（優(yōu)選）基礎(chǔ)生化第一章蛋白質(zhì)目前一頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)一、Pr的組成二、Pr的分類三、Pr的功能

第一節(jié)概論第一章蛋白質(zhì)（protein）protein

來源于古拉丁語原意是“首要的物質(zhì)”，Primary。目前二頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)（一）化學(xué)元素組成大量：CHON

S微量：PFeCuIZn特點(diǎn)：含N量相對(duì)穩(wěn)定（二）分子組成一、Pr的組成

簡單蛋白（simpleprotein）：僅由氨基酸組成結(jié)合（綴合）蛋白（conjugatedprotein）：Pr+非蛋白成分（輔基或配體）16%

P15目前三頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)二、Pr的分類

（一）分子大小（二）形狀（三）組成（四）功能P15返回節(jié)目前四頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)（一）分子大小單體蛋白、寡聚蛋白目前五頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)(二)形狀按蛋白質(zhì)的形狀和溶解度可將蛋白質(zhì)分為：纖維狀蛋白質(zhì)、球狀蛋白質(zhì)和膜蛋白質(zhì)。構(gòu)象不同，溶解性能有差別目前六頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)肌紅蛋白：肌肉儲(chǔ)存氧

肌球蛋白：肌原纖維粗絲的組成單位目前七頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)1.簡單蛋白：按其溶解性可分為7類：清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白、谷蛋白、精蛋白、組蛋白和硬蛋白（三）組成按其非蛋白部分的不同而分為：核蛋白(含核酸)、糖蛋白(含多糖)、脂蛋白(含脂類)、磷蛋白(含磷酸)、金屬蛋白(含金屬)及色蛋白(含色素)等P152.結(jié)合蛋白：單純蛋白質(zhì)+其他化合物（輔基）。蛋白質(zhì)為其主體成分，各種輔基為其次要組成。目前八頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)（一）Pr的共同功能（二）專一功能三、Pr的功能構(gòu)成（占人體重量16%~20%）和修復(fù)組織的N源（3%）；能量來源（14%）；提供緩沖系統(tǒng)和體液的滲透壓；催化（酶）；調(diào)節(jié)（激素）；轉(zhuǎn)運(yùn)（血紅蛋白）；貯存（種子蛋白）；運(yùn)動(dòng)（肌動(dòng)蛋白）；結(jié)構(gòu)（膠原蛋白）；防御和進(jìn)攻（免疫）；目前九頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)

紅血球（血紅蛋白）癌細(xì)胞（異常蛋白）牛奶（酪蛋白）

螢火蟲（熒光蛋白）蜘蛛網(wǎng)（蠶絲蛋白）原生動(dòng)物（動(dòng)力蛋白）篦麻（篦麻蛋白）目前十頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)一、常見Pr－氨基酸的基本結(jié)構(gòu)二、氨基酸的分類三、氨基酸的性質(zhì)

第二節(jié)氨基酸目前十一頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)氨基酸是指含有氨基的羧酸。在天然蛋白質(zhì)中常見的有

20種（22），又稱基本氨基酸或標(biāo)準(zhǔn)氨基酸。它們都有共同的基本結(jié)構(gòu)一、常見Pr-氨基酸的基本結(jié)構(gòu)含硒半胱氨酸，吡咯賴氨酸（少數(shù)真菌和古細(xì)菌）目前十二頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)α-氨基α-羧基側(cè)鏈基團(tuán)α-碳原子結(jié)構(gòu)通式P16目前十三頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)20種常見Pr-氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)α-氨基。（除Pro）α-羧基。3.不對(duì)稱C原子，有旋光性，L-型。（除Gly）4.20種氨基酸的不同在于側(cè)鏈基團(tuán)R-的不同。返回節(jié)L-α-氨基酸目前十四頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)

(一)

常見的蛋白質(zhì)氨基酸(二)

不常見的蛋白質(zhì)氨基酸(三)

非蛋白質(zhì)氨基酸二、氨基酸的分類P16已發(fā)現(xiàn)的氨基酸多達(dá)300種目前十五頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)極性氨基酸非極性氨基酸極性不帶電荷極性帶正電荷極性帶負(fù)電荷（一）常見蛋白質(zhì)氨基酸的分類P17按照極性和生理狀態(tài)下（pH=7.0）的帶電狀態(tài)目前十六頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)極性鍵:在化合物分子中，不同種原子形成的共價(jià)鍵，由于兩個(gè)原子吸引電子的能力不同，共用電子對(duì)必然偏向吸電子能力較強(qiáng)的原子一方，因而吸引電子能力較弱的原子一方相對(duì)的顯正電性。極性分子:以極性共價(jià)鍵結(jié)合的分子中，正、負(fù)電荷中心不重合而形成偶極。多原子分子的極性通常由鍵的極性和分子的空間構(gòu)型兩方面綜合起來考慮。分子極性的大小能直接影響范德華力的大小，間接影響物質(zhì)熔點(diǎn)、沸點(diǎn)的高低和物質(zhì)的溶解度。目前十七頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)天冬氨酸Asp、谷氨酸Glu共2種。1.極性帶負(fù)電荷（酸性氨基酸）R-含有-COOH，可解離H＋，帶負(fù)電荷。目前十八頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)2.極性帶正電荷（堿性氨基酸）R-含有－NH2等，可接受H＋，帶正電荷。包括精氨酸Arg、賴氨酸Lys、組氨酸His共3種。胍基咪唑基ε-氨基目前十九頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)酰胺

