64第二章蛋白質(zhì)化學(xué)課件65③R基團(tuán)的性質(zhì)和排布：空間位阻基團(tuán)相互作用氫鍵離子鍵疏水鍵范德華力共價(jià)鍵（二硫鍵、酯鍵）③R基團(tuán)的性質(zhì)和排布：66穩(wěn)定蛋白質(zhì)構(gòu)象的力穩(wěn)定蛋白質(zhì)構(gòu)象的力672.蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)

蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)：指一級結(jié)構(gòu)進(jìn)一步盤繞折疊，其主鏈形成的局部構(gòu)象。二級結(jié)構(gòu)的類型：主要有

-螺旋、

-折疊、

-轉(zhuǎn)角、無規(guī)卷曲。維持二級結(jié)構(gòu)的力：主要是氫鍵。2.蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)：指一級結(jié)構(gòu)進(jìn)一步盤繞折68R基分布在螺旋的外側(cè)，并且影響著螺旋的形成。主鏈圍繞中心軸呈有規(guī)律螺旋式上升，形成右手螺旋；旋轉(zhuǎn)一周為3.6個(gè)氨基酸殘基；螺距為0.54nm；其結(jié)構(gòu)靠第一個(gè)肽平面上的-NH基與第四個(gè)肽平面上的-CO基形成的氫鍵維持，氫鍵的取向幾乎與軸平行；（1）α-螺旋的特征R基分布在螺旋的外側(cè)，并且影響著螺旋的形成。主鏈圍繞中心軸呈69左手/右手α-螺旋左手/右手α-螺旋70第二章蛋白質(zhì)化學(xué)課件71角蛋白分子中的二硫鍵角蛋白分子中的二硫鍵72⑵影響α-螺旋穩(wěn)定的因素

極大的側(cè)鏈基團(tuán)（存在空間位阻）；連續(xù)存在的側(cè)鏈帶有相同電荷的氨基酸殘基（同種電荷的互斥效應(yīng))有脯氨酸、羥脯氨酸的存在（不能形成氫鍵）。⑵影響α-螺旋穩(wěn)定的因素極大的側(cè)鏈基團(tuán)（存在空間位阻）；73（2）β-折迭的特征由若干條肽段或肽鏈平行或反平行排列組成片狀結(jié)構(gòu)；主鏈骨架上下折疊呈鋸齒狀；借相鄰主鏈之間的氫鍵維系。R基交替分布在片層的上下方。（2）β-折迭的特征由若干條肽段或肽鏈平行或反平行排列組成片74第二章蛋白質(zhì)化學(xué)課件75β-折迭包括平行式和反平行式兩種類型β-折迭包括平行式和反平行式兩種類型76絲蛋白的結(jié)構(gòu)絲蛋白是由伸展的肽鏈沿纖維軸平行排列成反向

-折疊結(jié)構(gòu)。分子中不含

-螺旋。絲蛋白的肽鏈通常是由多個(gè)六肽單元重復(fù)而成。這六肽的氨基酸順序?yàn)椋?/p>

-（Gly-Ser-Gly-Ala-Gly-Ala）n-絲蛋白的結(jié)構(gòu)絲蛋白是由伸展的肽鏈沿纖維軸平行排列成反向-折77（3）β-轉(zhuǎn)角的特征主鏈骨架本身以大約180°回折;回折部分通常由四個(gè)氨基酸殘基構(gòu)成;構(gòu)象依靠第一殘基的-CO基與第四殘基的-NH基之間形成氫鍵來維系。（3）β-轉(zhuǎn)角的特征主鏈骨架本身以大約180°回折;回折78第二章蛋白質(zhì)化學(xué)課件79（4）無規(guī)卷曲的特征coil無規(guī)卷曲是指多肽鏈主鏈部分形成的無規(guī)律的卷曲構(gòu)象。（4）無規(guī)卷曲的特征coil無規(guī)卷曲是指多肽鏈主鏈部分形80RNase的分子結(jié)構(gòu)α-螺旋β-折迭β-轉(zhuǎn)角無規(guī)卷曲RNase的分子結(jié)構(gòu)α-螺旋β-折迭β-轉(zhuǎn)角無規(guī)卷曲81超二級結(jié)構(gòu)(模序）motif

