生物化学简明教程第二章蛋白质文档格式.docx

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5.每1g蛋白质中的氮相当于6.25g蛋白质。

6.凯氏（Kjeldahl）定氮法：

蛋白质含量=（总氮含量-无机氮含量）×

6.25。

❤总结：

从蛋白质水解物中分离出来的氨基酸有二十种，除脯氨酸和羟脯氨酸外，这些天然氨基酸在结构上的共同特点为：

（1）与羧基相邻的α-碳原子上都有一个氨基，因而称为α-氨基酸

（2）除甘氨酸外,其它所有氨基酸分子中的α-碳原子都为不对称碳原子,所以：

A.氨基酸都具有旋光性，[左旋（-）或右旋（+）]

B.每一种氨基酸都具有D-型和L-型两种立体异构体。

目前已知的天然蛋白质中氨基酸都为L-型。

2.1蛋白质的分类

1）球状蛋白质：

（globularprotein）外形接近球形或椭圆形，溶解性较好，能形成结晶，大多数蛋白质属于这一类。

颗星使多种多样的生物学功能。

2）纤维状蛋白质（fibrousprotein）分子构象类似纤维或细棒。

它又可分为可溶性纤维状蛋白质和不溶性纤维状蛋白质。

大多数不溶于水。

3）膜蛋白质：

一般折叠成近球形，插入生物膜。

1.简单蛋白（simpleprotein）：

又称为单纯蛋白质；

这类蛋白质只含由α-氨基酸组成的肽链，不含其它成分。

（仅由肽链组成，不含有其他辅助成分的蛋白质。

）

（1）清蛋白和球蛋白：

（albuminandglobulin）广泛存在于动物组织中。

清蛋白易溶于水，球蛋白微溶于水，易溶于稀酸中。

（2）谷蛋白（glutelin）和醇溶谷蛋白（prolamin）：

植物蛋白，不溶于水，易溶于稀酸、稀碱中，后者可溶于70－80％乙醇中。

（3）精蛋白和组蛋白：

碱性蛋白质，存在与细胞核中。

（4）硬蛋白：

存在于各种软骨、腱、毛、发、丝等组织中，分为角蛋白、胶原蛋白、弹性蛋白和丝蛋白。

2.结合蛋白（conjugatedprotein）：

由简单蛋白与其它非蛋白成分结合而成，其辅助成分通常称为辅基。

（1）核蛋白：

由简单蛋白与核酸结合而成。

如细胞核中的核糖核蛋白等。

（2）糖蛋白与蛋白聚糖：

由简单蛋白与糖类物质组成。

如细胞膜中的糖蛋白等。

糖与蛋白质的结合方式：

O连接和N连接

（3）脂蛋白：

由简单蛋白与脂类结合而成。

如血清-，-脂蛋白等。

（4）色蛋白：

由简单蛋白与色素结合而成。

如血红素、过氧化氢酶、细胞色素c等。

（5）磷蛋白：

由简单蛋白质和磷酸组成。

如胃蛋白酶、酪蛋白、角蛋白、弹性蛋白、丝心蛋白等。

酶

调节蛋白

贮存蛋白

转运蛋白质

运动蛋白

防御蛋白和毒蛋白

受体蛋白

支架蛋白

结构蛋白

异常功能

2.2蛋白质的组成单位——氨基酸

氨基酸（aminoacid）是蛋白质的基本组成单位。

从细菌到人类，所有蛋白质都由20种标准氨基酸组成。

1.根据R基的化学结构，可将氨基酸分为

①脂肪族氨基酸（疏水性：

Gly、Ala、Val、Leu、Ile、Met、Cys；

极性：

Arg、Lys、Asp、Glu、Asn、Gln、Ser、Thr）

②芳香族氨基酸：

Phe、Tyr

③杂环氨基酸：

Trp、His

④杂环亚氨基酸：

Pro

2.按照R基的极性：

①非极性R基氨基酸：

Gly、Ala、Val、Leu、Ile、Phe、Met、Pro、Trp

②不带电荷的极性R基氨基酸：

Ser、Thr、Asn、Gln、Tyr、Cys

③极性带负电荷的R基氨基酸：

Asp、Glu

④极性带正电荷的R基氨基酸：

His、Lys、Arg

3.20种常见氨基酸的名称和结构式（见教材P22-24）

4.20种标准氨基酸

①属于芳香族氨基酸的是：

色氨酸Trp、酪氨酸Tyr、苯丙氨酸Phe

②属于亚氨基酸的是：

脯氨酸Pro

③含硫氨基酸包括：

半胱氨酸Cys、甲硫氨酸Met

④分子量最小的氨基酸是:

