華中農(nóng)業(yè)大學(xué)生物化學(xué)-蛋白質(zhì)-課件

第三章蛋白質(zhì)

蛋白質(zhì)是最基本的生命物質(zhì)之一,是細(xì)胞中含量最豐富、功能最多的生物大分子,它參與動(dòng)物、植物、微生物的幾乎所有生命結(jié)構(gòu)和生命過(guò)程,它在細(xì)胞結(jié)構(gòu)、生物催化、物質(zhì)運(yùn)輸、運(yùn)動(dòng)、防御、調(diào)控以及記憶、識(shí)別等各個(gè)方面起著極其重要的作用。

1第三章蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)是最基本的生命物質(zhì)之一,是細(xì)胞中恩格斯<<自然辨證法>>:

生命是蛋白體存在的方式無(wú)論在什么地方，只要我們遇到生命，我們就會(huì)發(fā)現(xiàn)生命是和某種蛋白體相聯(lián)系的;并且無(wú)論在什么地方，只要我們遇到不處于解體過(guò)程的蛋白體，我們也無(wú)例外地發(fā)現(xiàn)生命。2恩格斯<<自然辨證法>>:2精品資料3精品資料3你怎么稱呼老師？如果老師最后沒有總結(jié)一節(jié)課的重點(diǎn)的難點(diǎn)，你是否會(huì)認(rèn)為老師的教學(xué)方法需要改進(jìn)？你所經(jīng)歷的課堂，是講座式還是討論式？教師的教鞭“不怕太陽(yáng)曬，也不怕那風(fēng)雨狂，只怕先生罵我笨，沒有學(xué)問(wèn)無(wú)顏見爹娘……”“太陽(yáng)當(dāng)空照，花兒對(duì)我笑，小鳥說(shuō)早早早……”44一、元素組成：

蛋白質(zhì)主要含有C、H、O、N，有的還含有S、P等，蛋白質(zhì)元素組成與糖、脂不同的是含有N，而且大多數(shù)蛋白質(zhì)含N量相當(dāng)接近，約為15-17%，平均為16%。5一、元素組成：

蛋白質(zhì)主要含有C、H、O、N，

所以在任何生物樣品中，每克N的存在大約表示該樣品含有100/16=6.25g蛋白質(zhì)，因此，只要測(cè)定生物樣品中的含N量，就能計(jì)算出蛋白質(zhì)的大致含量。例如測(cè)定100克面粉中含有2gN，說(shuō)明100克面粉里含有2×6.25=12.5g蛋白質(zhì)，面粉的蛋白質(zhì)含量=12.5%。6所以在任何生物樣品中，每克N的存在大約表二、蛋白質(zhì)是高分子物質(zhì)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，分子量大，一般都在一萬(wàn)以上，蛋白質(zhì)可被酸、堿和酶蛋白催化水解，使蛋白質(zhì)分子斷裂，分子量逐步變小，最后水解成AA。7二、蛋白質(zhì)是高分子物質(zhì)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，分子量大，一般都在一萬(wàn)以上例如：在體外加5-10倍20%HCl水解蛋白質(zhì)24hr，即可使蛋白質(zhì)水解成AA。毛發(fā)蛋白6mol/LNaOH溶液中煮沸6hr水解成AA。例：豬毛制備AA，胱氨酸、賴氨酸、精氨酸等8例如：8酶水解:在生物體內(nèi)，蛋白質(zhì)主要是在蛋白酶的催化下分解的，在水解過(guò)程中由于水解方法和條件不同，可以得到不同程度的降解物。

蛋白酶蛋白腙酶蛋白胨酶端解酶蛋白質(zhì)蛋白腙蛋白胨多肽20AAM·W104以上-5×103-2×103100以上100左右9酶水解:9單體分子的排列組合10單體分子的排列組合101111第一節(jié)氨基酸12第一節(jié)氨基酸12一氨基酸的分類（一）

非極性AA：這類AA共有8種，包括五種具脂肪烴R基團(tuán)的AA，即：丙氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、纈氨酸、甲硫氨酸和色氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸，其中色氨酸和苯丙氨酸含有吲哚環(huán)和苯基、脯氨酸是一種亞氨基酸，這類非極性AA不易溶于水。13一氨基酸的分類（一）

非極性AA：131414

(二)極性氨酸(不帶電荷)

以上七種極性氨酸比非極性AA易溶于水。它們所含的極性R基團(tuán)能參與氫鍵的形成，絲氨酸、蘇氨酸、酪氨酸的極性是由羧基提供的；而天冬酰胺和谷酰胺的極性是由酰胺基產(chǎn)生；半胱氨酸的極性由巰基產(chǎn)生，甘氨酸雖不帶有側(cè)鏈極性基團(tuán)，但由于所帶的α-氨基和α-羧基占了整個(gè)分子的大部分，具有明顯的極性，所以也歸納為極性AA一類。15(二)極性氨酸(不帶電荷)151616(三)酸性AA-R基團(tuán)帶負(fù)電荷的AA

因含有第二個(gè)羧基，所以在pH7.0時(shí)具有凈負(fù)電荷。

17(三)酸性AA-R基團(tuán)帶負(fù)電荷的AA17(四)

堿性AA—R基團(tuán)帶正電荷的AA

這三種AA的側(cè)鏈基團(tuán)在pH7.0時(shí)帶有正電荷，賴氨酸的R側(cè)鏈帶有-NH2基，精氨酸帶有具正電荷的胍基；組氨酸具有弱堿性的咪唑基。18(四)

堿性AA—R基團(tuán)帶正電荷的AA18二、氨基酸的分類（一）常見的蛋白質(zhì)氨基酸

按R基團(tuán)的極性可將氨基酸分為四大類：（1）非極性R基團(tuán)氨基酸：8個(gè)

AlaValLeuIleProPheTrpMet（2）極性R基團(tuán)不帶電荷氨基酸：7個(gè)

GlySerThrCysTyrAsnGln

19二、氨基酸的分類（一）常見的蛋白質(zhì)氨基酸（1）非極性R基團(tuán)氨（3）極性R基團(tuán)帶負(fù)電荷氨基酸：2個(gè)

AspGlu（4）極性R基團(tuán)帶正電荷氨基酸：3個(gè)

HisLysArg20（3）極性R基團(tuán)帶負(fù)電荷氨基酸：2個(gè)（4）極性R基氨基酸的結(jié)構(gòu)