在蛋白質(zhì)分子中，若干具有二級結(jié)構(gòu)的肽段在空間上相互接近.形成有規(guī)則的，空間上能夠辯認(rèn)的二級結(jié)構(gòu)組合體。模序是蛋白質(zhì)發(fā)揮特定功能的基礎(chǔ)。如βαβ,βββ,ββ,αα等。超二級結(jié)構(gòu)(模序）motif在蛋白質(zhì)分子中，若干具有二級結(jié)82βαβααββββββαβααβββββ83鋅指結(jié)構(gòu)：螺旋-折迭-折迭模序鋅指結(jié)構(gòu)：螺旋-折迭-折迭模序84轉(zhuǎn)錄因子MyoD的螺旋-環(huán)-螺旋模序轉(zhuǎn)錄因子MyoD的螺旋-環(huán)-螺旋模序85結(jié)構(gòu)域與分子整體以共價(jià)鍵相連，這是它與亞基的區(qū)別。結(jié)構(gòu)域domain多肽鏈在超二級結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上進(jìn)一步盤曲折疊為緊密的近似球狀的結(jié)構(gòu)。在空間上彼此分隔，各自具有部分生物學(xué)功能的結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)域與分子整體以共價(jià)鍵相連，這是它與亞基的區(qū)別。結(jié)構(gòu)域d86圖示：假設(shè)具有2個(gè)結(jié)構(gòu)域的蛋白質(zhì)的線性折疊途徑圖示：假設(shè)具有2個(gè)結(jié)構(gòu)域的蛋白質(zhì)的線性折疊途徑87蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)：是指蛋白質(zhì)分子在二級結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上進(jìn)一步盤曲折疊而形成的整體構(gòu)象，也就是一條多肽鏈全部原子在三維空間的排布位置。4、蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)：是指蛋白質(zhì)分子在二級結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上進(jìn)一步盤曲折88維系三級結(jié)構(gòu)的力：主要是非共價(jià)鍵（次級鍵），如疏水鍵、氫鍵、鹽鍵、范氏引力等，但也有共價(jià)鍵，如二硫鍵等。維系三級結(jié)構(gòu)的力：主要是非共價(jià)鍵（次級鍵），如疏水鍵、氫鍵、89疏水作用是維持蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)最主要的穩(wěn)定力。疏水基團(tuán)因疏水作用而聚向分子內(nèi)部，親水基團(tuán)多分布在分子表面。因此，具有三級結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)都是親水的。疏水作用是維持蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)最主要的穩(wěn)定力。疏水基團(tuán)因疏水作用而90肌紅蛋白的三級結(jié)構(gòu)肌紅蛋白的三級結(jié)構(gòu)91溶菌酶分子的三級結(jié)構(gòu)溶菌酶分子的三級結(jié)構(gòu)92胰島素分子的三級結(jié)構(gòu)胰島素分子的三級結(jié)構(gòu)934.蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)：由兩條或兩條以上具有三級結(jié)構(gòu)的多肽鏈相互締結(jié)在一起的聚合體。其中每條具有三級結(jié)構(gòu)的多肽鏈為一個(gè)亞基sub-unit。維系蛋白質(zhì)四級結(jié)構(gòu)的力是次級鍵。由多個(gè)亞基聚集而成的蛋白質(zhì)稱為寡聚蛋白。4.蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)：94血紅蛋白(hemoglobin)的四級結(jié)構(gòu)血紅蛋白(hemoglobin)的四級結(jié)構(gòu)95血紅蛋白的四級結(jié)構(gòu)血紅蛋白的四級結(jié)構(gòu)96亞基的立體排布亞基的立體排布97六、蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系（一）蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系1、一級結(jié)構(gòu)與生物進(jìn)化2、一級結(jié)構(gòu)與分子?。ǘ┑鞍踪|(zhì)高級結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系1、蛋白質(zhì)變構(gòu)與功能的關(guān)系2、蛋白質(zhì)變性與功能的關(guān)系六、蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系（一）蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)98當(dāng)血紅蛋白的一個(gè)α亞基與氧分子結(jié)合→其他亞基的構(gòu)象發(fā)生改變→對氧的親和力增加→整個(gè)分子的氧結(jié)合力迅速增高→血紅蛋白的氧飽和曲線呈“S”形。這種由于蛋白質(zhì)分子構(gòu)象改變而導(dǎo)致蛋白質(zhì)分子功能發(fā)生改變的現(xiàn)象稱為變構(gòu)效應(yīng)。血紅蛋白當(dāng)血紅蛋白的一個(gè)α亞基與氧分子結(jié)合→其他亞基的構(gòu)象發(fā)生99七蛋白質(zhì)的性質(zhì)(一)膠體性質(zhì)

分子量很大很大的吸附力不能透過半透膜其水溶液是親水膠體七蛋白質(zhì)的性質(zhì)(一)膠體性質(zhì)100蛋白質(zhì)分子量的測定：超離心沉降法凝膠電泳法凝膠過濾法滲透壓法蛋白質(zhì)分子量的測定：101超離心沉降法：