2羥基

3巰基

1Gly3.極性不帶電荷目前二十頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)天冬酰胺Asn

谷氨酰胺Gln3.極性不帶電荷酰胺目前二十一頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)絲氨酸Ser蘇氨酸Thr酪氨酸Tyr羥基3.極性不帶電荷目前二十二頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)半胱氨酸Cys3.極性不帶電荷巰基目前二十三頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)

半胱氨酸+胱氨酸二硫鍵HH

半胱氨酸目前二十四頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)3.極性不帶電荷是極性最弱的極性氨基酸極性最強(qiáng)的非極性氨基酸甘氨酸

(Gly)

目前二十五頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)丙氨酸

(Ala)纈氨酸

(Vla)亮氨酸（Leu）異亮氨酸(Ile)R-為脂肪族，芳香族等非極性側(cè)鏈基團(tuán)，共8種。4.非極性氨基酸目前二十六頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)苯丙氨酸Phe甲硫氨酸Met色氨酸Trp4.非極性氨基酸脯氨酸Pro吲哚基目前二十七頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)一些比較難分類的氨基酸(如

Tyr,

Gly,

His，Met)，其性質(zhì)比較模糊目前二十八頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)目前二十九頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)特殊氨基酸芳香族氨基酸：色氨酸Trp、酪氨酸Tyr、苯丙氨酸Phe亞氨基酸：脯氨酸Pro含硫氨基酸：

半胱氨酸Cys、甲硫氨酸Met目前三十頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)酪氨酸Tyr苯丙氨酸Phe色氨酸Trp芳香族氨基酸目前三十一頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)脯氨酸Pro亞氨基酸目前三十二頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)（二）不常見的蛋白質(zhì)氨基酸5-羥賴氨酸4-羥脯氨酸焦谷氨酸磷酸絲氨酸膠原蛋白常見蛋白質(zhì)氨基酸修飾而來細(xì)胞生長和調(diào)節(jié)P19目前三十三頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)（三）非蛋白質(zhì)氨基酸甲基甘氨酸γ-氨基丁酸β-丙氨酸高絲氨酸高半胱氨酸返回節(jié)200多種，生物學(xué)意義不甚清楚鳥氨酸目前三十四頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)（一）物理性質(zhì)三、氨基酸的性質(zhì)（二）兩性解離（三）化學(xué)性質(zhì)兩個(gè)官能團(tuán)都有極性，離子型化合物目前三十五頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)（一）物理性質(zhì)1.溶解性2.熔點(diǎn)3.旋光性4.光譜性質(zhì)（紫外吸收）目前三十六頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)1.溶解性：在水中溶解度各不相同，易溶于酸或堿，多數(shù)難溶于有機(jī)溶劑。除Cys、Tyr外，均溶于水；除Pro和羥Pro外，均難溶于乙醇和乙醚。目前三十七頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)目前三十八頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)2.熔點(diǎn)：氨基酸多是無色晶體，熔點(diǎn)一般在200～300℃，比相應(yīng)的羧酸和胺高。一些氨基酸具有鮮味，谷氨酸鈉鹽。目前三十九頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)3.旋光性除甘氨酸(Gly)外，都具有旋光性。左旋用（-）表示，右旋用（+）表示。P25目前四十頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)4.光譜性質(zhì)在近紫外區(qū)(220-400nm)只有Tyr、Phe和Trp（芳香族AA，含共軛體系

）有光吸收峰。265nm280nmP25可見光區(qū)：都沒有光吸收紅外和遠(yuǎn)紫外光區(qū)：都有目前四十一頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)pH=7pH=1

pH=10凈電荷為0兼性離子AA0

凈電荷為負(fù)負(fù)離子AA--pK1'+H+H+H+H++pK2'-（二）兩性解離水溶液或結(jié)晶狀態(tài)氨基酸是以兩性離子形式存在的。過去認(rèn)為氨基酸的晶體或在水溶液中是以不解離的中性分子存在的。

氨基酸所帶電荷取決于溶液的pH值兩性解離方程式P20凈電荷為正正離子AA+目前四十二頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)1.氨基酸的等電點(diǎn)（pI）及其應(yīng)用意義氨基酸分子所帶靜電荷為0時(shí)溶液的pH值即為該氨基酸的等電點(diǎn)，簡寫為pI（isoelectricpoint）。pH<pIpH=pIpH>pI正電荷兼性離子負(fù)電荷負(fù)極移動(dòng)（電場(chǎng)中）不移動(dòng)正極移動(dòng)目前四十三頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)pI值決定于兼性離子兩邊的pK值的算術(shù)平均值。2.等電點(diǎn)計(jì)算2222RNHRCOOHNH2COOHpKpKpIpKpKpIpKpKpI+=+=+=----aaaa堿性酸性中性中性氨基酸pH=7pH=1

pH=10-pK1'+H+H+H+H++pK2'-H目前四十四頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)凈電荷為正正離子AA+凈電荷為負(fù)兼性離子AA-