脂肪族氨基酸丙氨酸

Alanine21氨基酸的結(jié)構(gòu)脂肪族氨基酸丙氨酸氨基酸的結(jié)構(gòu)纈氨酸

Valine

脂肪族氨基酸22氨基酸的結(jié)構(gòu)纈氨酸氨基酸的結(jié)構(gòu)亮氨酸

Leucine

脂肪族氨基酸-氨基異己酸23氨基酸的結(jié)構(gòu)亮氨酸Leucine氨基酸的結(jié)構(gòu)異亮氨酸Ileucine脂肪族氨基酸-氨基--甲基戊酸24氨基酸的結(jié)構(gòu)異亮氨酸脂肪族氨基酸-氨基--甲基戊酸2氨基酸的結(jié)構(gòu)脯氨酸

Proline

亞氨基酸25氨基酸的結(jié)構(gòu)脯氨酸Proline氨基酸的結(jié)構(gòu)

芳香族氨基酸苯丙氨酸Phenylalanine-氨基--苯基丙酸26氨基酸的結(jié)構(gòu)芳香族氨基酸苯丙氨酸-氨基-氨基酸的結(jié)構(gòu)芳香族氨基酸色氨酸TryptophanTrp-氨基--吲哚基丙酸27氨基酸的結(jié)構(gòu)芳香族氨基酸色氨酸-氨基--吲哚基丙氨基酸的結(jié)構(gòu)甲硫氨酸（蛋氨酸）Methionine

含硫氨基酸-氨基--甲硫基丁酸28氨基酸的結(jié)構(gòu)甲硫氨酸（蛋氨酸）Methionine氨基酸的結(jié)構(gòu)甘氨酸

Glycine極性不帶電荷脂肪族氨基酸29氨基酸的結(jié)構(gòu)甘氨酸極性不帶電荷29氨基酸的結(jié)構(gòu)絲氨酸

Serine

極性不帶電荷含羥基氨基酸30氨基酸的結(jié)構(gòu)絲氨酸Serine極性不帶電荷含羥基氨氨基酸的結(jié)構(gòu)蘇氨酸

Threonine極性不帶電荷含羥基氨基酸-氨基--羥基丁酸31氨基酸的結(jié)構(gòu)蘇氨酸Threonine極性不帶電荷-氨基酸的結(jié)構(gòu)半胱氨酸

Cysteine極性不帶電荷含硫氨基酸-氨基--巰基丙酸32氨基酸的結(jié)構(gòu)半胱氨酸Cysteine極性不帶電荷-氨基酸的結(jié)構(gòu)極性不帶電荷芳香族氨基酸酪氨酸Tyrosine-氨基--對(duì)羥苯基丙酸33氨基酸的結(jié)構(gòu)極性不帶電荷酪氨酸-氨基--對(duì)羥苯基丙酸3氨基酸的結(jié)構(gòu)天冬酰胺AsparagineAsn極性不帶電荷含酰胺氨基酸34氨基酸的結(jié)構(gòu)天冬酰胺Asparagine極性不帶電荷34氨基酸的結(jié)構(gòu)谷酰胺

GlutamineGln極性不帶電荷含酰胺氨基酸35氨基酸的結(jié)構(gòu)谷酰胺Glutamine極性不帶電荷氨基酸的結(jié)構(gòu)天冬氨酸Aspartate

極性帶負(fù)電酸性氨基酸36氨基酸的結(jié)構(gòu)天冬氨酸Aspartate極性帶負(fù)電36氨基酸的結(jié)構(gòu)谷氨酸

Glutamate極性帶負(fù)電酸性氨基酸37氨基酸的結(jié)構(gòu)谷氨酸Glutamate極性帶負(fù)電3氨基酸的結(jié)構(gòu)極性帶正電荷堿性氨基酸精氨酸

Arginine38氨基酸的結(jié)構(gòu)極性帶正電荷精氨酸Arginine38氨基酸的結(jié)構(gòu)組氨酸

Histidine極性帶正電荷堿性氨基酸39氨基酸的結(jié)構(gòu)組氨酸Histidine極性帶正電荷39氨基酸的結(jié)構(gòu)賴氨酸

Lysine極性帶正電荷堿性氨基酸40氨基酸的結(jié)構(gòu)極性帶正電荷40AA的結(jié)構(gòu)總結(jié)：含S的AA：Met,Cys含苯環(huán)的AA：Phe,Tyr,Trp含羥基的AA：Ser,Thr,Tyr酸性AA：Asp,Glu堿性AA：Arg,Lys,His41AA的結(jié)構(gòu)總結(jié)：含S的AA：酸性AA：41424243434444第二十一種蛋白質(zhì)氨基酸：硒代半胱氨酸SelenocysteineSeveralenzymes(forexample,glutathioneperoxidase,tetraikiodothyronine5'deiodinaseandformatedehydrogenase)containtheunusualaminoacid45第二十一種蛋白質(zhì)氨基酸：45第二十一種AA1996年，發(fā)現(xiàn)第21種天然氨基酸硒半胱氨酸（硒代半胱氨酸）半胱氨酸硒半胱氨酸46第二十一種AA1996年，發(fā)現(xiàn)第21種天然氨基酸半胱氨酸硒半47474848第二十二種蛋白質(zhì)氨基酸：49第二十二種蛋白質(zhì)氨基酸：49甲胺甲基轉(zhuǎn)移酶50甲胺甲基轉(zhuǎn)移酶5051515252吡咯賴氨酸：Pyl

53吡咯賴氨酸：Pyl53吡咯賴氨酸在產(chǎn)甲烷菌的甲胺甲基轉(zhuǎn)移酶中發(fā)現(xiàn),是目前已知的第22種參與蛋白質(zhì)生物合成的氨基酸,與標(biāo)準(zhǔn)氨基酸不同的是,它由終止密碼子UAG的有義編碼形成.與之對(duì)應(yīng)的在產(chǎn)甲烷菌中也含有特異的吡咯賴氨酰-tRNA合成酶(PylRS)和吡咯賴氨酸t(yī)RNA(tRNAPPy1).tRNAPy1具有不同于經(jīng)典tRNA的特殊結(jié)構(gòu).產(chǎn)甲烷菌通過(guò)直接途徑和間接途徑這兩種途徑生成吡咯賴氨酰-tRNAPy1(Pyl-tRNAPy1),它還可能通過(guò)mRNA上的特殊結(jié)構(gòu)以及其他還未發(fā)現(xiàn)的機(jī)制,控制UAG編碼成為終止密碼子或者吡咯賴氨酸。54吡咯賴氨酸在產(chǎn)甲烷菌的甲胺甲基轉(zhuǎn)移酶中發(fā)現(xiàn),是目前已知的第2(五)稀有aa和非蛋白aa55(五)稀有aa和非蛋白aa55

AA同一分子中含有-NH2和COOH、-COOH可釋放H+變成-COO-、-NH2接受H+變成正離子。

二、氨基酸的兩性性質(zhì)和等電點(diǎn)56二、氨基酸的兩性性質(zhì)和等電點(diǎn)56實(shí)驗(yàn)證明:氨基酸在水溶液和結(jié)晶都是以兩性離子形式存在。

