蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能一第1頁(yè)，共27頁(yè)。α-淀粉酶的蛋白質(zhì)立體結(jié)構(gòu)圖第2頁(yè)，共27頁(yè)。蛋白質(zhì)的應(yīng)用

紡織—洗滌酶制劑：蛋白酶、纖維素酶、淀粉酶、脂肪酶過(guò)氧化物酶

食品—（焙烤酶制劑，增加面包體積改善面團(tuán)性質(zhì)和瓤結(jié)構(gòu)）釀酒—飼料—造紙—醫(yī)藥—農(nóng)業(yè)—（應(yīng)用廣泛）例：聚γ-谷基酸： 水凝膠、絮凝劑、重金屬吸附劑、飼料添加劑、骨質(zhì)疏松預(yù)防藥物、醫(yī)用生物粘合劑、酶固定劑、防凍劑、生物可降解的塑料。例：聚天冬氨酸：冷卻水處理系統(tǒng)的水垢處理劑、環(huán)境溫和的去垢劑、金屬抗腐蝕劑、礦漿液化劑、皮革鞣制劑、化妝品添加劑。人工合成，已經(jīng)大規(guī)模生產(chǎn)如：重組集落刺激因子（CSF）、促紅細(xì)胞生成素（EPO）、白細(xì)胞介素（IL）、 干擾素、生長(zhǎng)激素等第3頁(yè)，共27頁(yè)。元素比例（%）C50~55H6~7O19~24N13~19（16）S0~4P、Fe、Zn、Cu、Mn、Co、Mo樣品中蛋白質(zhì)含量估算=樣品中含氮量×6.25凱氏定氮一、蛋白質(zhì)的分子組成1、蛋白質(zhì)元素組成磷脂蛋白第4頁(yè)，共27頁(yè)。2、蛋白質(zhì)的基本單位（？）—α-氨基酸氨基酸蛋白質(zhì)分子基本化學(xué)單位常見(jiàn)20種L-α-AA氨基酸機(jī)構(gòu)通式1、氨基酸包括：天然蛋白質(zhì)氨基酸、 非天然蛋白質(zhì)氨基酸2、組成蛋白質(zhì)氨基酸20種L型氨基酸名稱(chēng)及簡(jiǎn)寫(xiě)符號(hào)（三字母和單字母）3、基本結(jié)構(gòu)（手性分子）第5頁(yè)，共27頁(yè)。非天然蛋白質(zhì)氨基酸：不參與構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸，約150種，包括一些是D-氨基酸或β、γ、δ-氨基酸。一些氨基酸是重要的代謝物前體或中間產(chǎn)物，如：瓜氨酸和鳥(niǎo)氨酸是合成精氨酸的中間產(chǎn)物，β-丙氨酸是是泛酸，輔酶A前體等的前體γ-氨基丁酸是神經(jīng)傳遞的化學(xué)介質(zhì)第6頁(yè)，共27頁(yè)。非極性中性氨基酸：R基不帶電荷或極性極微弱，具有疏水性 （9種）甘氨酸、丙氨酸、纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、脯氨酸。極性中性氨基酸：R基極性親水，但不解離或極弱解離 （6種）絲氨酸、蘇氨酸、半胱氨酸、酪氨酸、谷氨酰胺、天門(mén)冬酰胺。 含有羥基、巰基和酰胺基等。酸性氨基酸：R基極性解離，水溶液中呈酸性，帶負(fù)電荷，親水性強(qiáng)。（2種）天門(mén)冬氨酸、谷氨酸。（羧基）堿性氨基酸：R基極性解離，水溶液中顯堿性，帶正電荷，親水性強(qiáng)。（3種）組氨酸、賴(lài)氨酸、精氨酸。（氨基或亞氨基）蛋白質(zhì)分類(lèi)（按R側(cè)鏈結(jié)構(gòu)）第7頁(yè)，共27頁(yè)。丙氨酸Ala蛋氨酸Met脯氨酸Pro纈氨酸Val亮氨酸Leu異亮氨酸Ile苯丙氨酸Phe甘氨酸Gly色氨酸Trp絲氨酸Ser組氨酸His半胱氨酸Cys蘇氨酸Thr天冬酰胺Asn谷胺酰胺Gln酪氨酸Tyr天冬氨酸Asp谷氨酸Glu賴(lài)氨酸Lys精氨酸Arg20種氨基酸（復(fù)習(xí)），要求記憶三字符縮寫(xiě)第8頁(yè)，共27頁(yè)。構(gòu)型構(gòu)型一個(gè)分子中原子的特定空間排布方式不同構(gòu)型分子間除鏡面對(duì)稱(chēng)外，不能以任何方式重合一種構(gòu)型改變?yōu)榱硪环N構(gòu)型，必須有共價(jià)鍵的斷鏈和重新形成；L-型D-型第9頁(yè)，共27頁(yè)。構(gòu)象組成分子的原子或基團(tuán)，繞單鍵旋轉(zhuǎn)，形成的不同空間排布當(dāng)一種構(gòu)象轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N構(gòu)象時(shí)不要求有共價(jià)鍵的斷鏈和重新形成構(gòu)象構(gòu)型和構(gòu)象的差異？第10頁(yè)，共27頁(yè)。氨基酸的立體異構(gòu)D、L是一種相對(duì)構(gòu)型，不表示旋光性，即與其旋光性（+）、（-）無(wú)關(guān)。旋光性用（＋）或（－）表示。（+）及（-）甘油醛作為其他旋光性異構(gòu)體物質(zhì)的構(gòu)型的比較標(biāo)準(zhǔn)，并人為地規(guī)定。在費(fèi)歇爾投影式中，手性碳上的OH排在橫線右邊的為右旋甘油醛作為D型，手性碳上的OH排在橫線左邊的為左旋甘油醛作為L(zhǎng)型。第11頁(yè)，共27頁(yè)。氨基酸的光吸收構(gòu)成蛋白質(zhì)的20種氨基酸在可見(jiàn)光區(qū)都沒(méi)有光吸收，但在遠(yuǎn)紫外區(qū)(<220nm)均有光吸收。Why？在近紫外區(qū)(220-300nm)只有酪氨酸、苯丙氨酸和色氨酸有吸收光的能力。Why？酪氨酸