凈電荷為負(fù)負(fù)離子AA2-酸性氨基酸的解離(Asp)凈電荷為0正離子AA0pK3pK1pK2目前四十五頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)目前四十六頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)20種氨基酸只有His的咪唑基的pKa值為6，因此在pH7左右有明顯的緩沖容量。血紅蛋白含有較多的His，對(duì)于其運(yùn)輸功能是很重要的。目前四十七頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)（三）化學(xué)性質(zhì)1.茚三酮反應(yīng)2.成肽反應(yīng)3.Sanger反應(yīng)4.Edman反應(yīng)5.與亞硝酸的反應(yīng)P23目前四十八頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)Pro是亞氨基酸，不能釋放氨，直接生成黃色化合物1.與茚三酮反應(yīng)H2O互變異構(gòu)3H2OP23、24目前四十九頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)1.與茚三酮反應(yīng)H2O互變異構(gòu)3H2OP23、24用于α-氨基酸的定性、定量測(cè)定和顯色目前五十頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)2.成肽反應(yīng)目前五十一頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)3.Sanger反應(yīng)（FDNB反應(yīng)）2,4-二硝基氟苯（DNFB）＋aa二硝基苯基氨基酸（DNP-氨基酸）弱堿FHSanger等人應(yīng)用它測(cè)定胰島素一級(jí)結(jié)構(gòu)兩條鏈的N-端氨基酸。DNP-aa經(jīng)層析后分離、鑒定目前五十二頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)4.Edman反應(yīng)（PITC反應(yīng)）（1）定性（2）定量（3）鑒定肽鏈N端（4）Pr順序自動(dòng)分析儀測(cè)序原理PTC-aaPTH-aa無色，易用層析法分離后顯色鑒定PTH-aa目前五十三頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)5.與亞硝酸的反應(yīng)aa定量測(cè)定；Lys的ε-氨基反應(yīng)速度較慢N來源目前五十四頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)氨基酸的分離、分析方法有那些？分離鑒定：定性：定量：依據(jù)其結(jié)構(gòu)、性質(zhì)氨基酸的紙層析和離子交換柱層析P26目前五十五頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)一、肽的結(jié)構(gòu)與功能二、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次三、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的維持力

第三節(jié)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)目前五十六頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)一、肽（peptide）的結(jié)構(gòu)與功能（一）肽的分類和命名（二）肽鍵（peptidebond）的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)（三）寡肽的性質(zhì)（四）天然活性肽P44目前五十七頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)（一）肽的分類和命名1.表示方法2.命名3.分類多肽的氨基酸順序。極性：多肽鏈左有氨基端或N-端；右有羧基端或C-端。主鏈、側(cè)鏈、氨基酸殘基多肽的命名取從N-端的氨基酸殘基開始，稱：某氨酰某氨酰┅┅某氨基酸。一、肽的結(jié)構(gòu)與功能P44目前五十八頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)（一）肽的分類和命名1.表示方法2.命名3.分類形狀：開鏈狀、環(huán)狀、一、肽（peptide）的結(jié)構(gòu)與功能P44AA殘基數(shù)目：寡肽（幾個(gè)到十幾個(gè)aa）多肽目前五十九頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)（二）肽鍵（peptidebond）的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)P451.肽鍵的結(jié)構(gòu)：酰胺鍵目前六十頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)sp2sp2sp3sp2P45肽鍵是共振雜化體2.肽鍵的性質(zhì)：氮原子上的孤對(duì)電子與羰基具有明顯的共軛作用。因此肽鍵中的C-N鍵具有部分雙鍵性質(zhì)，不能自由旋轉(zhuǎn)。大多數(shù)情況下，以反式結(jié)構(gòu)存在。目前六十一頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)3.肽平面：組成肽鍵的6個(gè)原子處于同一平面。目前六十二頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)兩個(gè)肽平面以Cα為中心發(fā)生旋轉(zhuǎn)ψφP58理論上可以取-180～+180℃間的任一值4.二面角ψ和φ目前六十三頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)5.多肽主鏈折疊的空間限制