57實(shí)驗(yàn)證明:氨基酸在水溶液和結(jié)晶都是以兩性離子形式存在。57

依照酸、堿質(zhì)子理論，酸是質(zhì)子的供體，堿是質(zhì)子的受體:

氨基酸在水中即起酸的作用(供體)，也起堿的作用(質(zhì)子的受體)

因此氨基酸是兩性電解質(zhì)。58依照酸、堿質(zhì)子理論，酸是質(zhì)子的供體，堿是質(zhì)59596060

物質(zhì)的解離常數(shù)是用滴定的曲線的實(shí)驗(yàn)方法求得，畫出曲線。當(dāng)1mol丙氨酸溶于水時(shí)，pH=6用氫氧化鈉滴定，得曲B。加入酸堿在使得丙氨酸凈電荷等于0時(shí),丙氨酸所帶正，負(fù)電荷相等，這時(shí)的pH值就是丙氨酸等電點(diǎn)，pI的概念:兩性電解質(zhì)所帶正負(fù)電荷相等時(shí)的pH值，pI。

pI=兩性離子狀態(tài)兩側(cè)的pK’值之和的一半(2.34+9.69)/2=6.02。61物質(zhì)的解離常數(shù)是用滴定的曲線的實(shí)驗(yàn)方法求得，畫出

6262酸性氨基酸，堿性氨基酸的pI計(jì)算？63酸性氨基酸，堿性氨基酸的pI計(jì)算？63氨基酸中的可解離基團(tuán)側(cè)鏈基團(tuán)的可以解離時(shí)，其表觀解離常數(shù)用pKP表示。64氨基酸中的可解離基團(tuán)側(cè)鏈基團(tuán)的可以解離時(shí)，其表觀解離常數(shù)用p不同物質(zhì)解離曲線65不同物質(zhì)解離曲線65兩性離子兩側(cè)的pK之和的一半

中性的AA的PI=(pK1+pK2)/2酸性AA:Glu、Asp、pI=(pK1+pKR)/2堿性AA:Arg、Lys、His、

pI=(pK2+pKR)/2

AA等電點(diǎn)的計(jì)算66兩性離子兩側(cè)的pK之和的一半AA等電點(diǎn)的計(jì)算66

中性AA的等電點(diǎn)不是pH7,而都是小于7,在pH6.0左右,Val=5.96,Ala=6.02,Ser=5.68,這是因?yàn)锳A中羧基的解離度大于氨基的解離度。低于等電點(diǎn)的pH溶液，AA帶正電。高于等電點(diǎn)的pH溶液，AA帶負(fù)電。67中性AA的等電點(diǎn)不是pH7,而都是小于7

pH>pI時(shí)，氨基酸帶負(fù)電荷，在電場(chǎng)中向正極移動(dòng)。

pH=pI時(shí)，氨基酸凈電荷為零

pH<pI時(shí)，氨基酸帶正電荷，在電場(chǎng)中向負(fù)極移動(dòng)。

6868

三、氨基酸的光學(xué)性質(zhì)69三、氨基酸的光學(xué)性質(zhì)69Conventionfromorganicchemistry70Conventionfromorganicchemis

生物體內(nèi)組成蛋白質(zhì)的AA都是L-型，除甘氨酸以外。只在少數(shù)細(xì)菌細(xì)胞壁上發(fā)現(xiàn)D-型。71生物體內(nèi)組成蛋白質(zhì)的AA都是L-型，除甘氨酸72721.

含有不對(duì)稱碳原子的aa具有旋光性。右旋(+):Ala、Gln、Asp…

左旋(-):Trp、Phe、Ser、Pro…AA的比旋光度是基本的物理常數(shù)之一，其值取決于AA側(cè)鏈，也受溶液pH值的影響。731.

含有不對(duì)稱碳原子的aa具有旋光性。737474757576762.

吸收光譜

20種氨基酸都沒有可見光的光吸收，而色氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸含有苯環(huán),在紫外區(qū)顯示,特征的吸收光譜，Pr一般最大光吸收在280nm。因此可以用紫外法測(cè)定蛋白質(zhì)含量。772.

吸收光譜

20種氨基酸都沒有可見光的光7878

(一)a-氨基參加的反應(yīng)1.

與亞硝酸反應(yīng):AA的a-氨基與其它一級(jí)胺一樣能與亞硝酸反應(yīng)，生成相應(yīng)的羥酸和N2在標(biāo)準(zhǔn)條件下測(cè)定生成的N2↑，計(jì)算氨基酸的量。四、氨基酸的化學(xué)反應(yīng):79(一)a-氨基參加的反應(yīng)四、氨基酸的化學(xué)反應(yīng):792.

烴基化反應(yīng):-NH2上的一個(gè)H原子可被烴基取代a:Sanger反應(yīng)

2,4-二硝基氟苯(DNFB)在弱減溶液中發(fā)生親核芳環(huán)取代反應(yīng)生成2,4-二硝基苯基氨基酸，英國(guó)的Sanger用這個(gè)反應(yīng)來(lái)鑒定多肽N-未端的氨基酸，用以測(cè)定多肽或蛋白質(zhì)的AA排序。802.

烴基化反應(yīng):-NH2上的一個(gè)H原子可被烴基取代8081818282b.與苯異硫氰酸酯(PITC)在弱堿條件下形成相應(yīng)的苯氨基硫甲酰(PTC)衍生物，與酸發(fā)生環(huán)化生成PTH-aa,這是著名的Edman降解，進(jìn)行多肽鏈N-未端氨基酸的測(cè)定。

現(xiàn)在根據(jù)此原理設(shè)計(jì)出了”蛋白質(zhì)順序測(cè)定儀”。Edman反應(yīng)83b.Edman反應(yīng)8384848585氨基酸的鑒定、分離純化PTH-AA86氨基酸的鑒定、分離純化PTH-AA863.

脫氨基反應(yīng):aa經(jīng)氨基酸氧化酶催化脫去a-氨基而變成酮酸。873.

脫氨基反應(yīng):871.

成鹽和成酯反應(yīng):

當(dāng)羧基變成酯類后羧基的化學(xué)反應(yīng)即被保護(hù)，而氨基的反應(yīng)被加強(qiáng)，這就是為什么氨基酸的酰基化需要在堿性溶液中進(jìn)行的原因。(二)a-羧基參加的反應(yīng)88(二)a-羧基參加的反應(yīng)882.

脫羧基反應(yīng):aa在生物體內(nèi)經(jīng)aa脫羧酶作用，放出二氧化碳并生成相應(yīng)的一級(jí)胺。3.成酰胺反應(yīng):AA與氨作用可形成氨基酸的酰胺，為生物體儲(chǔ)NH3的主要反應(yīng)。動(dòng)、植物體內(nèi)的Gln、Asn可以這種反應(yīng)形成。892.

