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1、第四章蛋白質(zhì),一.蛋白質(zhì)在機(jī)體中的重要作用,引言,二.蛋白質(zhì)的化學(xué)組成,C、H、O、N，大多含有S有的還含有P、Fe、I、Cu、Mo、Zn,1.元素組成,各元素的百分比對于大多數(shù)蛋白質(zhì)都較相似，其中N約占16%。這可用于測定蛋白質(zhì)的含量凱氏定氮法。,引言,二.蛋白質(zhì)的化學(xué)組成,2.蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單元,蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單元是氨基酸aminoacid多個(gè)氨基酸首尾連結(jié)形成長而不分支的多聚物多肽鏈多肽鏈再折疊卷曲，形成蛋白質(zhì),引言,4.2蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位氨基酸,組成蛋白質(zhì)的氨基酸都為a-氨基酸（除Pro外）,一.氨基酸的結(jié)構(gòu),C,酸,氨,不同的aa在于R基團(tuán)的不同,,一.氨基酸的結(jié)構(gòu),組成蛋白
2、質(zhì)的氨基酸都為L型（除Gly外）,D型與L型,一.氨基酸的結(jié)構(gòu),組成蛋白質(zhì)的氨基酸共有20種,I非極性氨基酸,什么叫非極性氨基酸？,I非極性氨基酸,,I非極性氨基酸,,一.氨基酸的結(jié)構(gòu),組成蛋白質(zhì)的氨基酸共有20種,不同的aa在于R基團(tuán)的不同,II非解離的極性氨基酸,,II非解離的極性氨基酸,,III酸性氨基酸,,IV堿性氨基酸,,二.氨基酸的分類,1.由R基團(tuán)的性質(zhì),,Phe、Tyr、Trp,Pro、His,Ala、Val、Leu,二.氨基酸的分類,2.由aa的營養(yǎng)需求,人類自身能合成,,人類自身不能合成或不能足量合成，必須依賴食物供給。,LysValLeuIleMetPheThrTrp,G
3、lyAlaSerTyrCysProAsnAspGluGln,ArgHis,1.稀有的蛋白質(zhì)氨基酸,通常是常見氨基酸的衍生物。如4-羥脯氨酸、5-羥賴氨酸,三.稀有氨基酸,以游離或結(jié)合態(tài)存在于細(xì)胞或組織中，大部分是常見氨基酸的衍生物或異構(gòu)型。如存在于細(xì)菌細(xì)胞壁肽聚糖內(nèi)的D-谷氨酸和D-丙氨酸、花生中的g-亞甲基谷氨酸、甘蔗中的b-氨基丁酸，刀豆中的刀豆氨酸等。,2.非蛋白質(zhì)氨基酸,三.稀有氨基酸,2.非蛋白質(zhì)氨基酸,三.稀有氨基酸,鳥氨酸(Orn),瓜氨酸,1.兩性性質(zhì)和等電點(diǎn),四.氨基酸的理化性質(zhì),氨基酸同時(shí)含有氨基和羧基：氨基具有堿性，羧基具有酸性,,1.兩性性質(zhì)和等電點(diǎn),甘氨酸的解離曲線,
4、滴定曲線,四.氨基酸的理化性質(zhì),,1.兩性性質(zhì)和等電點(diǎn),等電點(diǎn)(isoelectricpoint),使氨基酸凈電荷為零時(shí)溶液的pH值，用pI表示,此時(shí)，aa以兩性離子形式存在，也有少量的數(shù)目基本相同的正、負(fù)離子存在，還有極少量的中性分子,pI是氨基酸的特征常數(shù),四.氨基酸的理化性質(zhì),1.兩性性質(zhì)和等電點(diǎn),等電點(diǎn)(isoelectricpoint),20種氨基酸的pI,四.氨基酸的理化性質(zhì),1.兩性性質(zhì)和等電點(diǎn),等電點(diǎn)的計(jì)算,例Gly的pI計(jì)算,pI=1/2(pK1+pK2),四.氨基酸的理化性質(zhì),1.兩性性質(zhì)和等電點(diǎn),等電點(diǎn)的計(jì)算,例Lys的pI計(jì)算,pI=1/2(pK2+pK3),溶液pH值
