生物體中重要有機(jī)物第一頁，共一百二十頁，2022年，8月28日②掌握脂類的概念、分類、結(jié)構(gòu)，了解其生理功能。①掌握糖類化合物的分類、結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)。③掌握氨基酸的結(jié)構(gòu)和一些重要的化學(xué)反應(yīng)，能夠理解pI；蛋白質(zhì)的各級結(jié)構(gòu)及其作用力。④掌握活性中心、Km、酶原、別構(gòu)酶、同功酶、競爭性抑制，非競爭性抑制、最適pH等概念。第二頁，共一百二十頁，2022年，8月28日通式：Cn(H2O)m表示，稱為碳水化合物。

分類：1、單糖不能水解的多羥基醛或多羥基酮。2、低聚糖由2～10個單糖分子縮合成的糖類化合物，也叫寡糖。3、多糖水解后可產(chǎn)生許多個單糖分子的糖類化合物，也叫高聚糖。

定義：糖類化合物是多羥基醛或多羥基酮以及水解后能生成多羥基醛或多羥基酮的化合物。第一節(jié)糖第三頁，共一百二十頁，2022年，8月28日一單糖

二低聚糖三多糖第四頁，共一百二十頁，2022年，8月28日分類：按含碳原子的數(shù)目，單糖可分為丙糖、丁糖、戊糖和己糖等；根據(jù)分子中是含醛基還是酮基，單糖又可分為醛糖和酮糖。1單糖的結(jié)構(gòu)開鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)氧環(huán)式結(jié)構(gòu)哈武斯式結(jié)構(gòu)構(gòu)象式一單糖第五頁，共一百二十頁，2022年，8月28日核糖2-脫氧核糖葡萄糖果糖

戊醛糖己醛糖己酮糖(1)單糖的開鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)第六頁，共一百二十頁，2022年，8月28日除丙酮糖外，其它單糖分子都有旋光異構(gòu)體。

丙醛糖丙酮糖己醛糖己酮糖單糖的旋光異構(gòu)體第七頁，共一百二十頁，2022年，8月28日D-(+)-甘油醛L-(-)-甘油醛單糖的構(gòu)型和標(biāo)記法

在糖的化學(xué)中，采用D/L法標(biāo)記單糖的構(gòu)型。單糖構(gòu)型的確定以甘油醛為標(biāo)準(zhǔn)。第八頁，共一百二十頁，2022年，8月28日距羰基最遠(yuǎn)的手性碳與D-(+)-甘油醛的手性碳構(gòu)型相同時，為D型；與L-(-)-甘油醛構(gòu)型相同時，為L型。自然界存在的單糖大多是D型糖。D型糖D-(+)-甘油醛單糖構(gòu)型的確定第九頁，共一百二十頁，2022年，8月28日單糖的幾種簡寫式L型糖L-(-)-甘油醛第十頁，共一百二十頁，2022年，8月28日D-葡萄糖L-葡萄糖D型糖與L型糖是對映體，根據(jù)D型糖可寫出相應(yīng)的L型糖。甘露糖果糖半乳糖第十一頁，共一百二十頁，2022年，8月28日D-葡萄糖的變旋光現(xiàn)象(mutarotation)葡萄糖溶液的變旋現(xiàn)象，用其鏈狀結(jié)構(gòu)是無法解釋的。(2)單糖的氧環(huán)式結(jié)構(gòu)+52.70+1120+18.70第十二頁，共一百二十頁，2022年，8月28日β-D-葡萄糖（63%）0.1%α-D-葡萄糖（37%）物理及化學(xué)方法證明，結(jié)晶狀態(tài)的單糖是以環(huán)狀結(jié)構(gòu)存在的。第十三頁，共一百二十頁，2022年，8月28日α-D-葡萄糖β-D-葡萄糖左上右下(3)單糖的哈武斯式結(jié)構(gòu)第十四頁，共一百二十頁，2022年，8月28日D-果糖α-D-呋喃果糖?-D-呋喃果糖α-D-吡喃果糖?-D-吡喃果糖第十五頁，共一百二十頁，2022年，8月28日

六元環(huán)不是平面型的，透視式仍不能真實地反映單糖的三維空間結(jié)構(gòu)。吡喃糖六元環(huán)與環(huán)己烷相似，優(yōu)勢構(gòu)象也是椅式。β-D-葡萄糖α-D-葡萄糖(4)構(gòu)象式第十六頁，共一百二十頁，2022年，8月28日單糖都是無色結(jié)晶，有甜味，有吸濕性，在水中溶解度很大。除丙酮糖外，單糖都有旋光性，大多數(shù)有變旋光現(xiàn)象。單糖是多羥基醛或多羥基酮，具有醇和醛、酮的某些性質(zhì)。成酯、成醚、還原、氧化等。羥基和羰基相互影響，還具有一些特殊的性質(zhì)。單糖在水溶液中是以鏈?zhǔn)胶铜h(huán)式平衡存在的，單糖的反應(yīng)有的以環(huán)狀結(jié)構(gòu)進(jìn)行，有的以鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)進(jìn)行。2單糖的物理性質(zhì)3單糖的化學(xué)性質(zhì)第十七頁，共一百二十頁，2022年，8月28日酮糖不被溴水氧化,可用溴水鑒別醛糖和酮糖。單糖可被多種氧化劑氧化，表現(xiàn)出還原性。D-葡萄糖二酸①

