【正文】 蛋白質化學 第 一 章 chemistry of Protein 本章的重點和難點 重點 ：掌握組成蛋白質的氨基酸的結構特點、分類、 三個字母代號及重要理化性質； 掌握蛋白質 14級結構特點、作用力； 了解蛋白質結構與功能的關系； 了解蛋白質的重要理化性質。 難點 ：氨基酸結構特點、酸堿性質、等電點；蛋白質 各級結構的概念和特點、結構與功能的關系； 蛋白質重要理化性質的應用。 第一節(jié) 概 述 一、什么是蛋白質 ? 蛋白質 是一切生物體中普遍存在的 ， 由 20種左右天然 а氨基酸通過 肽鍵 相連形成的高分子含 氮 化合物；其種類繁多 ，具有一定的相對分子量 、 復雜分子結構和特定生物學功能；是表達 生物遺傳性狀 的一類主要物質 。 二、蛋白質在生命中的重要性 恩格斯曾指出： “ 生命是蛋白體的存在方式，這種存在方式本質上就在于這些蛋白體的化學組成部分的不斷的自我更新。 ” 第一，蛋白體是生命的物質基礎； 第二，生命是物質運動的特殊形式，是蛋白體的存在方式； 第三，這種存在方式的本質就是蛋白體與其外部自然界不斷 的新陳代謝。 ， 是構成生物體最基本的結構物質和功能物質 。 蛋白質占干重 人體中（中年人） 人體 45% 水 55% 細菌 50%～80% 蛋白質 19% 真菌 14%～52% 脂肪 19% 酵母菌 14%～50% 糖類＜ 1% 白地菌 50% 無機鹽 7% 三、 蛋白質具有重要的生物學功能 ， 它參與了幾乎所有的生命活動過程。 1）作為生物催化劑（酶） 2）代謝調節(jié)作用 3）免疫保護作用 4）物質的轉運和存儲 5）運動與支持作用 6）參與細胞間信息傳遞 ，可作為生產加工的對象。 Fireflies emit light catalyzed by luciferase（熒光素酶） with ATP A few examples on protein diversity… Erythrocytes（紅細胞） contain a large amount of hemoglobins（血紅蛋白） , the oxygentransporting protein. The protein keratin （角蛋白） is the chief structural ponents of hair, horn, wool, nails and feathers. 四、蛋白質的元素組成 C、 H、 O、 N和 S， 有些蛋白質含有少量 磷 或金屬元素 鐵、銅、鋅、錳、鈷、鉬 ，個別蛋白質還含有 碘 。 碳 50％ 氫 7％ 氧 23％ 氮 16% 硫 03％ 其他 微量 （ 1）一切蛋白質都含 N元素，且各種蛋白質的含氮量很接近， 平均為 16％ ； （ 2） 蛋白質系數：任何生物樣品中每 1g N的存在 ， 就表示 大約有 100/16= 蛋白質的存在 ， 系數 100克樣品中蛋白質的含量 ( g ) = 每克樣品含氮的克數 100 1/16% ： 凱氏定氮法測定粗蛋白含量 五、蛋白質的分類 （一）、 依據蛋白質的外形分為球狀蛋白質和纖維狀蛋白質 ：外形接近球形或橢圓形，溶解性較好，能形成結晶， 大多數蛋白質屬于這一類 。 ：分子類似纖維或細棒。它又可分為可溶性纖維狀蛋 白質和不溶性纖維狀蛋白質。 （二）、 依據蛋白質的組成分為 簡單蛋白和結合蛋白 ：又稱為單純蛋白質；這類蛋白質只含由 ?氨基酸組成的 肽鏈，不含其它成分。 （ 1）清蛋白和球蛋白：廣泛存在于動物組織中，易溶于水，球蛋白 微溶于水，易溶于稀酸中。 （ 2）谷蛋白和醇溶谷蛋白：植物蛋白，不溶于水，易溶于稀酸、稀 堿中，后者可溶于 70－ 80％乙醇中。 （ 3）精蛋白和組蛋白：堿性蛋白質，存在與細胞核中。 （ 4）硬蛋白：存在于各種軟骨、腱、毛、發(fā)、絲等組織中，分為角 蛋白、膠原蛋白、彈性蛋白和絲蛋白。 ：由簡單蛋白與其它非蛋白成分結合而成 （ 1）色蛋白：由簡單蛋白與色素物質結合而成。如血紅蛋白、葉綠蛋白和細胞 色素等。 （ 2）糖蛋白：由簡單蛋白與糖類物質組成。如細胞膜中的糖蛋白等。 （ 3）脂蛋白：由簡單蛋白與脂類結合而成。 如血清 ?、 ?脂蛋白等。 （ 4）核蛋白：由簡單蛋白與核酸結合而成。如細胞核中的核糖核蛋白等。 （ 5）磷蛋白：由簡單蛋白質和磷酸組成。如胃蛋白酶、酪蛋白、角蛋白、彈性 蛋白、絲心蛋白等。 （三）、 按功能分為活性蛋白和非活性蛋白 （四）、 按營養(yǎng)價值分為完全蛋白和不完全蛋白 蛋白質的互補作用 第 二 節(jié) 氨基酸化學（重點） —— 組成蛋白質的基本單位 存在自然界中的氨基酸有 300余種 ， 但組成人體蛋白質的氨基酸僅有 20種 ， 且均屬 L氨基酸 （ 甘氨酸除外 ） 。 一、氨基酸的結構與分類 (2). 除甘氨酸外，其它所有氨基酸分子中的 α碳原子都為不對稱碳原 子。 A. 氨基酸都具有旋光性； B. 每一種氨基酸都具有 D型和 L型兩種立體異構體。目前已 知的天然蛋白質中氨基酸都為 L型。 （一）氨基酸的結構 氨基酸是蛋白質水解的最終產物，是組成蛋白質的基本單位。從蛋白質水解物中分離出來的氨基酸有二十種，除脯氨酸和羥脯氨酸外，這些天然氨基酸在結構上的共同特點為： (1). 分子中同時含有羧基和氨基，且與羧基相鄰的 α碳原子上都有一 個氨基，因而稱為 α氨基酸。 COOH H2N CH α碳原子基團 R R基團 α氨基酸基本結構通式 這些基本術語要清楚？ ? α碳原子 ? 不對稱碳原子 ? 旋光性 ? D型和 L型兩種立體異構體 H 甘氨酸 CH3 丙氨酸 L氨基酸的通式 RC+N H3C O OH（二）氨基酸的分類 * 20種氨基酸的英文名稱、縮寫符號及分類如下 : 中性 AA （ 1）按 R基團的酸堿性分 酸性 AA 堿性 AA （ 2）按 R基團的疏水性和親水性分 疏水性 R基團 AA 親水性 R基團 AA （ 3）按 R基團的化學結構分 脂肪族 A 芳香族 AA 雜環(huán)族 AA 甘氨酸 glycine Gly G 丙氨酸 alanine Ala A 纈氨酸 valine Val V 亮氨酸 leucine Leu L 異亮氨酸 isoleucine Ile I 苯丙氨酸 phenylalanine Phe F 脯氨酸 proline Pro P 1. （非極性）疏水性氨基酸 色氨酸 tryptophan Try W 絲氨酸 serine Ser S 酪氨酸 tyrosine T