脫羧基反應(yīng):aa在生物體內(nèi)經(jīng)aa脫羧酶作用，放出二氧(三)a-氨基和a-羧基共同參加的反應(yīng):(1)

茚三酮反應(yīng):

茚三酮在弱酸性溶液中與a-氨基酸共熱，引起氨基酸氧化脫氨、脫羧反應(yīng)，最后茚三酮與反應(yīng)產(chǎn)物氨和還原茚三酮發(fā)生作用，生成紫色物質(zhì)。

90(三)a-氨基和a-羧基共同參加的反應(yīng):(1)

茚三酮

水合茚三酮+2NH3+還原茚三酮生成藍(lán)紫色物質(zhì)。

91水合茚三酮+2NH3+還原茚三酮生成藍(lán)紫色物質(zhì)(2)成肽反應(yīng):

92(2)成肽反應(yīng):92

非a-羧基,如谷氨酸、天門冬氨酸的中a-羧基既可與其它NH2形成肽鍵。93非a-羧基,如谷氨酸、天門冬氨酸的中a-羧基既可與其它9494這三個(gè)肽是谷氨酰、半胱氨酰、甘氨酸簡(jiǎn)稱谷胱甘肽，用G-SH表示。谷胱甘肽是一些酶的輔酶，這個(gè)Glu就是由非a-羧基形成的肽鏈，在谷胱甘肽中SH是暴露在外面的，是一個(gè)比較活躍的基因，這個(gè)SH基又可與另一個(gè)谷胱甘肽結(jié)合起來(lái)成為氧化型的谷胱甘肽。防止過(guò)氧化物的積累，參與氧化還原。95這三個(gè)肽是谷氨酰、半胱氨酰、甘氨酸簡(jiǎn)稱谷胱甘肽，用G-SH表氧化型谷胱甘肽用代號(hào)G-S-S-G表示

2→G-SH====G-S-S-G96氧化型谷胱甘肽用代號(hào)G-S-S-G表示96I'vegotmuchproteintoday！第二節(jié)

蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)97I'vegotmuchprotein第二節(jié)

蛋白質(zhì)是由許多氨基酸通過(guò)肽鏈連接形成的生物大分子，20種AA以不同的數(shù)目、比例和排列順序構(gòu)成了成千上萬(wàn)種不同的蛋白質(zhì)，其分子量在10,000以上，結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜。下面對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的不同層次進(jìn)行討論。

98蛋白質(zhì)是由許多氨基酸通過(guò)肽鏈連接形成的生物大分子，2

一級(jí)結(jié)構(gòu)是指蛋白質(zhì)肽鏈中氨基酸的排列順序和連接方式，也叫化學(xué)結(jié)構(gòu)。氨基酸的連接方式:一個(gè)AA的

-氨基與另一AA的

-羧基經(jīng)脫水成肽鏈連接的。一、蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)99一、蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)99氨基酸殘基100氨基酸殘基100

肽的數(shù)目是根據(jù)氨基酸殘基的數(shù)目決定的。一個(gè)八肽有8個(gè)AA殘基,由七個(gè)肽鏈連接，十個(gè)以下的肽叫寡肽，超過(guò)10個(gè)AA殘基的肽叫多肽。因?yàn)槎鄠€(gè)AA以肽鏈連接的是一條鏈，所以也叫多肽鏈。101肽的數(shù)目是根據(jù)氨基酸殘基的數(shù)目決定的。10

蛋白質(zhì)里的肽鏈由100-300個(gè)AA殘基組成。但也有例外，如鐵氧還蛋白只有6000道爾頓，大約只有60個(gè)AA殘基組成。102蛋白質(zhì)里的肽鏈由100-300個(gè)AA殘基組成。胰島素激活圖103胰島素激活圖103

第一個(gè)測(cè)定蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)的是胰島素，由51個(gè)AA殘基組成，由A、B兩條肽鏈組成，A鏈?zhǔn)怯?1個(gè)AA殘基組成的21肽鏈，B鏈?zhǔn)怯?0個(gè)AA殘基組成的30肽，A、B鏈之間由兩個(gè)二硫鍵連接起來(lái)，一個(gè)二硫鍵是A的第七位cys和B鏈的第七位cys，另一個(gè)是A19-B20兩個(gè)cys的SH基形成的，除此之外，21肽的A鏈內(nèi)的第6個(gè)與第11位的cys又形成一個(gè)鏈內(nèi)二硫鍵，所以，胰島素分子的一級(jí)結(jié)構(gòu)有二個(gè)鏈間二S鍵和一個(gè)鏈內(nèi)二硫鍵，共有三個(gè)二硫鍵。

104第一個(gè)測(cè)定蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)的是胰島素，由51個(gè)AA殘基二級(jí)結(jié)構(gòu)：多肽鏈借助H鍵沿一維方向具有規(guī)則重復(fù)的構(gòu)象。如

-螺旋,β-折疊。二、蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)105二、蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)105構(gòu)型:

是指在立體異構(gòu)體中取代原子或基因在空間的取向，一個(gè)C原子和四個(gè)不同的基團(tuán)相連時(shí)，只可能有兩種不同的空間排列，這兩種不同的不同的空間排列稱為不同的構(gòu)型，如果沒有共價(jià)鏈的破裂是不能互變的。D-構(gòu)型，L-構(gòu)型。1.構(gòu)型、構(gòu)象:106構(gòu)型:1.構(gòu)型、構(gòu)象:106107107Conventionfromorganicchemistry108Conventionfromorganicchemis構(gòu)象:

是指這些取代基團(tuán)在空間的排布，可能形成的不同的立體結(jié)構(gòu)，這種空間位置的改變，并不涉及共價(jià)鏈的破裂。109構(gòu)象:109110110例如：乙烷如果兩個(gè)CH3基的C-C單鏈完全可以自由旋轉(zhuǎn)，將產(chǎn)生無(wú)數(shù)種分子構(gòu)象，但交叉型的構(gòu)象最穩(wěn)定，它是乙烷分子存在的主要構(gòu)象。111例如：乙烷111(R,R)isomer(S,S)isomer112(R,R)isomer(S,S)isomer112雙鍵不能自由旋轉(zhuǎn)113雙鍵不能自由旋轉(zhuǎn)1132.肽鍵平面

1142.肽鍵平面

114兩個(gè)肽平面以一個(gè)Cα為中心發(fā)生旋轉(zhuǎn)115兩個(gè)肽平面以一個(gè)Cα為中心發(fā)生旋轉(zhuǎn)115116116★多肽鏈可以看成由Cα串聯(lián)起來(lái)的無(wú)數(shù)個(gè)酰胺平面組成117★多肽鏈可以看成由Cα串聯(lián)起來(lái)的無(wú)數(shù)個(gè)酰胺平面組成117肽鏈中的肽平面118肽鏈中的肽平面118