酸性溶液中的氧化(1)氧化作用

D-葡萄糖酸

第十八頁，共一百二十頁，2022年，8月28日醛糖和酮糖都可被Fehling試劑，Tollens試劑，Benedict試劑氧化。②

堿性溶液中的氧化第十九頁，共一百二十頁，2022年，8月28日異構(gòu)化D-葡萄糖在堿溶液中D-果糖能還原Fehling試劑或Tollens試劑的糖叫還原糖。所有的單糖都是還原糖。第二十頁，共一百二十頁，2022年，8月28日H2/NiNaBH4LiAlH4還原產(chǎn)物叫糖醇

葡萄糖醇亦稱山梨醇,存在于許多水果中。葡萄糖醇(2)還原作用第二十一頁，共一百二十頁，2022年，8月28日（過量）苯肼(3)成脎反應(yīng)苯腙糖脎第二十二頁，共一百二十頁，2022年，8月28日甲基-α-D-葡萄糖苷α-苷鍵α-D-葡萄糖甲苷單糖的半縮醛羥基(稱苷羥基)，與其他含羥基的化合物形成環(huán)狀縮醛，在糖化學(xué)中叫糖苷。(4)成苷反應(yīng)第二十三頁，共一百二十頁，2022年，8月28日糖苷是單糖與醇、酚等含羥基的化合物形成的縮醛，如果含羥基的化合物是單糖，形成的就是雙糖。麥芽糖、纖維二糖還原性雙糖具有一般單糖的性質(zhì)：有變旋現(xiàn)象和還原性，能與苯肼成脎。

雙糖可分為還原性雙糖與非還原性雙糖兩類。1還原性雙糖二雙糖第二十四頁，共一百二十頁，2022年，8月28日α-1，4-苷鍵麥芽糖纖維二糖β-1，4-苷鍵第二十五頁，共一百二十頁，2022年，8月28日α,β-1，2-苷鍵蔗糖非還原性雙糖相當(dāng)于由兩個單糖的半縮醛羥基失水而成的，兩個單糖都成為苷，這樣的雙糖沒有變旋現(xiàn)象和還原性，也不與苯肼作用。2非還原性雙糖第二十六頁，共一百二十頁，2022年，8月28日多糖是一類天然高分子化合物。水解后只生成一種單糖的稱同多糖，多于一種單糖的稱雜多糖。多糖與單糖及低聚糖在性質(zhì)上有較大的區(qū)別，大多是不溶于水的非晶形固體，無甜味。多糖沒有還原性和變旋光現(xiàn)象。三多糖第二十七頁，共一百二十頁，2022年，8月28日淀粉是植物體中儲藏的養(yǎng)分，存在于種子與塊莖中。用α-淀粉酶水解可得到麥芽糖；在酸的作用下，徹底水解為葡萄糖。淀粉是白色無定形粉末，由直鏈淀粉和支鏈淀粉組成。直鏈淀粉是葡萄糖以α-1，4糖苷鍵結(jié)合成的鏈狀化合物。1淀粉支鏈淀粉葡萄糖分子間除以α-1，4糖苷鍵相連外，還有以α-1，6糖苷鍵相連的。支鏈淀粉帶有分支，大約相隔20個葡萄糖單位有一個分支。第二十八頁，共一百二十頁，2022年，8月28日直鏈淀粉直鏈淀粉遇碘顯藍(lán)色。第二十九頁，共一百二十頁，2022年，8月28日支鏈淀粉支鏈淀粉遇碘顯紫色。第三十頁，共一百二十頁，2022年，8月28日2糖原糖原是動物體內(nèi)儲藏的糖類化合物，主要存在于肝臟和肌肉中。也叫動物淀粉。糖原也是由葡萄糖組成的，結(jié)構(gòu)與支鏈淀粉相似，但分支程度比支鏈淀粉要高。糖原是動物體能量的主要來源，葡萄糖在血液中的含量較高時，就結(jié)合成糖原儲存于肝臟中，當(dāng)血液中含糖量降低時，就分解為葡萄糖而供給機(jī)體能量。糖原是無色粉末，溶于水呈乳色，遇碘顯棕至紫色。第三十一頁，共一百二十頁，2022年，8月28日糖原第三十二頁，共一百二十頁，2022年，8月28日3纖維素纖維素是纖維二糖的高聚體，用酸徹底水解也得到D-葡萄糖。纖維素與直鏈淀粉相似，是沒有分支的鏈狀分子；連接葡萄糖單位的是β-1，4糖苷鍵，它不卷成螺旋狀。第三十三頁，共一百二十頁，2022年，8月28日第二節(jié)脂質(zhì)定義：泛指不溶于水，易溶于有機(jī)溶劑的各類生物分子。又稱三酯酰甘油或甘油三酯

