生物化學(xué)-蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能-課件

蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能StructureandFunctionofProtein蛋白質(zhì)(protein)是由許多氨基酸(aminoacids)通過(guò)肽鍵(peptidebond)相連形成的高分子含氮化合物。蛋白質(zhì)的功能1.蛋白質(zhì)是生物體的重要組成成分2.蛋白質(zhì)具有重要的生物學(xué)功能

1）作為生物催化劑

2）代謝調(diào)節(jié)作用

3）免疫保護(hù)作用

4）物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)和存儲(chǔ)

5）運(yùn)動(dòng)與支持作用

6）參與細(xì)胞間信息傳遞3.氧化供能蛋白質(zhì)的分子組成

TheMolecularComponentofProtein

蛋白質(zhì)的元素組成主要有C、H、O、N和S。

有些蛋白質(zhì)含有少量P或金屬元素Fe、Cu、Zn、Mn、Co、Mo等蛋白質(zhì)的含氮量平均為16％。通過(guò)樣品含氮量計(jì)算蛋白質(zhì)含量的公式：蛋白質(zhì)含量(g%)=含氮量(g%)

×6.25

蛋白質(zhì)元素組成的特點(diǎn)1/16%氨基酸

——蛋白質(zhì)的基本組成單位存在自然界中的氨基酸有300余種，但組成人體蛋白質(zhì)的氨基酸僅有20種，且均屬L--氨基酸（甘氨酸除外）。H甘氨酸CH3丙氨酸L-氨基酸的通式R非極性疏水性氨基酸極性中性氨基酸酸性氨基酸堿性氨基酸（一）氨基酸的分類非極性疏水性氨基酸2.極性中性氨基酸3.酸性氨基酸4.堿性氨基酸

幾種特殊氨基酸甘氨酸Gly：無(wú)手性碳原子。半胱氨酸Cys：可形成二硫鍵。*肽鍵(peptidebond)：是由一個(gè)氨基酸的

-羧基與另一個(gè)氨基酸的

-氨基脫水縮合而形成的化學(xué)鍵。肽(peptide)

多肽鏈多肽鏈(polypeptidechain)二肽，三肽……寡肽(oligopeptide)，多肽(polypeptide)氨基酸殘基(residue)氨基末端（aminoterminal）和羧基末端（carboxylterminal）主鏈和側(cè)鏈多肽鏈幾種生物活性肽1.谷胱甘肽(glutathione,GSH)結(jié)構(gòu):－SH為活性基團(tuán)為酸性肽是體內(nèi)重要的還原劑GSH過(guò)氧化物酶H2O22GSH2H2OGSSG

GSH還原酶NADPH+H+NADP+主要功能:蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)

TheMolecularStructureofProtein蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)包括：

一級(jí)結(jié)構(gòu)(primarystructure)二級(jí)結(jié)構(gòu)(secondarystructure)三級(jí)結(jié)構(gòu)(tertiarystructure)四級(jí)結(jié)構(gòu)(quaternarystructure)高級(jí)結(jié)構(gòu)定義：蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)指多肽鏈中氨基酸的排列順序。一、蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)主要化學(xué)鍵：肽鍵

二硫鍵的位置屬于一級(jí)結(jié)構(gòu)研究范疇。一級(jí)結(jié)構(gòu)是蛋白質(zhì)空間構(gòu)象和特異生物學(xué)功能的基礎(chǔ)。胰島素的一級(jí)結(jié)構(gòu)3021二、蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)分子中某一段肽鏈的局部空間結(jié)構(gòu)，即該段肽鏈主鏈骨架原子的相對(duì)空間位置，并不涉及氨基酸殘基側(cè)鏈的構(gòu)象

。定義：穩(wěn)定因素：

氫鍵

（一）肽鍵平面

形成肽鍵的C-N鍵具有部分雙鍵的性質(zhì)，使得形成的酰胺鍵的四個(gè)原子及相鄰的Cα處于同一平面上叫酰胺平面或肽鍵平面。它是蛋白質(zhì)構(gòu)象的基本結(jié)構(gòu)單位。肽鍵平面HHHH

蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)的主要形式

-螺旋(

-helix)

-折疊(

-pleatedsheet)

-轉(zhuǎn)角(

-turn)

無(wú)規(guī)卷曲(randomcoil)

（二）

-螺旋結(jié)構(gòu)要點(diǎn):

①多肽鏈主鏈圍繞中心軸形成右手螺旋，側(cè)鏈伸向螺旋外側(cè)。②每圈螺旋含3.6個(gè)氨基酸，螺距為0.54nm，即0.15nm/氨基酸殘基。③每個(gè)肽鍵的亞氨氫和第四個(gè)肽鍵的羰基氧形成的氫鍵保持螺旋穩(wěn)定。氫鍵與螺旋長(zhǎng)軸基本平行。（三）

-折疊①多肽鏈充分伸展，相鄰酰胺平面之間折疊成鋸齒狀結(jié)構(gòu)，側(cè)鏈位于鋸齒結(jié)構(gòu)的上下方。②兩段以上的β-折疊結(jié)構(gòu)平行排列，兩鏈間可順向平行，也可反向平行。③兩鏈間的肽鍵之間形成氫鍵，以穩(wěn)固β-折疊結(jié)構(gòu)。氫鍵與螺旋長(zhǎng)軸垂直。

（四）

-轉(zhuǎn)角和無(wú)規(guī)卷曲