P58（1）主鏈只能以Cα為中心旋轉(zhuǎn)（2）側(cè)鏈R基團(tuán)的空間位阻目前六十四頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)肽平面是肽鏈的最小單位，限制了肽鏈構(gòu)象數(shù)因此蛋白質(zhì)的構(gòu)象不能無限多種。目前六十五頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)（三）寡肽的性質(zhì)1.氨基酸類似的化學(xué)反應(yīng)：如兩性解離2.雙縮脲反應(yīng)（四）天然活性肽許多分子量比較小的肽以游離狀態(tài)存在。這類肽通常都具有特殊的生理功能，常稱為活性肽。如：腦啡肽；激素類多肽；抗生素類多肽；谷胱甘肽；蛇毒多肽等。P46目前六十六頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)谷胱甘肽（GSH）γ肽鍵含有一個(gè)活潑的SH氧化型的谷胱甘肽（GSSG）。GSH是一種抗氧化劑，是某些酶的輔酶，可保護(hù)蛋白質(zhì)分子中的-SH免遭氧化，保護(hù)巰基蛋白和酶的活性。激活多種含巰基酶等，從而促進(jìn)糖、脂肪及蛋白質(zhì)代謝；保護(hù)正常組織和器官?？捎米鞅８嗡幬?，用于美容、抗衰老等。白荻多肽美白膠囊

目前六十七頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)

+H3N-Tyr-Gly-Gly-Phe-Met-COO-

+H3N-Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu-COO-Met-腦啡肽

Leu-腦啡肽運(yùn)動(dòng)可以戒煙子宮壁肌肉收縮血管壁肌肉收縮目前六十八頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)

L-Leu-D-Phe-L-Pro-L-Val

L-OrnL-Orn

L-Val-L-Pro-D-Phe-L-Leu

短桿菌肽S(環(huán)十肽)：抗生素類多肽，由細(xì)菌分泌的多肽，有時(shí)也都含有D-氨基酸和一些不常見氨基酸，如鳥氨酸（Ornithine,Orn）。返回節(jié)目前六十九頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)放線菌素D：是肽的衍生物。通過與DNA結(jié)合，阻礙RNA聚合酶的移動(dòng)，抑制轉(zhuǎn)錄。目前七十頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)二、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次P44目前七十一頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)1953年F.Sanger花費(fèi)了10年首先測(cè)定出牛胰島素的氨基酸順序，由此獲得了1958年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)?，F(xiàn)在已經(jīng)有上萬種不同蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)被測(cè)定。（一）蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)（primarystructure）目前七十二頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)目前七十三頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)（一）蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)（primarystructure）蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)的概念：多肽鏈的氨基酸順序。多肽鏈內(nèi)或鏈間二硫鍵的數(shù)目和位置。組成蛋白質(zhì)的多肽鏈數(shù)目。P44其中最重要的是多肽鏈的氨基酸順序，它是蛋白質(zhì)生物功能的基礎(chǔ)。目前七十四頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)（二）二級(jí)結(jié)構(gòu)（secondarystructure）1.定義多肽鏈的主鏈骨架本身在空間折疊和盤繞，形成規(guī)則或周期性的折疊構(gòu)象，如α螺旋、β折疊等。RNase的某些二級(jí)結(jié)構(gòu)P59目前七十五頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)2.二級(jí)結(jié)構(gòu)的基本元件指示:

刪除樣本文檔圖標(biāo),并替換為工作文檔圖標(biāo)，如下:在Word中創(chuàng)建文檔.返回PowerPoint在“插入”菜單中選擇“對(duì)象...”單擊“從文件創(chuàng)建”定位“文件”框中的文件名確認(rèn)選中“顯示為圖標(biāo)”。單擊“確定”選擇圖標(biāo)從“幻燈片放映”菜單中選擇“動(dòng)作設(shè)置”單擊“對(duì)象動(dòng)作”，并選擇“編輯”單擊“確定”（1）α螺旋（2）β折疊（3）轉(zhuǎn)角（4）無規(guī)卷曲Pauling獲1954年諾貝爾獎(jiǎng)目前七十六頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)α螺旋（helix）球棍式空間填充絲帶P59簡易圖示目前七十七頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)3.613螺旋縱觀側(cè)面觀目前七十八頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)**3.613螺旋目前七十九頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)α螺旋的手性目前八十頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)其他類型的螺旋4.416螺旋310螺旋目前八十一頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)常見α螺旋（3.613螺旋）的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：主鏈：蛋白質(zhì)分子多為右手-螺旋。參數(shù)：螺距為0.54nm,含3.6個(gè)氨基酸殘基，兩個(gè)aa之間的距離為0.15nm，直徑0.5nm。氫鍵：肽鏈內(nèi)氫鍵，氫鍵的取向幾乎與軸平行，穩(wěn)定螺旋結(jié)構(gòu)。R基團(tuán)位于外側(cè)影響螺旋的形成和穩(wěn)定。目前八十二頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)影響α螺旋形成和穩(wěn)定的因素——R基團(tuán)無氨基

連續(xù)同種電荷

連續(xù)R基團(tuán)分支（如Thr、Ile）R基團(tuán)太?。℅ly）目前八十三頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)(2)β折疊(sheet)

β折疊股β折疊片層2個(gè)以上具β折疊股相互平行排列，形成β折疊片層。P60Pauling提出β折疊簡易圖示目前八十四頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)