甘氨酸Gly

⑤能形成二硫键的氨基酸是:

半胱氨酸Cys

⑥含二羧基一氨基的氨基酸有：

谷氨酸Glu、天冬氨酸Asp

◆一般物理性质：

1.①氨基酸一般有味（无味、甜、苦、鲜等）；

②一般均溶于水，溶于酸、碱中；

不溶于有机溶剂。

③高熔点（200℃以上）

2.氨基酸的旋光性及立体异构：

除甘氨酸外，氨基酸含有一个手性-碳原子，因此都具有旋光性[左旋（-）或右旋（+）]，比旋光度是氨基酸的重要物理常数之一，是鉴别各种氨基酸的重要依据。

3.氨基酸的光吸收：

①构成蛋白质的20种氨基酸在可见光区都没有光吸收，但在远紫外区（<

220nm）均有光吸收。

②在近紫外区（220-300nm）只有酪氨酸、苯丙氨酸和色氨酸有吸收光的能力。

③酪氨酸的max＝275nm，苯丙氨酸的max＝257nm，色氨酸的max＝280nm。

4.两性电离和等电点：

氨基酸在水溶液中或在晶体状态时都以离子形式存在，所谓两性离子是指在同一个氨基酸分子上带有能放出质子的—NH3+正离子和能接受质子的—COO-负离子，因此氨基酸为两性电解质。

5.等电点：

调节氨基酸溶液的pH，使氨基酸分子上的—NH3+基和—COO-基的解离程度完全相等时，即所带净电荷为零，此时氨基酸所处溶液的pH值称为该氨基酸的等电点（pI）。

（当氨基酸相互连接成蛋白质时，只有其侧链基团和末端的α-氨基，α-羧基是可以离子化的。

6.移动定义：

在电场中，不向任何一极移动。

（此时溶液的

PH也叫做氨基酸的等电点。

7.氨基酸等电点的确定：

①酸碱滴定（滴定曲线）

②根据pK值（该基团在此pH一半解离）计算：

等电点等于两性离子两侧pK值的算术平均数。

pI=或者pI=

❤注意：

对多氨基和多羧基氨基酸的解离原则：

❤结论：

①中性氨基酸：

pK1为α—羧基的解离常数，pK2为α—氨基的解离常数。

pI=（pK1+pK2）/2

②酸性氨基酸：

pK1为α—羧基的解离常数，pK2为侧链羧基的解离常数。

③碱性氨基酸：

pK2为α—氨基的解离常数，pK3为侧链氨基的解离常数。

pI=（pK2+pK3）/2

8.等电点的应用：

pH>

pI，aa“-”，aa向正极移动

pH<

pI，aa“+”，aa向负极移动

pH=pI，aa“0”，aa不移动

溶液的pH偏离pI越远，氨基酸带净电荷越多，在电场中越容易分离。

利用不同的氨基酸在同一pH下所带电荷不同而分离，如用阴离子交换树脂柱层析分离氨基酸。

等电点时,氨基酸溶解度最小，容易聚集沉淀。

◆化学性质：

1.与茚三酮的反应：

①氨基酸与水合茚三酮共热，发生氧化脱氨反应，生成NH3与酮酸。

水合茚三酮变为还原型茚三酮。

②加热过程中酮酸裂解，放出CO2，自身变为少一个碳的醛。

③NH3与水合茚三酮及还原型茚三酮脱水缩合，生成蓝紫色化合物。

◎脯氨酸和羟脯氨酸与茚三酮反应产生黄色物质。

◎反应要点与应用：

A.该反应由-NH2与-COOH共同参与B.茚三酮是强氧化剂C.用于氨基酸的定性、定量分析D.该反应非常灵敏，可在λ＝570nm测定吸光值E.测定范围：

0.5~50µ

g/mlF.脯氨酸和羟脯氨酸与茚三酮直接生成黄色物质（不释放NH3）

2.与甲醛的反应：

氨基酸的甲醛滴定法

A.为α-NH2的反应

B.在常温，中性条件，甲醛与α-NH2很快反应，生成羟甲基衍生物，释放氢离子。

◎应用：

①氨基酸定量分析---氨基酸的甲醛滴定法（间接滴定）

A.直接滴定，终点pH过高（12），没有适当指示剂。

B.与甲醛反应，滴定终点在9左右，可用酚酞作指示剂。

C.释放一个氢离子，相当于一个氨基（摩尔比1：

1）

②简单快速，一般用于测定蛋白质的水解或合成的速度..