在肽鏈的主鏈中,只有Ca-N,(φ)，Ca-C2(ψ)是單鍵，可以自由旋轉(zhuǎn)，所以多肽鏈可以形成特定的構(gòu)象。如φ,ψ取不同的角度就構(gòu)成不同的構(gòu)象，肽鏈的構(gòu)象就用這兩個(gè)構(gòu)象角描述。119在肽鏈的主鏈中,只有Ca-N,(φ)，Ca-C2

實(shí)際上一個(gè)天然的蛋白質(zhì)多肽鏈在一定條件下，只有一種式很少幾種構(gòu)象，而且相當(dāng)穩(wěn)定，這是因?yàn)橹麈溕先种皇请逆溇唠p鏈性質(zhì)不能旋轉(zhuǎn)，此主連上還有側(cè)鏈，其大小及帶電情況不同。它們?cè)趩捂溞D(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生空間位阻和靜電效應(yīng)，制約著大量的構(gòu)象形成。120實(shí)際上一個(gè)天然的蛋白質(zhì)多肽鏈在一定條件下，只

天然的蛋白質(zhì)一般都含有

-螺旋、β-折疊、β-轉(zhuǎn)角和自由卷曲等，其中最主要的是

-螺旋、β-折疊。3.二級(jí)結(jié)構(gòu)121天然的蛋白質(zhì)一般都含有-螺旋、β-折疊、β-

-螺旋結(jié)構(gòu)。

122-螺旋結(jié)構(gòu)。

122DamagedHumanHair123DamagedHumanHair123角蛋白keratin的結(jié)構(gòu)特征124角蛋白keratin的結(jié)構(gòu)特征124(1)a-螺旋結(jié)構(gòu)的主要特征如下:a.肽鏈中的肽平面繞Ca相繼旋轉(zhuǎn),二面角各自取同一數(shù)值，Φ=-57°、ψ=-48°,即形成具有周期性規(guī)則的構(gòu)象。多肽鏈可以按右手方向式或左手方向盤繞形成右手螺旋式左手螺旋。每隔3.6個(gè)氨基酸殘基，螺旋上升一圈;每圈間距0.5４nm，即每個(gè)氨基酸殘基沿螺旋中心軸上升1.5nm，螺旋上升時(shí)，每個(gè)氨基酸殘基沿軸旋轉(zhuǎn)100°。125(1)a-螺旋結(jié)構(gòu)的主要特征如下:a.肽鏈中的肽平α螺旋特性氫鍵取向與主軸基本平行右旋，3.6個(gè)氨基酸一個(gè)周期，螺距0.54nm第n個(gè)AA(NH)與第n-4個(gè)AA(CO)形成氫鍵，環(huán)內(nèi)原子數(shù)13。126α螺旋特性氫鍵取向與主軸基本平行右旋，3.6個(gè)氨基酸一個(gè)周期肽平面的相疊形成α螺旋127肽平面的相疊形成α螺旋127

遇上pro就會(huì)中斷或拐彎,a-亞基引起沒有多余的H形成H鍵。

128

128b.螺旋體中所有氨基酸殘基側(cè)鏈都伸向外側(cè)，鏈中的全部C=O和N-H幾乎都平行于螺旋軸，每個(gè)氨基酸殘基的N-H與前面第四個(gè)氨基酸殘基的C=O形成H鍵，肽鏈上所有的肽鍵都參與了氫鍵的形成，因此a-螺旋相當(dāng)穩(wěn)定，螺旋體內(nèi)氫鏈形成示意如下:129b.螺旋體中所有氨基酸殘基側(cè)鏈都伸向外側(cè)，鏈中的全部C=130130131131c.天然蛋白質(zhì)中絕大多數(shù)都是右手-

-螺旋，左手螺旋只在少數(shù)蛋白質(zhì)中發(fā)現(xiàn),例如嗜熱菌蛋白酶中有一很短的左手

-螺旋，Asp-Asn-Gly-Gly組成。a-螺旋是二級(jí)結(jié)構(gòu)的主要形式，其次a、β、折疊。132c.天然蛋白質(zhì)中絕大多數(shù)都是右手--螺旋，左手螺旋只在133133Theproteinkeratinisthechiefstructuralcomponentsofhair,scales,horn,wool,nailsandfeathers.134TheproteinkeratinisthechiRNaseA135RNaseA135獅子捕獲穿山甲無(wú)奈堅(jiān)硬外殼無(wú)法入口136獅子捕獲穿山甲無(wú)奈堅(jiān)硬外殼無(wú)法入口136如圖H鍵連接，鋸齒狀的片層結(jié)構(gòu)。

(2)蛋白質(zhì)的β折疊結(jié)構(gòu)137(2)蛋白質(zhì)的β折疊結(jié)構(gòu)137138138(a)a-螺旋結(jié)構(gòu)的肽鏈?zhǔn)蔷砬陌魻罱Y(jié)構(gòu)，而β折疊結(jié)構(gòu)的肽鏈幾乎是完全伸展的，整個(gè)肽鏈成一種折疊的形式。β折疊結(jié)構(gòu)與a-螺旋結(jié)構(gòu)相比有如下特點(diǎn)139(a)a-螺旋結(jié)構(gòu)的肽鏈?zhǔn)蔷砬陌魻罱Y(jié)構(gòu)，而β折疊結(jié)構(gòu)的肽(b)β-折疊結(jié)構(gòu)是肽鏈與肽鏈之間形成氫鍵，a-螺旋是鏈內(nèi)形成氫鏈。140(b)β-折疊結(jié)構(gòu)是肽鏈與肽鏈之間形成氫鍵，a-螺旋是鏈內(nèi)形(c)β-折疊有兩種類型，一為平行式，即肽鏈的所有N端都在同一端，另一類為反平行式，即相鄰兩條肽鏈的方向相反，一條為N端，另一條為C端。

141(c)β-折疊有兩種類型，一為平行式，即肽鏈的所有N端都在同β-轉(zhuǎn)角也叫做β-回折,即肽鏈回折180°，使得AA殘基的C=O與第四個(gè)AA殘基的>N-H形成氫鍵。