類脂固醇磷脂糖脂脂類都含有碳、氫、氧元素，有的還含有氮和磷。脂類脂肪：第三十四頁，共一百二十頁，2022年，8月28日1.單純脂：2.復(fù)合脂：3.衍生脂：一、分類單純脂是脂肪酸與醇結(jié)合成的酯。如：三酰甘油復(fù)合脂又稱類脂，是含有磷酸等非脂成分的脂類。如：磷脂指上述物質(zhì)的衍生產(chǎn)物。如：乙酰輔酶A第三十五頁，共一百二十頁，2022年，8月28日二、脂類的生理功能1脂肪的主要功能是氧化供能和儲存能量2類脂是各種生物膜的組成成分3協(xié)助脂類和脂溶性維生素的吸收和運輸4保護(hù)和保溫作用5高效生物活性作用第三十六頁，共一百二十頁，2022年，8月28日二、脂肪的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)1脂肪酸

不飽和脂肪酸：天然存在的不飽和脂肪酸都是順式。

脂肪酸飽和脂肪酸亞油酸、亞麻酸和花生四烯酸等不飽和脂肪酸為人體必需脂肪酸第三十七頁，共一百二十頁，2022年，8月28日自然界一些常見的脂肪酸飽和脂肪酸不飽和脂肪酸第三十八頁，共一百二十頁，2022年，8月28日2三酰甘油(1)結(jié)構(gòu)當(dāng)R1＝R2＝R3時稱為單純甘油酯。當(dāng)R1≠R2≠R3時，則稱為混合甘油酯常溫下含不飽和脂肪酸多的脂類成液態(tài)稱為油含不飽和脂肪酸少的成固態(tài)稱為脂（脂肪）甘油脂肪酸脂肪第三十九頁，共一百二十頁，2022年，8月28日(2)性質(zhì)（1）．水解和皂化（2）．氫化和碘化（3）．酸敗作用自學(xué)類脂P111-115第四十頁，共一百二十頁，2022年，8月28日第三章蛋白質(zhì)一蛋白質(zhì)的化學(xué)組成二肽三蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)三蛋白質(zhì)的性質(zhì)四蛋白質(zhì)的分類第四十一頁，共一百二十頁，2022年，8月28日蛋白質(zhì)的主要的生物學(xué)功能1結(jié)構(gòu)功能2調(diào)節(jié)功能3催化功能4運輸功能5貯藏功能6運動功能7免疫功能8生物膜功能9生長、繁殖、遺傳和變異作用第四十二頁，共一百二十頁，2022年，8月28日一蛋白質(zhì)的化學(xué)組成（一）蛋白質(zhì)的元素組成所有的蛋白質(zhì)都含有碳、氫、氧、氮四種元素，大多數(shù)蛋白質(zhì)還含有少量的硫、磷，少數(shù)還含有鐵、銅、錳、鋅等金屬元素，個別含碘。平均含碳約50％，氫7％，氧23％，氮16％。其中氮的含量較為恒定。每克樣品中蛋白質(zhì)含量＝每克樣品中含氮量氮

×（100/16）第四十三頁，共一百二十頁，2022年，8月28日（二）蛋白質(zhì)的基本組成單位——氨基酸1氨基酸的結(jié)構(gòu)或兩性離子形式不帶電形式組成蛋白質(zhì)基本的氨基酸有20種。氨基酸結(jié)構(gòu)特點：均為α-氨基酸（除Pro）同一碳原子上連有羧基、氨基和H不同點為側(cè)鏈R基團(tuán)不同均為L-氨基酸（除Gly）第四十四頁，共一百二十頁，2022年，8月28日2氨基酸的分類第四十五頁，共一百二十頁，2022年，8月28日色氨酸t(yī)ryptophanTrp(Try)W5.89絲氨酸serineSerS5.68酪氨酸t(yī)yrosineTyrY5.66半胱氨酸cysteineCysC5.07蛋氨酸methionineMetM5.74天冬酰胺asparagineAsnN5.41谷氨酰胺glutamineGlnQ5.65蘇氨酸t(yī)hreonineThrT5.60第四十六頁，共一百二十頁，2022年，8月28日第四十七頁，共一百二十頁，2022年，8月28日有些氨基酸在人體內(nèi)不能合成或合成的數(shù)量不夠，必需由食物蛋白質(zhì)補(bǔ)充才能維持機(jī)體的正常生長發(fā)育，這類氨基酸稱為必需氨基酸。主要有8種：賴氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、纈氨酸蛋白質(zhì)中含有必需氨基酸越多，營養(yǎng)價值越高。第四十八頁，共一百二十頁，2022年，8月28日3氨基酸的重要的理化性質(zhì)（1）物理性質(zhì)無色結(jié)晶，其形狀因構(gòu)型而異。①溶解性：各種氨基酸在水中的溶解度差別很大，易溶解于強(qiáng)酸或強(qiáng)堿中但不能溶解于有機(jī)溶劑。②熔點：氨基酸的熔點極高，一般在200℃以上。③味感：有的無味、有的味甜、有的味苦，谷氨酸的單鈉鹽有鮮味，是味精的主要成分。④旋光性：除甘氨酸外，氨基酸都具有旋光性。第四十九頁，共一百二十頁，2022年，8月28日（2）兩性解離和等電點兩性離子是指在同一個氨基酸分子上帶有能放出質(zhì)子的-NH3+正離子和能接受質(zhì)子的-COO-負(fù)離子。①氨基酸在水溶液中的酸堿性