max＝275nm，275=1.4x103;苯丙氨酸max＝257nm，257=2.0x102;色氨酸max＝280nm，280=5.6x103;定量關(guān)系A(chǔ)=abc苯丙氨酸（Phe）第12頁(yè)，共27頁(yè)。二、肽和多肽鏈肽鍵/酰胺鍵寡肽：12-20多肽：大于20多肽鏈的構(gòu)型：反式（tran）/順式（cis）多肽鏈的構(gòu)象（C-N扭角Φ,C-C扭角Ψ）序列讀法：左→右，N→C，氨基端→羧基端第13頁(yè)，共27頁(yè)。肽單位和多肽鏈氨基酸多肽鏈肽鍵

一個(gè)氨基酸的羧基與下一個(gè)氨基酸的氨基經(jīng)過(guò)縮合反應(yīng)形成的共價(jià)鍵天然蛋白質(zhì)通過(guò)肽鍵將多個(gè)氨基酸連接在一起構(gòu)成多肽鏈折疊第14頁(yè)，共27頁(yè)。一個(gè)氨基酸的氨基與另一個(gè)氨基酸的羧基之間失水形成的酰胺鍵稱(chēng)為肽鍵，所形成的化合物稱(chēng)為肽。多肽的結(jié)構(gòu)由兩個(gè)氨基酸組成的肽稱(chēng)為二肽，由多個(gè)氨基酸組成的肽則稱(chēng)為多肽。第15頁(yè)，共27頁(yè)。氨基酸殘基？氨基酸連接成多肽時(shí)，由氨基酸的主鏈和側(cè)鏈組成的一個(gè)基本單位。（氨基酸在形成肽鍵以后保留的部分）組成多肽的氨基酸單元稱(chēng)為氨基酸殘基。若稱(chēng)為氨基酸，一種省略的讀法，不準(zhǔn)確？第16頁(yè)，共27頁(yè)。多肽鏈第一個(gè)氨基酸具有自由的—NH2,稱(chēng)為氨基端或N端主鏈（肽鍵連接部分）最末一個(gè)氨基酸具有自由的-COOH,稱(chēng)為羧基端或C端多肽鏈第17頁(yè)，共27頁(yè)。氨基酸順序：在多肽鏈中，氨基酸殘基按一定的順序排列的順序。末端：通常在多肽鏈的一端含有一個(gè)游離的

-氨基，稱(chēng)為氨基端或N-端；在另一端含有一個(gè)游離的

-羧基，稱(chēng)為羧基端或C-端。氨基酸的順序讀寫(xiě)是從N-端的氨基酸殘基開(kāi)始，以C-端氨基酸殘基為終點(diǎn)的排列順序。如上述五肽可表示為：Ser-Val-Tyr-Asp-Gln第18頁(yè)，共27頁(yè)。肽鍵-1第19頁(yè)，共27頁(yè)。肽鍵-2特點(diǎn)：氮原子的孤對(duì)電子與羰基具有明顯的共軛作用。肽鍵中的C-N鍵具有部分雙鍵性質(zhì)，不能自由旋轉(zhuǎn)。肽平面：組成肽鍵的原子（6個(gè)）處于同一平面。在大多數(shù)情況下，以反式結(jié)構(gòu)存在（分子內(nèi)原子間的斥力）。第20頁(yè)，共27頁(yè)。肽鍵-3肽鍵具有局部雙鍵性質(zhì)，具有反式和順式兩種構(gòu)型第21頁(yè)，共27頁(yè)。肽鍵平面—二級(jí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)肽單元呈剛性平面（肽鍵平面）RHCCαON由于局部雙鍵性質(zhì)，肽鍵連接的基團(tuán)處于同一平面，具有確定的鍵長(zhǎng)和鍵角，是多肽鏈中的剛性結(jié)構(gòu)。（C-N扭角Φ,C-C扭角Ψ）ΦΨ第22頁(yè)，共27頁(yè)。在生物體中，多肽最重要的存在形式是作為蛋白質(zhì)的亞單位。許多分子量比較小的多肽以游離狀態(tài)存在。具有特殊的生理功能，常稱(chēng)為活性肽。如：腦啡肽；激素類(lèi)多肽；胸腺肽；肽類(lèi)抗生素； 谷胱甘肽；蛇毒多肽等。天然存在的重要多肽第23頁(yè)，共27頁(yè)。小結(jié)蛋白質(zhì)分子組成20種L-型氨基酸及其分類(lèi)肽和多肽肽鍵和肽平面第24頁(yè)，共27頁(yè)。I蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次一級(jí)結(jié)構(gòu)：二級(jí)結(jié)構(gòu)：α-螺旋，β-折疊，回折，環(huán)肽鏈，無(wú)規(guī)則卷曲超二級(jí)結(jié)構(gòu)（膜體）：α-αβ-β