(3)β-轉(zhuǎn)角142β-轉(zhuǎn)角也叫做β-回折,即肽鏈回折180°，使得AA殘基的(4)無(wú)規(guī)則卷曲(randomcoil)沒有確定性的肽鏈構(gòu)象，但仍是緊密有序的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，通過(guò)主鏈間及主鏈與側(cè)鏈間氫鍵維持其構(gòu)象。分兩類：143(4)無(wú)規(guī)則卷曲(randomcoil)沒有確定性的肽鏈(1)緊密環(huán)(compactloop)：肽鏈主體結(jié)構(gòu)卷曲成一端開放的環(huán)狀象希臘字母Ω，又稱Ω環(huán)；肽鏈由6-16個(gè)殘基組成；Gly、Pro、Asn、Asp、Ser和Tyr較常見。由于親水性氨基酸殘基較多，故常位于蛋白質(zhì)分子表面；殘基側(cè)鏈可堆積在環(huán)內(nèi)通過(guò)疏水作用或氫鍵等形成緊密的結(jié)構(gòu)；可能與蛋白質(zhì)的識(shí)別功能有關(guān)。144(1)緊密環(huán)(compactloop)：肽鏈主體結(jié)構(gòu)卷曲成(2)連接條帶(connectionstraps):各種連接條帶的長(zhǎng)度、走向不規(guī)則，在蛋白質(zhì)肽鏈的卷曲、折疊過(guò)程中具有明確的結(jié)構(gòu)作用；連接條帶主鏈C=O和NH間一般不形成氫鍵；常位于分子表面，殘基常帶電荷或具有極性，能與介質(zhì)水形成氫鍵；功能：連接條帶往往參與形成蛋白質(zhì)的一些結(jié)合或酶的活性位點(diǎn)。145(2)連接條帶(connectionstraps):各種(5)超二級(jí)結(jié)構(gòu):

二級(jí)結(jié)構(gòu)組合體。

146(5)超二級(jí)結(jié)構(gòu):146147147角蛋白keratin的結(jié)構(gòu)特征148角蛋白keratin的結(jié)構(gòu)特征148149149150150151151152152153153154154Repeatedusageofapattern155Repeatedusageofapattern155156156157157158158159159160160161161丙酮酸激酶結(jié)構(gòu)162丙酮酸激酶結(jié)構(gòu)162Lysozyme163Lysozyme163磷酸丙糖異構(gòu)酶結(jié)構(gòu)164磷酸丙糖異構(gòu)酶結(jié)構(gòu)164結(jié)構(gòu)域:

在二級(jí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，多肽鏈進(jìn)一步卷曲折疊成相對(duì)獨(dú)立，近似球形的組裝體。165結(jié)構(gòu)域:165166166167167抗體輕鏈的結(jié)構(gòu)域168抗體輕鏈的結(jié)構(gòu)域168StructuraldomainsinthepolypeptidetroponinC,(肌鈣蛋白）twoseparatecalcium-bindingdomains169Structuraldomainsinthepoly

多肽鏈在二級(jí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，主鏈構(gòu)象和側(cè)鏈構(gòu)象相互作用，進(jìn)一步盤曲折疊形成特定的球狀分子結(jié)構(gòu)即為三級(jí)結(jié)構(gòu)。

三、蛋白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu)170多肽鏈在二級(jí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，主鏈構(gòu)象和側(cè)鏈構(gòu)象171171Hexokinase的結(jié)構(gòu)172Hexokinase的結(jié)構(gòu)1721.兩個(gè)Cys殘基的-SH經(jīng)氧化作用而形成的二硫鍵維持蛋白質(zhì)三級(jí)結(jié)構(gòu)的作用力1731.兩個(gè)Cys殘基的-SH經(jīng)氧化作用而形成的二硫鍵維持蛋白2.氫鍵:

是發(fā)生于多肽鏈中負(fù)電性很強(qiáng)的氮原子或氧子的孤對(duì)電子與N-H或O-H的氫原子間的相互吸引力。氫鍵雖是弱鍵，但在蛋白質(zhì)分子中數(shù)量極大，在維多和促進(jìn)蛋白質(zhì)高級(jí)結(jié)構(gòu)形成中起著極其重要的作用。1742.氫鍵:1743.范德華力:

一為引力，一為斥力，引力產(chǎn)生于極性基團(tuán)之間和極性基團(tuán)與非極性基團(tuán)之間，這種作用力雖然很弱，但可以累加。兩個(gè)極團(tuán)之間距離太近，產(chǎn)生排斥力。范德華引力在維持蛋白質(zhì)高級(jí)結(jié)構(gòu)上具有一定的作用，特別是側(cè)鏈基團(tuán)與介質(zhì)水分子之間的相互作用，有助于蛋白質(zhì)高級(jí)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。1753.范德華力:1754.疏水鍵:

由疏水基團(tuán)之間的相互作用形成的疏水力。主要是介質(zhì)水分子對(duì)疏水基因的排斥所形成。1764.疏水鍵:1765.離子鍵:

也稱鹽鍵。它是正電荷與負(fù)電荷之間的一種靜電相互作用。1775.離子鍵:1776.酯鍵:AA殘基的-OH與另-AA的COOH脫水形成酯鍵。1786.酯鍵:1787.配位鍵:

兩個(gè)原子之間由單方面提供共用電子對(duì)形成的共價(jià)鍵稱為配位鍵，Pr中含有的金屬離子以配位鍵相連。1797.配位鍵:179由兩條或兩條以上具有三級(jí)結(jié)構(gòu)的多肽鏈聚合而成有特定三維結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)構(gòu)象叫做蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu)。四級(jí)結(jié)構(gòu)是由具有一、二、三級(jí)結(jié)構(gòu)的幾個(gè)亞基或叫亞單位構(gòu)成，亞基之間有的是相同的，有的是不相同的。

四、蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu)180由兩條或兩條以上具有三級(jí)結(jié)構(gòu)的多肽鏈聚合而成有特定三維結(jié)例如：

血紅蛋白(hemoglobin),它是血液中紅細(xì)胞的主要成分，具有運(yùn)輸O2和CO2的功能，由相同的兩個(gè)a亞基和兩個(gè)β亞基組成的四聚體，如果單獨(dú)的a-鏈或單獨(dú)的β鏈則沒有運(yùn)輸O2或CO2的作用。181例如：181182182

這種由不同亞基構(gòu)成的四級(jí)結(jié)構(gòu)如血紅蛋白稱作不均一的四級(jí)結(jié)構(gòu)，由相同亞基構(gòu)成的四級(jí)結(jié)構(gòu)叫做均一的四級(jí)結(jié)構(gòu)，離子鍵也參與四級(jí)結(jié)構(gòu)的形成。維系蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu)的亞基間的化學(xué)鍵主要是二硫鍵和疏水力，其次氫鍵，范德華引力。183這種由不同亞基構(gòu)成的四級(jí)結(jié)構(gòu)如血紅蛋白稱作不DNA和蛋白質(zhì)的相互作用也是四級(jí)結(jié)構(gòu)184DNA和蛋白質(zhì)的相互作用也是四級(jí)結(jié)構(gòu)184二氧化碳的運(yùn)輸185二氧化碳的運(yùn)輸185186186187187核磁共振確定蛋白質(zhì)分子在溶液中的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)188核磁共振確定蛋白質(zhì)分子在溶液中的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)188189189190190191191Hemoglobin的四級(jí)結(jié)構(gòu)192Hemoglobin的四級(jí)結(jié)構(gòu)192蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的總結(jié)193蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的總結(jié)193蛋白質(zhì)幾種不同的立體結(jié)構(gòu)表示法194蛋白質(zhì)幾種不同的立體結(jié)構(gòu)表示法194X-Ray衍射決定蛋白質(zhì)空間構(gòu)象195X-Ray衍射決定蛋白質(zhì)空間構(gòu)象195第三節(jié)蛋白質(zhì)的性質(zhì)Biochemistry196第三節(jié)蛋白質(zhì)的性質(zhì)Biochemistry196一蛋白質(zhì)的膠體性質(zhì)