酸性氨基酸呈酸性帶負(fù)電荷堿性氨基酸呈堿性帶正電荷中性氨基酸呈弱酸性帶負(fù)電荷-NH3+給出質(zhì)子的能力大于-COO-接受質(zhì)子的能力第五十頁，共一百二十頁，2022年，8月28日②氨基酸在溶液中的電離正離子兩性離子負(fù)離子當(dāng)氨基酸在某一pH值時，所帶正電荷和負(fù)電荷相等，即凈電荷為零，此時溶液的pH值成為氨基酸的等電點，用

pI

表示。特點：

A主要以兩性離子形式存在，凈電荷數(shù)等于零，在電場中不移動；

B此時氨基酸的溶解度最小，容易沉淀。第五十一頁，共一百二十頁，2022年，8月28日（3）光吸收Tyr、Phe、Trp的R基含有共軛雙鍵，在220-300nm近紫外區(qū)有吸收。第五十二頁，共一百二十頁，2022年，8月28日

λ（nm）Tyr275Phe257Trp280由于大多數(shù)蛋白質(zhì)中均含有色氨酸和酪氨酸，故測定280nm波長的光吸收強(qiáng)度，可作為溶液中蛋白質(zhì)含量的快速定量方法。第五十三頁，共一百二十頁，2022年，8月28日（4）化學(xué)性質(zhì)①顯色反應(yīng)aa+茚三酮△藍(lán)紫色化合物Pro+茚三酮△黃色化合物第五十四頁，共一百二十頁，2022年，8月28日②與甲醛反應(yīng)第五十五頁，共一百二十頁，2022年，8月28日③與HNO2的反應(yīng)④脫羧基反應(yīng)第五十六頁，共一百二十頁，2022年，8月28日4氨基酸的制備（1）水解蛋白法酸水解堿水解酶水解（2）人工合成法（3）微生物發(fā)酵法第五十七頁，共一百二十頁，2022年，8月28日二肽（一）有關(guān)的概念肽：是由一個氨基酸的羧基和另一個氨基酸的氨基脫水縮合而成的化合物。第五十八頁，共一百二十頁，2022年，8月28日肽鍵：氨基酸間脫水后形成的鍵稱肽鍵（酰氨鍵），其中的氨基酸單位稱氨基酸殘基。由兩個氨基酸脫水生成形成的肽稱為二肽。由三個以上10個以下氨基酸脫水生成形成的肽稱為寡肽。多于10個氨基酸脫水生成形成的肽叫多肽或多肽鏈。第五十九頁，共一百二十頁，2022年，8月28日命名：從N→C端，絲氨酰甘氨酰酪氨酰丙氨酰亮氨酸寫法：從N→C端，Ser-Gly-Try-Ala-Leu。主干鏈“N-C-C”重復(fù)單元。[舉例]第六十頁，共一百二十頁，2022年，8月28日多肽鏈的一般可用通式表示如下：N端氨基酸殘基氨基酸殘基C端注：肽鏈可以是鏈狀、環(huán)狀或分支狀。肽鍵與相鄰兩個α-碳原子所組成的（—Cα—CO—NH—Cα—）稱為肽單元。H2NCHCR1OHNCHCR2OHNCHCR3OHNCHCOHRnO第六十一頁，共一百二十頁，2022年，8月28日肽單元的空間結(jié)構(gòu)三個顯著特征：1肽單元是平面結(jié)構(gòu)2肽鍵具有局部雙鍵性質(zhì)3肽鍵呈反式構(gòu)型第六十二頁，共一百二十頁，2022年，8月28日（二）生物活性肽活性肽是指生物體內(nèi)具有活性的肽類。1谷胱甘肽第六十三頁，共一百二十頁，2022年，8月28日2神經(jīng)肽GSH過氧化物酶H2O22GSH2H2OGSSG

GSH還原酶NADPH+H+NADP+例如腦啡肽第六十四頁，共一百二十頁，2022年，8月28日三蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)是由一條或多條多肽鏈以特殊方式結(jié)合而成的生物大分子。（一）穩(wěn)定蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的作用力1共價鍵肽鍵二硫鍵：由兩個半胱氨酸殘基的兩個巰基之間脫氫形成的

