生物化學(xué)第一章蛋白質(zhì)化學(xué)-文庫(kù)吧資料
2025-01-22 13:50本頁(yè)面
【正文】 ，側(cè)鏈 R基團(tuán)交替地分布在片層平面的上下方，片層間有氫鍵相連； ?有平行式和反平行式兩種，平行式的折疊其Φ= 119。肽鏈（段）按層排列，依靠相鄰肽鏈 （段） 上的羰基和氨基形成的氫鍵維持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。 α螺旋的 結(jié)構(gòu)要點(diǎn) 酸性或堿性氨基酸集中的區(qū)域，由于同電荷相斥，不利于 α 螺旋形成；較大的 R(如苯丙氨酸、色氨酸、異亮氨酸 )集中的區(qū)域，也妨礙 α －螺旋形成；脯氨酸因其 α 碳原子位于五元環(huán)上，不易扭轉(zhuǎn)，加之它是亞氨基酸，不易形成氫鍵，故不易形成上述 α 螺旋；甘氨酸的 R基為 H，空間占位很小，也會(huì)影響該處螺旋的穩(wěn)定。 ?多個(gè)肽鍵平面通過(guò) α 碳原子旋轉(zhuǎn)，主鏈繞一條固定軸形成右手螺旋。 α 螺旋、 β 折疊、 β 轉(zhuǎn)角、自由回轉(zhuǎn) a螺旋（ ahelix ） α 螺旋在許多蛋白中存在，如 α 角蛋白、血紅蛋白、肌紅蛋白等，主要由 α 螺旋結(jié)構(gòu)組成。 胰島素的一級(jí)結(jié)構(gòu) 2 蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu) 二級(jí)結(jié)構(gòu)的概念： 多肽鏈在一級(jí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，按照一定的方式有規(guī)律的旋轉(zhuǎn)或折疊形成的空間構(gòu)象。一級(jí)結(jié)構(gòu)中包含的共價(jià)鍵（ covalent bonds）主要指肽鍵（ peptide bond）和二硫鍵（ disulfide bond） 定義 —— 1969年，國(guó)際純化學(xué)與應(yīng)用化學(xué)委員會(huì)（ IUPAC） 規(guī)定：蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)指蛋白質(zhì)多肽連中 AA的排列順序，包括二硫鍵的位置。蛋白質(zhì)有四種結(jié)構(gòu)層次： 一級(jí)結(jié)構(gòu)（ primary） 二級(jí)結(jié)構(gòu)（ secondary） 三級(jí)結(jié)構(gòu)（ tertiary） 四級(jí)結(jié)構(gòu)（ quaternary） Primary secondary tertiary quaternary 1. 蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)（化學(xué)結(jié)構(gòu)） 一級(jí)結(jié)構(gòu)就是蛋白質(zhì)分子中氨基酸殘基的排列順序，即氨基酸的線性序列。在蛋白質(zhì)中，多肽鏈折疊形成特殊的形狀（構(gòu)象）（ conformation）。如鳥氨酸 （ Ornithine, 縮寫為 Orn） 。 如：腦啡肽；激素類多肽；抗生素類多肽；谷胱甘肽；蛇毒多肽等。 也有許多分子量比較小的多肽以游離狀態(tài)存在。 c. 每一種肽都有其相應(yīng)的等電點(diǎn) . d. 肽也能發(fā)生茚三酮反應(yīng)、 Sanger反應(yīng)、 DNS反應(yīng)和 Edman反應(yīng)；還可發(fā)生雙縮脲反應(yīng)。 H2N絲氨酸 亮氨酸 苯丙氨酸 COOH SerLeuPhe （ SLF） 肽的重要理化性質(zhì) a. 肽晶體的熔點(diǎn)都很高。組成多肽的氨基酸單元稱為氨基酸殘基。 肽與肽鍵 一個(gè)氨基酸的羧基與另一個(gè)氨基酸的氨基之間失水形成的酰胺鍵稱為肽鍵，所形成的化合物稱為肽。氨基酸能以肽鍵相互連接形成長(zhǎng)的、不帶支鏈的寡肽（ 25個(gè)氨基酸殘基以下）和多肽（多于 25個(gè)氨基酸殘基）。氨基酸之間脫水后形成的鍵稱肽鍵（酰胺鍵）。 DNFB ＋ O2N NO2 F H2N CH COOH R DNP 氨基酸 O2N NO2 HN CH COOH R ＋ HF 此反應(yīng)最初被 Sanger 用于測(cè)定肽鏈 N末端氨基酸 Edman反應(yīng) N C S ＋ 40℃ ，弱堿 N C NH R CH C O S 40℃ ， H+ 、 硝基甲烷 H2N CH COOH R PITC 異硫氰酸苯酯 PTC 氨基酸 苯氨基硫甲酰氨基酸 PTH 氨基酸 苯乙內(nèi)酰硫脲氨基酸 H N C NH R CH C O OH S 可用層析法鑒定出 aa的種類 與亞硝酸反應(yīng) 放出氮?dú)?，氮?dú)獾囊话雭?lái)自氨基氮，一半來(lái)自亞硝酸，在通常情況下測(cè)定生成的氮?dú)獾捏w積量可計(jì)算氨基酸的量，此反應(yīng)可用于測(cè)定蛋白質(zhì)的水解程度。 紫外吸收 利用紫外分光光度法 可快速、簡(jiǎn)便地測(cè)定 蛋白質(zhì)含量。 等電點(diǎn)的計(jì)算 (以 Lys為例 ) 等電點(diǎn)的計(jì)算 (以 GLu的解離為例 ) 除 Gly（ R=H） 之外 ， 其余蛋白質(zhì)氨基酸都有手性 （ 不對(duì)稱 ）碳原子 ， 都具有旋光性 。 K239。 ) 溶液 pH 值增大 COOH CH－ NH3 (CH2) 4 NH3 ＋ ＋ Lys ＋ ＋ COO－ CH－ NH2 (CH2) 4 NH2 Lys － COO－ CH－ NH3 (CH2) 4 NH3 ＋ ＋ Lys ＋ － H+ ