蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能(已修改)
2025-05-15 07:58 本頁(yè)面
【正文】 第二章 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能 Chapter 2 Structure and Function of Protein 主講人：段江燕 ?蛋白質(zhì) (protein)是由氨基酸為單位組成的一類重要的生物大分子 ， 是生命的物質(zhì)基礎(chǔ) 。 第一節(jié) 蛋白質(zhì)通論 ?蛋白質(zhì)的組成與分類 ?蛋白質(zhì)的大小與分子量 ?蛋白質(zhì)的構(gòu)象 ?蛋白質(zhì)的功能 第二節(jié) 蛋白質(zhì)的組成－氨基酸 ? 組成蛋白質(zhì)的基本單位是氨基酸 。 ? 天然的蛋白質(zhì)完全水解 ， 最后都可得到約二十種不同的氨基酸 。除 脯氨酸 和 甘氨酸 外 ， 其余均屬于 Lα 氨基酸 。 ? 氨基酸的功能 （ 1） 、 組成蛋白質(zhì) （ 2） 、 一些 aa及其衍生物充當(dāng)化學(xué)信號(hào)分子 ?氨基丁酸 ， 色氨酸衍生物： 5羥色胺 、 褪黑激素 ， 都是神經(jīng)遞質(zhì) ， 甲狀腺素 （ Tyr衍生物 ） ， 吲哚乙酸 （ Trp衍生物 ） 都是激素 （ 3） 、 氨基酸是許多含 N分子的前體物 核酸的含氮堿基 、 血紅素 、 葉綠素的合成都需要 aa （ 4） 、 一些基本氨基酸和非基本 aa是代謝中間物 精氨酸、瓜氨酸、鳥(niǎo)氨酸 )尿素循環(huán)的中間物， C O O H │ H 2 N — C — H │ R 一、氨基酸 (amino acid)的結(jié)構(gòu)與通式 基本氨基酸 （ 編碼的蛋白質(zhì)氨基酸 ） ：組成蛋白質(zhì) ， 20種 ， 稀有氨基酸：是多肽合成后由基本 aa經(jīng)酶促修飾而來(lái) 。 非蛋白質(zhì)氨基酸：存在于生物體內(nèi)但不組成蛋白質(zhì) (約 150種 )。 二、基本氨基酸的分類： ? 根據(jù) R側(cè)鏈基團(tuán)性質(zhì)的不同 ， 可將氨基酸進(jìn)行分類 ? 雜環(huán)氨基酸 、 芳香族氨基酸與脂肪族氨基酸 ? 極性氨基酸與非極性氨基酸 按照 R基的化學(xué)結(jié)構(gòu)分類 （ 1）、 R為脂肪烴基的氨基酸（ 5種） （ 2）、 R中含有羥基和硫的氨基酸（共 4種） （ 3）、 R中含有酰胺基團(tuán)（ 2種） （ 4）、 R中含有酸性基團(tuán)（ 2種） （ 5）、 R中含堿性基團(tuán)（ 3種） （ 6）、 芳香族氨基酸 （ 7）、雜環(huán)族氨基酸（ 1種） 極性分類可分為： a)非極性氨基酸： Ala， Val， Leu， Ile，Pro， Phe,Try,Met。 b)極性氨基酸： Gly,Tyr， Cys， Ser， Thr，Asn， Gln； Lys,Arg,His。Asp,Glu. 三、氨基酸的理化性質(zhì)： 1．兩性解離及等電點(diǎn)： (1) 氨基酸在晶體和水溶液中主要以兼性離子形式存在 ① 晶體溶點(diǎn)高 → 離子晶格 ， 不是分子晶格 。 ② 不溶于非極性溶劑 → 極性分子 ③ 介電常數(shù)高 → 水溶液中的氨基酸是極性分子 。 (2) 氨基酸的兩性解離和酸堿滴定曲線 HA → A + H+ pH=pKa/ +Log[A]／ [HA] ?pKa/ 就是 HA50%解離（ [堿 ] = [酸 ]）時(shí)溶液的 pH值，Ka/就是此時(shí)溶液的 [H+] ?當(dāng) HA50%解離時(shí)，溶液的 pH值等于 pKa/ ?pH = pKa/ 時(shí)， [堿 ] = [酸 ]（ 50%解離） pH pKa/ 時(shí)， [堿 ] [酸 ]（＞ 50%解離） pH pKa/ 時(shí)， [酸 ] [堿 ]（＜ 50%解離） ?氨基酸分子是一種兩性電解質(zhì)。 ?通過(guò)改變?nèi)芤旱?pH可使氨基酸分子的解離狀態(tài)發(fā)生改變。 ?氨基酸分子帶有相等正、負(fù)電荷時(shí)，溶液的 pH值稱為該氨基酸的 等電點(diǎn) （ pI）。 OH O H R — CH — C O O H R — CH — C O O R — CH — C O O │ H+ │ H+ │ N H 3+ N H 3+ N H 2 p H p I p H = p I p H p I 2.2.2.33RRpKNHpKapIapKC O O HpKapIaNHpKC O O HpKapIa??????????????堿性酸性中性2． 紫外吸收性質(zhì)： ?組成天然蛋白質(zhì)分子的 20種氨基酸中 ，只有色氨酸 、 酪氨酸和苯丙氨酸對(duì)紫外光有光吸收 。 其吸收峰在 280nm左右 ，以 色氨酸 吸收最強(qiáng) 。 ?可利用此性質(zhì)采用紫外分分光度法測(cè)定蛋白質(zhì)的含量 。 氨基酸的光吸收性 Tyr、 Phe、 Trp的R基含有共軛雙鍵，在 220300nm近紫外區(qū)有吸收。 λ（ nm） ε Tyr 275 103 Phe 257 102 Trp 280 103 3． 氨基酸的化學(xué)反應(yīng) （ 1） 氨基參與的反應(yīng) ?與亞硝酸反應(yīng) （ Van Slyke 法測(cè)定氨基酸 ） ?Sanger 反應(yīng) ： （ DNFB） ?Edman反應(yīng)：苯異硫氰酸酯， PITC ? 生成西佛堿的反應(yīng)（ Schiff）：西佛堿是某些酶促反應(yīng)的中間產(chǎn)物（如轉(zhuǎn)氨基反應(yīng)的中間產(chǎn)物）。 ?甲醛反應(yīng) （ 2）羧基參與的反應(yīng) 成鹽 、 成酯反應(yīng) 成酰氯的反應(yīng) 氨基被保護(hù)后 ， 羧基可與二氯亞砜或五氯化磷反應(yīng) ， 生成酰氯 ， 使羧基活化 ， 在多肽的人工合成中常用 。 疊氮反應(yīng)
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