第六十五頁，共一百二十頁，2022年，8月28日2非共價鍵（又稱為次級鍵或分子間力）（1）氫鍵由電負(fù)性強(qiáng)的原子（F、O、N）對氫原子的靜電引力所形成（2）鹽鍵又稱離子鍵陰陽離子之間借助于靜電引力形成（3）疏水作用力氨基酸殘基的非極性基團(tuán)為避開水相而聚合在一起的集合力。（4）范德華力基團(tuán)之間的電子云相互作用產(chǎn)生的作用力第六十六頁，共一百二十頁，2022年，8月28日二級結(jié)構(gòu)

超二級結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)域三級結(jié)構(gòu)四級結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)與功能一級結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系空間結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)一級結(jié)構(gòu)（二）蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)第六十七頁，共一百二十頁，2022年，8月28日

定義：蛋白質(zhì)多肽鏈中氨基酸的線性排列順序。人胰島素的一級結(jié)構(gòu)維持蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)作用力：肽鍵、二硫鍵1、蛋白質(zhì)分子的一級結(jié)構(gòu)第六十八頁，共一百二十頁，2022年，8月28日定義：也稱三維構(gòu)象或高級結(jié)構(gòu)，是指蛋白質(zhì)分子中原子和基團(tuán)在三維空間上的排列、分布及肽鏈的走向。二級結(jié)構(gòu)超二級結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)域三級結(jié)構(gòu)四級結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)層次2、蛋白質(zhì)分子的空間結(jié)構(gòu)第六十九頁，共一百二十頁，2022年，8月28日1）二級結(jié)構(gòu)定義：肽鏈主鏈的空間折疊和盤繞方式。-螺旋類型-折疊-轉(zhuǎn)角無規(guī)則卷曲第七十頁，共一百二十頁，2022年，8月28日

（1）-螺旋一級結(jié)構(gòu)-螺旋①天然蛋白質(zhì)幾乎所有的α-螺旋都是右手螺旋，在嗜熱菌蛋白酶中發(fā)現(xiàn)了一段左手螺旋。結(jié)構(gòu)特點：②螺旋的每圈有3.6個氨基酸，螺旋間距離為0.54nm，每個殘基沿軸旋轉(zhuǎn)100°。③氨基酸殘基的側(cè)鏈伸向外側(cè)，每個氨基酸殘基NH上的氫與前面相隔三個氨基酸殘基的C=0形成氫鍵，氫鍵的走向平行于螺旋軸。第七十一頁，共一百二十頁，2022年，8月28日

影響

-螺旋的穩(wěn)定性的因素①在多肽鏈中連續(xù)的出現(xiàn)帶同種電荷的極性氨基酸，-螺旋就不穩(wěn)定②在多肽鏈中只要出現(xiàn)pro，

-螺旋就被中斷，產(chǎn)生一個彎曲或結(jié)節(jié)③Gly的R基太小，難以形成

-螺旋所需的兩面角，所以和Pro一樣也是螺旋的最大破壞者④肽鏈中連續(xù)出現(xiàn)帶龐大側(cè)鏈的氨基酸如Ile，由于空間位阻，也難以形成

-螺旋第七十二頁，共一百二十頁，2022年，8月28日

（2）β–折疊平行式反平行式反平行式β－折疊

①多肽鏈幾乎完全伸展結(jié)構(gòu)特點：②相鄰肽鏈主鏈上的NH和C=0之間形成氫鍵③氫鍵與肽鏈的長軸接近垂直。側(cè)鏈R基交替地分布在片層平面的兩側(cè)。④多肽主鏈呈鋸齒狀折疊構(gòu)象平行式反平行式（更穩(wěn)定）第七十三頁，共一百二十頁，2022年，8月28日（3）β–轉(zhuǎn)角結(jié)構(gòu)特點：①多肽鏈經(jīng)常出現(xiàn)180o的回折，在回折角上的結(jié)構(gòu)就稱β-轉(zhuǎn)角②由第一個氨基酸殘基的C=O與第四個氨基酸殘基的NH之間形成氫鍵。第七十四頁，共一百二十頁，2022年，8月28日（4）無規(guī)則卷曲①沒有一定規(guī)律的松散肽鏈結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)特點：②結(jié)構(gòu)有高度的特異性，與生物活性密切相關(guān)，酶的活性中心往往位于無規(guī)則卷曲中?？偨Y(jié)：維持蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)作用力：氫鍵第七十五頁，共一百二十頁，2022年，8月28日定義：蛋白質(zhì)分子中，由若干相鄰的二級結(jié)構(gòu)單元組合在一起，彼此相互作用，形成有規(guī)則的、在空間上能辨認(rèn)的二級結(jié)構(gòu)組合體。ααβββαβ2）超二級結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)域（1）超二級結(jié)構(gòu)類型：αα；ββ；βαβ；βββ．等第七十六頁，共一百二十頁，2022年，8月28日通常是幾個超二級結(jié)構(gòu)的組合一般由100-200個氨基酸殘基組成結(jié)構(gòu)域之間常形成裂隙，比較松散酶的活性中心往往位于兩個結(jié)構(gòu)域的界面上結(jié)構(gòu)域之間有一定的柔性，通過相對運動，實現(xiàn)一定的生物功能水解出來后仍能維持穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，甚至保留某些生物活性定義：在較大的球狀蛋白質(zhì)分子中，多肽鏈形成緊密的球狀構(gòu)象，彼此分開，以松散的肽鏈相連，此球狀構(gòu)象就是結(jié)構(gòu)域。（2）結(jié)構(gòu)域結(jié)構(gòu)特點：第七十七頁，共一百二十頁，2022年，8月28日3）三級結(jié)構(gòu)肌紅蛋白三級結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)是指在二級結(jié)構(gòu)、超二級結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)域基礎(chǔ)上，肽鏈進(jìn)一步盤繞、折疊形成的包括主鏈和側(cè)鏈構(gòu)象在內(nèi)的三維結(jié)構(gòu)。維持三級結(jié)構(gòu)的力疏水鍵（主要）