平行式反平行式目前八十五頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)

(2)β折疊

主鏈：幾乎完全伸展，呈鋸齒狀折疊構(gòu)象。氫鍵：相鄰肽段形成氫鍵，與鏈的長軸接近垂直。側(cè)鏈：垂直于相鄰兩肽平面的交線，并交替分布在片層兩側(cè)類型：平行式(重復(fù)周期0.65nm)，通常疏水側(cè)鏈分布在平面兩側(cè)

反平行式(重復(fù)周期0.7nm)，通常疏水側(cè)鏈分布在平面一側(cè)目前八十六頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)

轉(zhuǎn)角由4個(gè)aa殘基組成，彎曲處的第i個(gè)氨基酸殘基的-C=O和第i+3個(gè)殘基的–N-H之間形成氫鍵，形成一個(gè)不很穩(wěn)定的環(huán)狀結(jié)構(gòu)。這類結(jié)構(gòu)主要存在于球狀蛋白分子表面使肽鏈發(fā)生回折。β-轉(zhuǎn)角模型還有α轉(zhuǎn)角（i+4）、γ-轉(zhuǎn)角（i+2）、π-轉(zhuǎn)角（螺旋終止信號(hào)）P61目前八十七頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)（4）無規(guī)卷曲(randomcoil)

無一定的規(guī)則,但對(duì)一定的球蛋白而言,特定的區(qū)域有特定的卷曲方式.這類有序的非重復(fù)結(jié)構(gòu)常構(gòu)成蛋白質(zhì)的功能部位（5）β凸起（6）Ω環(huán)形（omiga）是近二十年提出的，早年認(rèn)為是無規(guī)卷曲的部分有一定規(guī)律可循，外形和希臘字母Ω相似。目前八十八頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)1.超二級(jí)結(jié)構(gòu)（super-secondarystructure））（三）三級(jí)結(jié)構(gòu)部件（過渡性結(jié)構(gòu)層次）

超二級(jí)結(jié)構(gòu)指蛋白質(zhì)中兩個(gè)或多個(gè)具有二級(jí)結(jié)構(gòu)的肽段在空間上相互接近，相互作用形成的二級(jí)結(jié)構(gòu)聚合體，又稱為模體（motif）。1973年Rossman和Rao提出分子較大的PrP63目前八十九頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)超二級(jí)結(jié)構(gòu)花樣P64左手超螺旋目前九十頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)細(xì)胞色素C的αα結(jié)構(gòu)細(xì)胞核抗原的βαβ結(jié)構(gòu)纖溶酶原的ββ結(jié)構(gòu)目前九十一頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)2.結(jié)構(gòu)域（domain）概念：多肽鏈盤旋折疊成相對(duì)獨(dú)立的緊密球狀實(shí)體稱為結(jié)構(gòu)域。是球狀蛋白的獨(dú)立折疊單位。對(duì)于較大的蛋白質(zhì)分子或者亞基，往往由兩個(gè)或者兩個(gè)以上相對(duì)獨(dú)立的結(jié)構(gòu)域締合形成三級(jí)結(jié)構(gòu).P64肌鈣蛋白C的兩個(gè)結(jié)構(gòu)域目前九十二頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)細(xì)胞色素b乳酸脫氫酶免疫球蛋白G全α結(jié)構(gòu)

βαβ結(jié)構(gòu)

全β結(jié)構(gòu)

結(jié)構(gòu)域P65目前九十三頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)（四）球狀蛋白的三級(jí)結(jié)構(gòu)（tertiarystructure）

P65肌紅蛋白目前九十四頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)1.概念：多肽鏈在二級(jí)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上在空間盤繞、折疊、卷曲而形成的復(fù)雜的空間構(gòu)象稱為蛋白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu)。（四）球狀蛋白的三級(jí)結(jié)構(gòu)（tertiarystructure）

第一個(gè)被闡明其三級(jí)結(jié)構(gòu)的Pr是：抹香鯨肌紅蛋白三級(jí)結(jié)構(gòu)，于1960年由Kendrew用X線衍射法闡明，P65目前九十五頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)胰島素分子的三級(jí)結(jié)構(gòu)目前九十六頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)2.球狀蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)特征含有幾種類型的二級(jí)結(jié)構(gòu)元件三維結(jié)構(gòu)具有明顯而豐富的折疊層次是致密的球狀或橢球狀實(shí)體，小部分空腔80-90%疏水基團(tuán)分布在內(nèi)部，親水殘基暴露在分子表面。分子表面有空穴或裂溝，往往是活性部位。P66目前九十七頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)1.概念由兩條或兩條以上具備獨(dú)立三級(jí)結(jié)構(gòu)的多肽鏈以次級(jí)鍵相互締合，這樣的聚集體為蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu)。其內(nèi)容包括亞基的種類、數(shù)目、空間排布及亞基間的作用。（五）四級(jí)結(jié)構(gòu)（quarternarystructure）P67目前九十八頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)2.亞基和單體亞基是具有四級(jí)結(jié)構(gòu)的Pr的基本單元，通常由一條多肽鏈組成，有時(shí)含兩條以上的多肽鏈，單獨(dú)存在時(shí)一般沒有生物活性。目前九十九頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)僅由一個(gè)亞基組成，而無四級(jí)結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)稱為單體蛋白；由兩個(gè)或兩個(gè)以上亞基組成的蛋白質(zhì)統(tǒng)稱為寡聚蛋白質(zhì)，多聚蛋白質(zhì)或多亞基蛋白質(zhì)。4.同多聚體和雜多聚體（亞基種類）3.寡聚蛋白和單體蛋白（亞基數(shù)目）胰島素二聚體血紅蛋白（22）目前一百頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)5.寡聚蛋白的變構(gòu)效應(yīng)一個(gè)蛋白質(zhì)與它的配體或其它蛋白質(zhì)結(jié)合后，蛋白質(zhì)的構(gòu)象發(fā)生變化，導(dǎo)致其分子功能發(fā)生改變的現(xiàn)象稱為變構(gòu)效應(yīng)。一個(gè)亞基與其配體結(jié)合后,能影響此寡聚體中其它亞基與其它配體的結(jié)合能力。小分子物質(zhì)稱為變構(gòu)劑。返回節(jié)目前一百零一頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)多肽鏈?zhǔn)杷饔昧滏I二硫鍵離子鍵CH2OH

CH2OH范德華力維持蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的作用力P56三、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的維持力量目前一百零二頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)

離子鍵（鹽鍵）

氫鍵

疏水作用力

范德華力

共價(jià)鍵

非共價(jià)鍵

P56目前一百零三頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)氫鍵的形成連接在電負(fù)性很強(qiáng)的原子上的H（氫核幾乎裸露），與另一電負(fù)性很強(qiáng)的原子之間產(chǎn)生靜電吸引。氫供體：肽鍵中N上氫以及R基團(tuán)上的氫氫受體：羰基O、側(cè)鏈羥基O、Met的S在二級(jí)結(jié)構(gòu)的形成中特別重要，如α螺旋、β折疊、β轉(zhuǎn)角、β凸起，在三級(jí)和四級(jí)結(jié)構(gòu)中也起一定作用。P9目前一百零四頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)生物膜的存在可能產(chǎn)生有“形態(tài)”的細(xì)胞，是生命存在的前提。疏水作用力目前一百零五頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)指在介質(zhì)水中疏水基團(tuán)傾向聚集在一起，以避開水的現(xiàn)象。在維持生物大分子的空間結(jié)構(gòu)中有突出地位。驅(qū)動(dòng)力是“熵效應(yīng)”目前一百零六頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)范德華力（又稱分子作用力）產(chǎn)生于分子或原子之間的靜電相互作用，蛋白質(zhì)中主要是非極性基團(tuán)之間。離子鍵：帶電荷基團(tuán)之間的相互作用。目前一百零七頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)二硫鍵目前一百零八頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)維系蛋白質(zhì)分子的一級(jí)結(jié)構(gòu)：肽鍵、二硫鍵維系蛋白質(zhì)分子的二級(jí)結(jié)構(gòu)：氫鍵維系蛋白質(zhì)分子的三級(jí)結(jié)構(gòu)：疏水相互作用力等維系蛋白質(zhì)分子的四級(jí)結(jié)構(gòu)：疏水相互作用力等二硫鍵在穩(wěn)定某些蛋白的構(gòu)象起著重要作用（RNaseA）返回章目前一百零九頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)一、Pr一級(jí)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系二、Pr構(gòu)象與功能的關(guān)系第四節(jié)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系返回章目前一百一十頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)一、Pr一級(jí)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系1.蛋白質(zhì)的變性和復(fù)性（核糖核酸酶）2.同種蛋白一級(jí)結(jié)構(gòu)的改變導(dǎo)致分子?。ㄧ牭缎图t細(xì)胞貧血）3.活性蛋白與其前體（胰島素）4.同功能蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)的種屬保守性與分子進(jìn)化（細(xì)胞色素c）目前一百一十一頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)7531種可能連接方式中的1種核糖核酸酶的變性與復(fù)性經(jīng)典實(shí)驗(yàn)P69目前一百一十二頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)1961年，他證明了核糖核酸酶的變性復(fù)性實(shí)驗(yàn)證明了：蛋白質(zhì)的氨基酸序列決定其三維結(jié)構(gòu)。1972年因核糖核酸酶分子結(jié)構(gòu)的研究成果，Christian