3.与2,4-二硝基氟苯（DNFB）的反应：

B.氨基酸α-NH2的一个H原子，在弱碱性条件下，与DNFB发生芳环取代，生成黄色的2,4—二硝基苯基氨基酸（DNP—氨基酸，稳定）

①鉴定多肽或蛋白质的N-末端氨基酸②此反应首先由Sanger应用测定蛋白质中氨基酸的排序，确定了胰岛素的一级结构

③5—二甲氨基萘磺酰氯（DNS—Cl，又称丹磺酰氯）可以代替DNFB试剂测定蛋白质的N端氨基酸，灵敏度高。

4.与异硫氰酸苯酯（PITC）的反应：

重复测定多肽链N端氨基酸排列顺序，设计出“多肽顺序自动分析仪”

在弱碱性条件下，氨基酸中的α—氨基与异硫氰酸苯酯（PITC）反应，生成相应的苯氨基硫甲酰氨基酸（PTC—氨基酸）

◎反应特点及应用：

①为α-NH2的反应②由Edman于1950年首先提出用于N末端分析，又称Edman降解法,此法的特点是能够不断重复循环，将肽链N-端氨基酸残基逐一进行标记和解离。

5.与亚硝酸的反应：

在标准条件下测定生成氮气的体积，可计算氨基酸的量，称为范斯莱克法。

6.与荧光胺的反应：

①氨基酸与荧光胺反应生成具有荧光的产物，是α-NH2的反应②用于氨基酸定量分析③根据荧光强度测定氨基酸含量（ng级）③激发波长λx=390nm，发射波长λm=475nm。

灵敏度高。

7.与5,5′-双硫基-双（2-）硝基苯甲酸反应：

-SH的反应,测定样品中游离-SH的含量

2.3肽

1.一个氨基酸的α-羧基和另一个氨基酸的α-氨基脱水缩合而成的化合物称为肽。

氨基酸之间脱水后形成的键称肽键（酰胺键）

2.多肽（链）：

多个氨基酸残基之间以肽键连接起来的链状化合物叫多肽或多肽链。

3.氨基酸残基：

肽链中的每个氨基酸单位在形成肽链时，释放一分子水，因此被称为一个氨基酸“残基”。

4.多肽链有方向性：

N末端：

多肽链中有自由氨基的一端；

C末端：

多肽链中有自由羧基的一端。

书写时规定将N端放在左边，C端放在右边；

命名时，从N端开始，除C端氨基酸外其他氨基酸残基的名称均将“酸”改为“酰”。

5.肽键的特点：

肽键平面——由于肽键具有部分双键的性质，使参与肽键构成的六个原子被束缚在同一平面上，这一平面称为肽键平面或肽单元。

6.

生物活性肽（biologicalactivepeptide,BAP）是能够调节生物机体的生命活动或具有某些生理活性的寡肽和多肽的总称。

1.谷光甘肽（GSH）

分子中具有一个由谷氨酸的γ-羧基和半胱氨酸的α-氨基脱水缩合的γ-肽键。

谷胱甘肽的作用：

含有自由的巯基，具有很强的还原性，可作为体内重要的还原剂，保护某些蛋白质或酶分子中的巯基免遭氧化，使其处于活性状态。

2.催产素和升压素

3.促肾上腺皮质激素（ACTH）

39肽，活性部位为第4~10位的7肽片段：

Met-Glu-His-Phe-Arg-Trp-Gly。

4.脑肽

脑啡肽具有强烈的镇痛作用（强于吗啡），不上瘾。

Met-脑啡肽Tyr-Gly-Gly-Phe-Met

Leu-脑啡肽Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu

β-内啡肽（31肽）具有较强的吗啡样活性与镇痛作用。

5.胰高血糖素

由胰岛α-细胞分泌（β-细胞分泌胰岛素），