氫鍵

離子鍵

范德華力

第七十八頁，共一百二十頁，2022年，8月28日4）四級結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)是指由兩個或兩個以上具有獨立三級結(jié)構(gòu)的多肽鏈通過非共價鍵連相互作用形成的三維空間結(jié)構(gòu)。每條具有獨立結(jié)構(gòu)的多肽鏈稱為亞基。血紅蛋白四級結(jié)構(gòu)

維持四級結(jié)構(gòu)的力疏水鍵（主要）

氫鍵

離子鍵

范德華力

第七十九頁，共一百二十頁，2022年，8月28日一級結(jié)構(gòu)二級結(jié)構(gòu)超二級結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)域三級結(jié)構(gòu)四級結(jié)構(gòu)第八十頁，共一百二十頁，2022年，8月28日1）一級結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系（1）分子病鐮刀型貧血病

HbAHbAβ-鏈：Val-His-Leu-Thr-Pro-Glu-Glu-Lys…HbS分子?。旱鞍踪|(zhì)分子一級結(jié)構(gòu)的改變有可能引起其生物功能的顯著變化，而引起疾病。HbSβ-鏈：Val-His-Leu-Thr-Pro-Val-Glu-Lys…血紅蛋白

3、蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系第八十一頁，共一百二十頁，2022年，8月28日（2）生物進(jìn)化細(xì)胞色素c進(jìn)化樹