由于蛋白質(zhì)分子量很大,蛋白質(zhì)在水溶液中形成直徑1-100nm的顆粒，本身又具有電荷,因而具有膠體溶液的特征。如布朗運(yùn)動(dòng)以及不能透過(guò)半透膜等性質(zhì)，常常可利用超濾和透析等方法去掉小分子物質(zhì)以達(dá)到純化蛋白質(zhì)的作用。197一蛋白質(zhì)的膠體性質(zhì)由于蛋白質(zhì)分子量很大,蛋

穩(wěn)定蛋白質(zhì)水溶液的因素：（1）水膜：AA極性基團(tuán),如NH3+、COO-、OH、SH、CONH等易吸附水分子，在蛋白質(zhì)顆粒外面形成一層水化層。（2）電荷：在非等電狀態(tài)時(shí)，蛋白質(zhì)帶同種電荷相互排斥。

蛋白質(zhì)的膠體性質(zhì)198穩(wěn)定蛋白質(zhì)水溶液的因素：蛋白質(zhì)的膠體性質(zhì)198----------++++++++++H2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2O蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)的膠體結(jié)構(gòu)199----------++++++++++H2OH2OH2OH

可溶性蛋白質(zhì)表面分布著大量極性AA，對(duì)水有很高的親和力，通過(guò)水合作用在蛋白質(zhì)顆粒外面形成一層水化層，1g蛋白可結(jié)合0.3-0.5g水，同時(shí)這些顆粒帶有電荷，因而蛋白質(zhì)溶液是相當(dāng)穩(wěn)定的膠體。200可溶性蛋白質(zhì)表面分布著大量極性AA，對(duì)水有二、蛋白質(zhì)的酸堿性質(zhì)蛋白質(zhì)分子由氨基酸組成，在蛋白質(zhì)分子中保留著N-末端，C-末端以及側(cè)鏈上的各種功能團(tuán)。因此，蛋白質(zhì)化學(xué)和物理化學(xué)性質(zhì)有些是與氨基酸相同的，例如:側(cè)鏈上功能團(tuán)的化學(xué)反應(yīng)，分子的兩性電解質(zhì)等。

201二、蛋白質(zhì)的酸堿性質(zhì)201

蛋白質(zhì)也是一類兩性電解質(zhì)，能和酸or堿起反應(yīng)，在蛋白質(zhì)內(nèi)，可解離基團(tuán)主要來(lái)自側(cè)鏈上的功能團(tuán):-NH+3，-COO-,-OH,-SH,-COOH，-咪唑基，-胍基。202蛋白質(zhì)也是一類兩性電解質(zhì)，能和酸or堿起反應(yīng)

在一定pH條件下，蛋白質(zhì)呈酸性or堿性，在酸性溶液中帶正電，堿性溶液中帶負(fù)電。當(dāng)溶液在其一定pH值時(shí)，使特定的蛋白質(zhì)分子所帶正負(fù)電荷相等，成為兩性離子，在電場(chǎng)中既又向陽(yáng)極也不向陰極移動(dòng)，此時(shí)溶液的pH值即為該蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)(pI)。203在一定pH條件下，蛋白質(zhì)呈酸性or堿性，在

蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)和蛋白質(zhì)所含氨基酸的種類和數(shù)目有關(guān)，主要是含酸性AA和堿性AA的比例有關(guān)。204蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)和蛋白質(zhì)所含氨基酸的種類和數(shù)目

在電場(chǎng)中，蛋白質(zhì)分子在高于pI時(shí)堿性溶液中，帶負(fù)電、向正極移動(dòng)，在低于pI時(shí)的酸性溶液中帶正電，向負(fù)極移動(dòng)，這種泳動(dòng)現(xiàn)象稱電泳。+-++-205在電場(chǎng)中，蛋白質(zhì)分子在高于pI時(shí)堿性溶液中，帶負(fù)

不同帶電性質(zhì)和不同大小、形狀的蛋白質(zhì)分子在電場(chǎng)中泳動(dòng)方向和速度不同，因此可用電泳的方法分離、純化和制備、鑒定蛋白質(zhì)。206不同帶電性質(zhì)和不同大小、形狀的蛋白質(zhì)分子在電

同時(shí)在等電點(diǎn)時(shí)，蛋白質(zhì)以兩性離子形式存在，凈電荷為零，很不穩(wěn)定，不能與H2O分子結(jié)合，極易結(jié)合成較大的聚集體而沉淀析出，因此常用蛋白質(zhì)等電點(diǎn)時(shí)溶解度最小的性質(zhì)來(lái)分離和純化蛋白質(zhì)。207同時(shí)在等電點(diǎn)時(shí)，蛋白質(zhì)以兩性離子形式存在，凈

如果加入適當(dāng)?shù)脑噭┦沟鞍踪|(zhì)使去水化層or處于等電點(diǎn)狀態(tài)，蛋白質(zhì)的膠體溶液不再穩(wěn)定，并產(chǎn)生聚集沉淀。這是分離純化蛋白質(zhì)最常用的方法。

三、蛋白質(zhì)沉淀反應(yīng)

208如果加入適當(dāng)?shù)脑噭┦沟鞍踪|(zhì)使去水化層or處于等電點(diǎn)1.鹽析法:

向蛋白質(zhì)溶液中加入大量的中性鹽，使蛋白質(zhì)脫去水化層而聚集沉淀。鹽析沉淀一般不引起蛋白質(zhì)的變性。半飽和的硫酸銨沉淀球蛋白、飽和的硫酸銨沉淀清蛋白。沉淀蛋白質(zhì)的方法有以下幾種:209沉淀蛋白質(zhì)的方法有以下幾種:209溶解度鹽濃度鹽溶鹽析210溶解度鹽濃度鹽溶鹽析210----------++++++++++H2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2O蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)的膠體結(jié)構(gòu)211----------++++++++++H2OH2OH2OH2.有機(jī)溶劑沉淀法：