Anfinsen獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。目前一百一十三頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)鐮刀型紅細(xì)胞貧血的分子基礎(chǔ)HbA:Val-His-Leu-Thr-Pro-Glu-Glu-Lys……HbS:Val-His-Leu-Thr-Pro-Val-Glu-Lys……β鏈12345678血紅蛋白574個(gè)氨基酸殘基P81荷負(fù)電的Glu變?yōu)槭杷缘腣al，使HbS分子表面的負(fù)電荷減少，親水基團(tuán)變?yōu)槭杷鶊F(tuán)，溶解度降低。目前一百一十四頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)鐮刀型紅細(xì)胞貧血的分子基礎(chǔ)鐮刀型紅細(xì)胞貧血的分子基礎(chǔ)鐮刀型紅細(xì)胞貧血病P81一級(jí)結(jié)構(gòu)決定高級(jí)結(jié)構(gòu)，并進(jìn)而決定功能目前一百一十五頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)前胰島素原胰島素胰島素原一級(jí)結(jié)構(gòu)的局部斷裂與蛋白質(zhì)的激活

蛋白質(zhì)原的部分肽鏈以特定的方式斷裂后，才變?yōu)榛钚苑肿?目前一百一十六頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)現(xiàn)在的認(rèn)識(shí)：1.一級(jí)結(jié)構(gòu)決定高級(jí)結(jié)構(gòu)，并最終決定蛋白質(zhì)的功能。2.一級(jí)結(jié)構(gòu)相似的蛋白質(zhì)，其基本構(gòu)象及功能也相似。3.每種蛋白具有特定的結(jié)構(gòu)，也具有特定的功能。相關(guān)蛋白結(jié)構(gòu)異常導(dǎo)致疾病。返回節(jié)一、Pr一級(jí)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系目前一百一十七頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)蛋白質(zhì)的別構(gòu)效應(yīng)肌紅蛋白和血紅蛋白的比較P73二者在亞基結(jié)構(gòu)、與氧結(jié)合的機(jī)制以及許多其他與功能有關(guān)的特性方面有相似之處，也有不同之處。二、Pr高級(jí)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系目前一百一十八頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)（一）肌紅蛋白和血紅蛋白功能比較1.Mb（myoglobin）肌肉細(xì)胞中貯存氧氣；從肌細(xì)胞質(zhì)膜內(nèi)表面結(jié)合氧，并運(yùn)輸?shù)骄€粒體2.Hb（hemoglobin）血液紅細(xì)胞中運(yùn)輸氧氣，保證各種生理?xiàng)l件下，根據(jù)組織對(duì)氧的需求恰當(dāng)?shù)蒯尫叛?，因此受到更多調(diào)節(jié)因素的影響。P73目前一百一十九頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)P79肌紅蛋白和血紅蛋白的氧合曲線Mb：貯存氧Hb：轉(zhuǎn)運(yùn)氧工作肌肉毛細(xì)血管中目前一百二十頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)（二）肌紅蛋白和血紅蛋白的結(jié)構(gòu)比較1962年Kendrew和Perutz因測(cè)定Mb和Hb的高級(jí)結(jié)構(gòu)獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)P73目前一百二十一頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)1.相似的1-3級(jí)結(jié)構(gòu)（1）一級(jí)結(jié)構(gòu)有不同：Mb一條肽鏈153個(gè)氨基酸殘基；Hbα鏈141、β鏈146。每條鏈結(jié)合一分子血紅素輔基。Hb的兩種亞基只有18%（27個(gè)）氨基酸殘基與Mb相同。（2）二級(jí)結(jié)構(gòu)：8段α螺旋，螺旋間無規(guī)卷曲（3）三級(jí)結(jié)構(gòu)相似：目前一百二十二頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)MbHbαHbβ肌紅蛋白和血紅蛋白相似的三級(jí)結(jié)構(gòu)同源蛋白的三級(jí)結(jié)構(gòu)比一級(jí)結(jié)構(gòu)更保守。

折疊成緊密球狀分子，疏水側(cè)鏈大部分布在分子內(nèi)部，分子表面有一個(gè)疏水“口袋”，血紅素從此處與HisF8形成配位鍵。目前一百二十三頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)血紅素輔基與氧結(jié)合的機(jī)制2.與氧結(jié)合的機(jī)制血紅素的結(jié)構(gòu)目前一百二十四頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)目前一百二十五頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)鐵原子與卟啉環(huán)平面相對(duì)位置的改變P75氧合時(shí)，鐵原子被拉回卟啉環(huán)，卟啉環(huán)也由圓頂狀變?yōu)槠矫嫘?。同時(shí)牽動(dòng)F螺旋，引發(fā)構(gòu)象變化。目前一百二十六頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)P75氧合導(dǎo)致卟啉環(huán)的變形和F螺旋的牽引目前一百二十七頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)四級(jí)結(jié)構(gòu)：4個(gè)亞基分布在四面體的4個(gè)角，鏈間以離子鍵結(jié)合，有中央空穴可結(jié)合其他配體。3.不同：Hb的四級(jí)結(jié)構(gòu)P75目前一百二十八頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)（三）Hb的別構(gòu)效應(yīng)氧合后血紅蛋白的構(gòu)象變化：2個(gè)αβ二聚體之間相對(duì)移動(dòng)發(fā)生錯(cuò)位、四級(jí)結(jié)構(gòu)隨之改變。構(gòu)象的改變促進(jìn)第二亞基的氧合。目前一百二十九頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)P79肌紅蛋白和血紅蛋白的氧合曲線工作肌肉毛細(xì)血管中目前一百三十頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)Hb兩種主要的構(gòu)象態(tài)：