把蛋白質(zhì)溶液放在25-50萬倍重力場的離心作用下，使蛋白質(zhì)顆粒從溶液中沉降下來。應(yīng)用光學(xué)方法觀察蛋白質(zhì)的沉降行為，從而判斷出蛋白質(zhì)的沉降速率，計(jì)算出蛋白質(zhì)的分子量。一般把單位（厘米）離心場中的沉降速率，稱為沉降系數(shù)，用S表示。一個(gè)S單位等于1×10-13秒。蛋白質(zhì)的分子量可以直接用S表示。超離心沉降法：102（二）蛋白質(zhì)的兩性解離與等電點(diǎn)由于蛋白質(zhì)分子中氨基酸殘基的側(cè)鏈上存在游離的氨基和游離的羧基，因此蛋白質(zhì)與氨基酸一樣具有兩性解離的性質(zhì)，因而也具有特定的等電點(diǎn)。（二）蛋白質(zhì)的兩性解離與等電點(diǎn)由于蛋白質(zhì)分子中氨基酸殘基的側(cè)103

在不同的pH環(huán)境下，蛋白質(zhì)的電學(xué)性質(zhì)不同。當(dāng)溶液pH=等電點(diǎn)時(shí)，蛋白質(zhì)粒子凈電荷為零，在電場中不移動；當(dāng)溶液pH＞等電點(diǎn)時(shí)，蛋白質(zhì)粒子帶負(fù)電荷，在電場中向正極移動；當(dāng)溶液pH＜等電點(diǎn)時(shí)，蛋白質(zhì)粒子帶正電荷，在電場中向負(fù)極移動。在不同的pH環(huán)境下，蛋白質(zhì)的電學(xué)性質(zhì)不同。104第二章蛋白質(zhì)化學(xué)課件105（三）蛋白質(zhì)的變性與復(fù)性1、蛋白質(zhì)的變性：在某些物理或化學(xué)因素的作用下，蛋白質(zhì)嚴(yán)格的空間結(jié)構(gòu)被破壞（不包括肽鍵的斷裂），從而引起蛋白質(zhì)若干理化性質(zhì)和生物學(xué)性質(zhì)的改變，稱為蛋白質(zhì)的變性(denaturation)。（三）蛋白質(zhì)的變性與復(fù)性1、蛋白質(zhì)的變性：在某些物理或化學(xué)因106（1）變性蛋白質(zhì)的特征：物理性質(zhì)：旋光性改變?nèi)芙舛认陆党两德噬吖馕斩仍黾樱?）變性蛋白質(zhì)的特征：物理性質(zhì)：107

化學(xué)性質(zhì)：官能團(tuán)反應(yīng)性增加易被蛋白酶水解生物學(xué)性質(zhì)：原有生物學(xué)活性喪失抗原性改變化學(xué)性質(zhì)：108（2）引起蛋白質(zhì)變性的因素

物理因素：高溫、高壓、紫外線、電離輻射、超聲波等.化學(xué)因素：強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、有機(jī)溶劑、重金屬鹽、去污劑、尿素（2）引起蛋白質(zhì)變性的因素物理因素：1092.蛋白質(zhì)變性的復(fù)性復(fù)性的概念：變性蛋白在一定的條件下，恢復(fù)其原有的的空間結(jié)構(gòu)與生物活性的過程稱之。影響復(fù)性的因素：變性的原因蛋白質(zhì)的種類變性的程度2.蛋白質(zhì)變性的復(fù)性復(fù)性的概念：變性蛋白在一定的條件下，恢復(fù)110沉淀：蛋白質(zhì)分子相互聚集而從溶液中析出的現(xiàn)象稱為沉淀。變性的蛋白質(zhì)不一定沉淀，沉淀的蛋白質(zhì)不一定變性。凝固：加熱使蛋白質(zhì)變性并凝聚成塊狀稱為凝固。沉淀：蛋白質(zhì)分子相互聚集而從溶液中析出的現(xiàn)象稱為沉淀。變性111核糖核酸酶的變性與復(fù)性核糖核酸酶的變性與復(fù)性112八蛋白質(zhì)的分類（一）按分子形狀分球狀蛋白質(zhì):纖維狀蛋白質(zhì):

α-角蛋白毛發(fā)、指甲等β-角蛋白蠶絲、蜘蛛絲等膠原蛋白皮膚、軟骨等八蛋白質(zhì)的分類（一）按分子形狀分113（二）按化學(xué)組成和溶解度分簡單蛋白質(zhì)結(jié)合蛋白質(zhì)(三)按生物功能分結(jié)構(gòu)蛋白收縮蛋白運(yùn)輸?shù)鞍踪A藏蛋白免疫蛋白調(diào)節(jié)蛋白酶（二）按化學(xué)組成和溶解度分114（一）分離純化的一般程序前處理生物組織破碎溶解離心粗分級無細(xì)胞提取液細(xì)分級濃縮的蛋白質(zhì)溶液

層析電泳精制品(結(jié)晶/凍干粉)鹽析等電點(diǎn)沉淀超濾有機(jī)溶劑分級九蛋白質(zhì)的分離純化（一）分離純化的一般程序鹽析等電點(diǎn)沉淀