向蛋白質(zhì)溶液中加入一定量有機(jī)溶劑，引起蛋白質(zhì)脫去水化層，使之沉淀，如果蛋白質(zhì)溶液的pH值在等電點(diǎn)，加入這類試劑更易引起沉淀。2122.有機(jī)溶劑沉淀法：212----------++++++++++H2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2O蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)的膠體結(jié)構(gòu)213----------++++++++++H2OH2OH2OH3.重金屬鹽沉淀法：當(dāng)溶液pH大于等電點(diǎn)時(shí)蛋白質(zhì)顆粒帶負(fù)電荷，這樣它就容易與重金屬離子(Hg2+、Pb2+、Cu2+、Ag+等)結(jié)成不溶性鹽而沉淀。誤服重金屬鹽的病人可口服大量牛奶、豆?jié){等蛋白質(zhì)進(jìn)行解救就是因?yàn)樗芎椭亟饘匐x子形成不溶性鹽(勞動(dòng)保護(hù)牛奶解釋)。

2143.重金屬鹽沉淀法：2144.生物堿試劑沉淀法:

蛋白質(zhì)在酸性溶液中帶正電，能與生物堿試劑，如苦味酸、單寧酸或三氯乙酸等作用而析出沉淀。2154.生物堿試劑沉淀法:2155.加熱變性沉淀法：幾乎所有的蛋白質(zhì)都因加熱變性而凝固。少量鹽類促進(jìn)蛋白質(zhì)凝固，當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)處于等電點(diǎn)時(shí)，加熱凝固最完全和最迅速，大豆蛋白質(zhì)的濃溶液加熱并點(diǎn)入少量鹽鹵(MgCl2)，制取豆腐，這是成功地應(yīng)用加熱變性沉淀蛋白質(zhì)的一個(gè)例子。2165.加熱變性沉淀法：2166.等電點(diǎn)pH溶解度pI2176.等電點(diǎn)pH溶解度pI217

蛋白質(zhì)分子在受到外界一些物理因素如熱、高壓、紫外線照射或化學(xué)因素如有機(jī)溶劑：脲、酸、堿等的影響時(shí)，分子構(gòu)象發(fā)生變化，溶解度降低，生物活性喪失，一些物理、化學(xué)性質(zhì)改變，這些變化都不涉及到一級(jí)結(jié)構(gòu)的改變，即肽鏈的共價(jià)鍵并未斷裂、二硫鍵也不斷裂，蛋白質(zhì)分子的這一類變化，統(tǒng)稱為蛋白質(zhì)的變性作用（Denaturation）。

四、蛋白質(zhì)的變性218四、蛋白質(zhì)的變性218復(fù)性：如果引起變性的因素比較溫和，蛋白質(zhì)構(gòu)象僅僅是有些松散時(shí)，當(dāng)除去變性因素后，蛋白質(zhì)可緩慢地重新自發(fā)折疊恢復(fù)原來(lái)的構(gòu)象，叫復(fù)性。例：血紅蛋白酸變性加堿中和恢復(fù)2/3

水揚(yáng)酸鈉除去全部恢復(fù)胃蛋白酶pH8.5pH5.4(24-48hr)恢復(fù)219復(fù)性：219

在蛋白質(zhì)的分析工作中，常常利用某些氨基酸或某些特殊結(jié)構(gòu)與某些試劑產(chǎn)生顏色反應(yīng)來(lái)進(jìn)行定性和定量測(cè)定。五、蛋白質(zhì)的呈色反應(yīng)220五、蛋白質(zhì)的呈色反應(yīng)2201.雙縮脲反應(yīng)雙縮脲是兩分子脲加熱放出一分子NH3而得的產(chǎn)物。堿性溶液中能與CuSO4反應(yīng),產(chǎn)生紅紫色絡(luò)合物。蛋白質(zhì)中含有許多與雙縮脲相似的肽鍵。用于蛋白質(zhì)和肽的定性定量。2211.雙縮脲反應(yīng)221米隆反應(yīng):

蛋白質(zhì)分子的酪aa羥基與米隆試劑反應(yīng)，產(chǎn)生紅色化合物。米隆試劑為硝酸、亞硝酸、硝酸汞、亞硝酸汞的混合物。最初產(chǎn)生的有色物質(zhì)可能為羥苯的亞硝酸基的衍生物，經(jīng)變位作用變成顏色更深的鄰醌肟，最終與永鹽作用形成穩(wěn)定的紅色化合物(結(jié)構(gòu)還不了解)。222米隆反應(yīng):222

蛋白質(zhì)的色氨酸，酪氨酸酚基能將福林試劑中的磷鉬酸和磷鎢酸還原成藍(lán)色化合物(鉬蘭和鎢蘭的混合物)，這一反應(yīng)常用來(lái)測(cè)定微量蛋白質(zhì)。2.酚試劑反應(yīng):2232.酚試劑反應(yīng):2233.茚三酮反應(yīng)(同AA反應(yīng))2243.茚三酮反應(yīng)(同AA反應(yīng))224六、蛋白質(zhì)分子量的測(cè)定

蛋白質(zhì)分子量很大，它的分子量范圍在6000到100萬(wàn)，或者更大一些，蛋白質(zhì)的分子量大小過(guò)去不用單位。后來(lái)為了紀(jì)念原子學(xué)說(shuō)的創(chuàng)始人JohnDalton,國(guó)際生化文獻(xiàn)中多用dalton(道爾頓)一詞作為分子量的單位。dalton是原子質(zhì)量單位，即氫原子的質(zhì)量，等于1.0000。

225六、蛋白質(zhì)分子量的測(cè)定蛋白質(zhì)分子量很大，它的分子

例：溶菌酶

MW14,30014,300dalton14.3kdalton14.3kd

226例：溶菌酶226(一)

沉降法:離心機(jī)227(一)

沉降法:離心機(jī)227228228

類似洗衣機(jī)脫水沉降常數(shù):每單位離心力場(chǎng)中沉降速度s=v/(r×

2)v:沉降速度r×2：離心力(r：離心半徑;:角速度)

每一種蛋白質(zhì)在一定條件下均有一個(gè)s,大多數(shù)蛋白質(zhì)的在1x10-13—200x10-13之間,書寫不便。

229類似洗衣機(jī)脫水229

為了紀(jì)念超離心機(jī)法創(chuàng)始人瑞典蛋白質(zhì)化學(xué)家T.Svedberg，國(guó)際上采用了所謂Svedberg單位作為沉降常數(shù)的單位:1Svedberg=10-13cm.sec-1dyne-1.g-1

那么蛋白質(zhì)沉降常數(shù)

1-200Svedberg=1-200S例：牛血清白蛋白

4.4x10-13=4.4Svedberg=4.4S

其它的生物大分子也有其沉降常數(shù)。230