5、增大,,,,四.氨基酸的理化性質(zhì),1.兩性性質(zhì)和等電點(diǎn),等電點(diǎn)的計(jì)算,例Glu的解離,四.氨基酸的理化性質(zhì),,,,pI=1/2(pK1+pK2),1.兩性性質(zhì)和等電點(diǎn),等電點(diǎn)的計(jì)算,aa等電點(diǎn)的計(jì)算公式,pI=1/2(pKn+pKn+1),(其中n為可解離的正電荷基團(tuán)數(shù)目),四.氨基酸的理化性質(zhì),1.兩性性質(zhì)和等電點(diǎn),等電點(diǎn)的計(jì)算,Conclusion,pHpI帶負(fù)電，移向正極,四.氨基酸的理化性質(zhì),pH
6、e含芳香環(huán)共軛雙鍵系統(tǒng)，最大吸收峰分別在279nm、278nm、259nm。,紫外吸收,四.氨基酸的理化性質(zhì),3.重要的化學(xué)性質(zhì),茚三酮反應(yīng),四.氨基酸的理化性質(zhì),,反應(yīng)分2步：,茚三酮反應(yīng)常用于aa的定性和定量分析,3.重要的化學(xué)性質(zhì),茚三酮反應(yīng),四.氨基酸的理化性質(zhì),在酸性條件下，氨基酸與茚三酮共熱，生成紫色化合物,Pro的茚三酮反應(yīng)呈黃色,3.重要的化學(xué)性質(zhì),Sanger反應(yīng),在弱堿溶液中，氨基酸的-氨基與2,4-二硝基氟苯(DNFB)反應(yīng)，生成黃色的二硝基苯氨基酸（DNP-AA）。,,四.氨基酸的理化性質(zhì),此反應(yīng)最初被Sanger用于測定肽鏈N-端氨基酸,3.重要的化學(xué)性質(zhì),Edman
7、反應(yīng),四.氨基酸的理化性質(zhì),3.重要的化學(xué)性質(zhì),Edman反應(yīng),四.氨基酸的理化性質(zhì),此反應(yīng)即是目前“蛋白質(zhì)順序測定”的設(shè)計(jì)原理,3.重要的化學(xué)性質(zhì),Edman反應(yīng),四.氨基酸的理化性質(zhì),此反應(yīng)即是目前“蛋白質(zhì)順序測定”的設(shè)計(jì)原理,4.3肽（peptide）,一.肽的定義,一個(gè)氨基酸的羧基與另一個(gè)氨基酸的氨基脫去一分子水而形成酰胺鍵，這個(gè)鍵稱為肽鍵（peptidebond），產(chǎn)生的化合物叫做肽（peptide）。,二個(gè)氨基酸形成的肽稱作二肽,三個(gè)氨基酸形成的肽稱作三肽；余類推。寡肽（oligopeptide）：aa10個(gè),,,二.肽的結(jié)構(gòu),二.肽的結(jié)構(gòu),無分枝的長鏈,由“N-C-C”單元的周期
8、性連接，構(gòu)成多肽鏈的主鏈；氨基酸殘基的R基團(tuán)連接在主鏈的Ca上，形成多肽鏈的側(cè)鏈。,具有方向性。兩個(gè)末端分別為N端(氨基端)和C端(羧基端)。,,,二.肽的結(jié)構(gòu),1、中文表示法：從肽鏈的N端開始，對氨基酸殘基逐一命名，殘基稱氨酰,三.肽的表示法,2、三字母表示法：aa1-aa2-aa3-aa4-aa1.aa2.aa3.aa4.,3、單字母表示法：ABCD,四.肽的酸堿性質(zhì),其等電點(diǎn)是在所有可解離的基團(tuán)的凈電荷為0時(shí)的狀態(tài)。,肽鏈的一端含有一個(gè)游離的-氨基，另一端含有一個(gè)游離的-羧基，加上部分氨基酸可解離的R基團(tuán)，因而與氨基酸一樣具有兩性解質(zhì)的性質(zhì)。,五.重要肽,還原性谷胱甘肽（reducedglutathione）是存在于動植物細(xì)胞中的一種非常重要的三肽。它是由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸組成。,,谷氨酰半胱氨酰甘氨酸,五.重要肽,GSH由谷氨酸，半胱氨酸和甘氨酸通過兩步依賴ATP的反應(yīng)而生成。第一步反應(yīng)由谷氨酸和半胱氨酸在-谷氨酰半胱氨酸合成酶(-EC合成酶；-ECS,EC6.3.2.2)催化下形成-谷氨酰半胱氨酸(-EC),第二步是由GSH合成酶(GS,EC6.3.2.3)將-EC和谷氨酸連接形成GSH,,,
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