R態(tài)（氧合Hb的優(yōu)勢(shì)構(gòu)象）和T態(tài)（去氧Hb的優(yōu)勢(shì)構(gòu)象）目前一百三十一頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)T態(tài)亞基間8對(duì)鹽橋T態(tài)借助于鹽橋被穩(wěn)定。在4亞基間的8對(duì)鹽鍵，它們的形成和斷裂使整個(gè)分子的空間構(gòu)象發(fā)生變化。P78目前一百三十二頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)Pr的結(jié)構(gòu)和功能一級(jí)結(jié)構(gòu)是基礎(chǔ)高級(jí)結(jié)構(gòu)直接決定功能但近年來發(fā)現(xiàn)了一些固有無折疊的蛋白質(zhì)，它們松散存在但仍有活性。返回章目前一百三十三頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)第五節(jié)蛋白質(zhì)的性質(zhì)及研究方法一、Pr的理化性質(zhì)二、Pr一級(jí)結(jié)構(gòu)的測(cè)定三、Pr的分離、純化四、Pr相對(duì)分子量的測(cè)定五、Pr含量的測(cè)定六、Pr純度的鑒定目前一百三十四頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)一、Pr的理化性質(zhì)（一）紫外吸收（二）兩性解離（三）膠體性質(zhì)（四）沉淀反應(yīng)（五）Pr變性（六）Pr水解（自學(xué)）（七）Pr的顏色反應(yīng)（自學(xué)）P30目前一百三十五頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)（一）紫外吸收

280nm（二）兩性解離主要是可解離的側(cè)鏈基團(tuán)。P31等電點(diǎn)等離子點(diǎn):純水中測(cè)定的等電點(diǎn)，Pr的特征常數(shù)。目前一百三十六頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)1.蛋白質(zhì)溶液具有膠體溶液的典型性質(zhì):如丁達(dá)爾現(xiàn)象；布郎運(yùn)動(dòng)；不能通過半透膜，因此可以應(yīng)用透析法將非蛋白的小分子雜質(zhì)除去。（三）膠體性質(zhì)2.蛋白質(zhì)膠體溶液的穩(wěn)定性決定于：

質(zhì)點(diǎn)的大?。?-100nm同種電荷的排斥力水化層P31目前一百三十七頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)（1）鹽析（2）pI沉淀：（3）有機(jī)溶劑（4）重金屬（5）生物堿試劑和某些酸（6）加熱1.沉淀因素（四）Pr沉淀作用P31水化層同種電荷的排斥力水化層、降低介電常數(shù)pH大于pI時(shí)，帶負(fù)電的Pr與其結(jié)合pH小于pI時(shí)，帶正電的Pr與其結(jié)合熱變性導(dǎo)致構(gòu)象解體，疏水基團(tuán)外露，破壞水化層。目前一百三十八頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)在溫和條件下，通過改變?nèi)芤旱膒H或電荷狀況，使蛋白質(zhì)從膠體溶液中沉淀分離。在沉淀過程中，結(jié)構(gòu)和性質(zhì)都沒有發(fā)生變化，在適當(dāng)?shù)臈l件下，可以重新溶解形成溶液，所以稱為非變性沉淀。2.可逆沉淀和不可逆沉淀在強(qiáng)烈沉淀?xiàng)l件下，不僅破壞了蛋白質(zhì)膠體溶液的穩(wěn)定性，而且也破壞了蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，產(chǎn)生的蛋白質(zhì)沉淀不可能再重新溶解于水。由于沉淀過程發(fā)生了蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的變化，所以又稱為變性沉淀。目前一百三十九頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)（五）Pr變性作用蛋白質(zhì)受某些物理或化學(xué)因素的影響，導(dǎo)致其高度有規(guī)律的高級(jí)結(jié)構(gòu)喪失，引起蛋白質(zhì)理化性質(zhì)改變并導(dǎo)致其生理活性喪失。這種現(xiàn)象稱為蛋白質(zhì)的變性(denaturation)。1.Pr變性的概念P68目前一百四十頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)3.Pr變性的可逆性4.Pr變性的指標(biāo)（1）溶解度（2）黏度增加（3）生物活性（4）水解（5）結(jié)晶2.Pr變性的物理和化學(xué)因素（1）物理：加熱、冷卻、機(jī)械作用、輻射（2）化學(xué)：強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、高濃度鹽、尿素、重金屬鹽、有機(jī)溶劑、去污劑返回節(jié)目前一百四十一頁\總數(shù)一百六十頁\編于十七點(diǎn)二、Pr一級(jí)結(jié)構(gòu)的測(cè)定（一）間接法由核苷酸序列推定（二）直接法純化目標(biāo)蛋白（純度>97%）1.確定肽鏈數(shù)目2.拆分多