人黑猩猩相同猴1狗10金槍魚21酵母44為什么血紅蛋白中一個氨基酸的突變就導(dǎo)致分子病，而細(xì)胞色素c人與狗有十個不同，仍有相似的功能？非關(guān)鍵部位氨基酸殘基的改變或缺失，則不會影響蛋白質(zhì)的生物活性。第八十二頁，共一百二十頁，2022年，8月28日2）空間結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系血紅蛋白與氧結(jié)合老年癡呆癥、瘋牛病等是由于蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)改變總結(jié)：蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)是空間結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，一級結(jié)構(gòu)決定高級結(jié)構(gòu)；蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)是其功能活性的基礎(chǔ)，空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，其功能活性也隨之改變。O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2第八十三頁，共一百二十頁，2022年，8月28日四蛋白質(zhì)的性質(zhì)（一）、蛋白質(zhì)的兩性解離、等電點和電泳1、蛋白質(zhì)的兩性解離N-端的a-氨基C-端的a-羧基側(cè)鏈基團(tuán)2、蛋白質(zhì)的等電點特點：最不穩(wěn)定、易沉淀析出；溶解度最小、粘度、滲透壓、膨脹性和導(dǎo)電能力均最小。第八十四頁，共一百二十頁，2022年，8月28日3、電泳帶電質(zhì)點在電場中向與本身所帶電荷相反的電極移動，這種性質(zhì)稱為電泳。蛋白質(zhì)除在等電點外都具有電泳性質(zhì)。根據(jù)等電點的不同根據(jù)分子量的不同等電點聚焦聚丙烯酰胺凝膠電泳原理第八十五頁，共一百二十頁，2022年，8月28日（二）、蛋白質(zhì)的膠體性質(zhì)蛋白質(zhì)具有膠體的特征：布朗運動、丁達(dá)爾效應(yīng)以及不能透過半透膜、具有吸附性等。穩(wěn)定蛋白質(zhì)膠體的因素：水膜：AA極性基團(tuán)，如NH3+、COO-、OH、SH、CONH等。電荷：在非等電狀態(tài)時，蛋白質(zhì)帶同種電荷相互排斥。第八十六頁，共一百二十頁，2022年，8月28日（三）、蛋白質(zhì)的沉淀作用1、鹽析向蛋白質(zhì)溶液中加入高濃度中性鹽使蛋白質(zhì)沉淀析出的現(xiàn)象。實質(zhì)：破壞蛋白質(zhì)分子表面的水化層，中和電荷2、有機(jī)溶劑沉淀乙醇、甲醇、丙酮等極性較大3、重金屬鹽沉淀實質(zhì)：破壞蛋白質(zhì)水化膜Hg2+、Pb2+、Cu2+、Ag+等實質(zhì)：形成不溶性的鹽而沉淀4、生物堿試劑沉淀苦味酸、單寧酸或三氯乙酸等實質(zhì)：形成不溶性的鹽而沉淀第八十七頁，共一百二十頁，2022年，8月28日（四）、Pr的變性作用1定義天然Pr受到某些物理或化學(xué)因素的影響，分子構(gòu)象發(fā)生變化，Pr的理化性質(zhì)和生物學(xué)功能都隨之改變，但一級結(jié)構(gòu)未遭破壞的現(xiàn)象。2蛋白變性的因素如強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、重金屬鹽、尿素、胍、去污劑、三氯乙酸、有機(jī)溶劑、高溫、射線、超聲波、劇烈振蕩或攪拌等。第八十八頁，共一百二十頁，2022年，8月28日3表現(xiàn)（1）分子性質(zhì)改變，粘度升高，溶解度降低，結(jié)晶能力喪失，旋光度和紅外、紫外光譜均發(fā)生變化。（2）變性蛋白易被水解，即消化率上升。（3）失去生物活性，抗原性也發(fā)生改變。去除變性因素，有些蛋白仍可恢復(fù)或部分恢復(fù)其原有的構(gòu)象和功能，這一過程稱為蛋白質(zhì)的復(fù)性。第八十九頁，共一百二十頁，2022年，8月28日核糖核酸酶的變性與復(fù)性去除變性劑并緩慢氧化天然構(gòu)象尿素，-巰基乙醇變性狀態(tài)第九十頁，共一百二十頁，2022年，8月28日4.變性的的應(yīng)用（1）大豆Pr溶液加熱加鹽制成豆腐。工業(yè)上將大豆蛋白變性，使它成為纖維狀，就是人造肉。（2）分析非Pr成分時，常用三氯醋酸將樣品中的Pr變性沉淀除去。（3）用酒精消毒，就是利用乙醇的變性作用來殺菌。（4）人體衰老，Pr變性，親水性漸弱，皮膚失去彈性。第九十一頁，共一百二十頁，2022年，8月28日（五）、蛋白質(zhì)的顏色反應(yīng)1茚三酮反應(yīng)2雙縮脲反應(yīng)3黃色反應(yīng)4乙醛酸反應(yīng)5米倫反應(yīng)6酚試劑反應(yīng)（福林反應(yīng)）第九十二頁，共一百二十頁，2022年，8月28日五蛋白質(zhì)的分類（一）、按蛋白質(zhì)的分子形狀球狀蛋白纖維狀蛋白（二）、按化學(xué)組成分單純蛋白質(zhì)：僅由a-AA組成的Pr結(jié)合蛋白質(zhì)：由單純蛋白和非蛋白成分組成（三）、按功能分活性蛋白非活性蛋白第九十三頁，共一百二十頁，2022年，8月28日第四節(jié)酶（一)發(fā)展史19C中葉Pasteur葡萄糖→酒精1878Kuhne酶—提出概念1926Sumner脲酶—提出酶是蛋白質(zhì)1982Thomas核酶—打破酶是蛋白質(zhì)觀念一酶的概述第九十四頁，共一百二十頁，2022年，8月28日酶是生物細(xì)胞產(chǎn)生的、具有催化功能的生物催化劑。生物催化劑酶：一般指化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)核酶：催化活性的RNA脫氧核酶：催化活性的DNA

（二）、酶的概念第九十五頁，共一百二十頁，2022年，8月28日系統(tǒng)名：包括所有底物的名稱和反應(yīng)類型，水可省略。系統(tǒng)名乳酸：NAD+氧化還原酶習(xí)慣名：只取一個較重要的底物名稱和反應(yīng)類型。習(xí)慣名乳酸脫氫酶（1961）酶學(xué)委員會乳酸丙酮酸（三）、酶的分類和命名簡單、常用、不準(zhǔn)確，一酶數(shù)名或一名數(shù)酶。嚴(yán)格，一個酶只有一個名稱一個編號。第九十六頁，共一百二十頁，2022年，8月28日酶的編號乳酸脫氫酶的編號是

EC1.1.1.27表示第一大類既：氧化還原酶表示第一亞類被氧化的基團(tuán)為CHOH表示第一亞亞類氫受體為NAD+

表示該酶在此亞亞類中的順序號每一個酶的編號由4個數(shù)字組成，中間以“·”隔開。第九十七頁，共一百二十頁，2022年，8月28日2分類六大類氧化還原酶類：主要是催化氫的轉(zhuǎn)移或電子傳遞的氧化還原反應(yīng)。包括脫氫酶和氧化酶。AH2+B（O2）A+BH2（H2O2，H2O）如：乳酸脫氫酶(2)轉(zhuǎn)移酶：轉(zhuǎn)移酶催化基團(tuán)轉(zhuǎn)移反應(yīng)。A·X+BA+B·X如：谷丙轉(zhuǎn)氨酶CH3CHCOOHNH2HOOCCH2CH2CCOOHOHOOCCH2CH2CHCOOHNH2CH3CCOOHO第九十八頁，共一百二十頁，2022年，8月28日(3)水解酶：水解酶催化底物的加水分解反應(yīng)。AB+H2OAOH+BH如：脂肪酶(4)裂解酶：催化從底物分子中移去一個基團(tuán)或原子形成雙鍵的反應(yīng)及其逆反應(yīng)。如：延胡索酸水合酶催化的反應(yīng)HOOCCH=CHCOOHH2OHOOCCH2CHCOOHOHH2OCOOCH2CH3RRCOOHCH3CH2OH第九十九頁，共一百二十頁，2022年，8月28日(5)異構(gòu)酶：酶催化各種同分異構(gòu)體的相互轉(zhuǎn)化AB如：6-磷酸葡萄糖異構(gòu)酶催化(6)合成酶：又稱為連接酶，使兩個底物結(jié)合的酶類，有ATP參與。A+B+ATPA·B+ADP+Pi如：丙酮酸羧化酶丙酮酸+CO2草酰乙酸第一百頁，共一百二十頁，2022年，8月28日（四）、據(jù)酶蛋白結(jié)構(gòu)特征分類1.單體酶只有一條多肽鏈的酶2.寡聚酶由幾個或多個亞基組成的酶3.多酶復(fù)合體系由幾個酶彼此嵌合形成的復(fù)合體單個亞基沒有催化活性。有利于細(xì)胞中一系列反應(yīng)的連續(xù)進(jìn)行。第一百零一頁，共一百二十頁，2022年，8月28日二酶的化學(xué)本質(zhì)(一)酶的化學(xué)本質(zhì)1大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)證據(jù)：（1）酶的結(jié)晶經(jīng)分析都是蛋白質(zhì)。（2）酶是兩性電解質(zhì)。（3）酶蛋白具有一級結(jié)構(gòu)。（4）具有膠體的性質(zhì)。（5）酶受蛋白水解酶作用喪失活性。（6）引起蛋白變性的因素，也能使酶失活。2核酶和脫氧核酶第一百零二頁，共一百二十頁，2022年，8月28日(二）酶的組成酶單純酶結(jié)合酶蛋白部分+非蛋白部分。如氧化還原酶輔因子輔酶與酶蛋白結(jié)合疏松的小分子有機(jī)物。輔基與酶蛋白結(jié)合緊密的小分子有機(jī)物。金屬離子酶的催化專一性主要決定于酶蛋白部分，輔因子通常是作為電子、原子或某些化學(xué)基團(tuán)的載體。只由氨基酸組成。如水解酶全酶=酶蛋白+輔因子第一百零三頁，共一百二十頁，2022年，8月28日三酶的催化特性（一）酶和一般催化劑的共性1.用量少而催化效率高；2.它能夠改變化學(xué)反應(yīng)的速度，但是不能改變化學(xué)反應(yīng)平衡。3.只能催化熱力學(xué)允許的反應(yīng)，在反映前后不發(fā)生改變。第一百零四頁，共一百二十頁，2022年，8月28日（二）酶催化特性4.活性可調(diào)節(jié)控制：1．高效性2．專一性3．反應(yīng)條件溫和：常溫、常壓、中性酸堿度等5.穩(wěn)定性差酶濃度、酶活性、激素第一百零五頁，共一百二十頁，2022年，8月28日用-淀粉酶催化淀粉水解，1克結(jié)晶酶在65C條件下可催化2噸淀粉水解。6*106

mol/mol.S。2H2O22H2O+O2酶的催化作用可使反應(yīng)速度提高106-1012倍。例如：過氧化氫分解Fe+：6*10-4

mol/mol.S過氧化氫酶：第一百零六頁，共一百二十頁，2022年，8月28日專一性絕對專一性相對專一性只能對一種立體異構(gòu)體起催化作用。基團(tuán)專一性：除了要求A和B之間的鍵合適外，還對其所作用鍵兩端的基團(tuán)具有不同的專一性。鍵專一性：只要求底物分子上有適合的化學(xué)鍵就可以起催化作用。除一種底物以外，其它任何物質(zhì)它都不起催化作用。立體專一性專一性：酶只催化某一類底物發(fā)生特定的反應(yīng)，產(chǎn)生一定的產(chǎn)物。第一百零七頁，共一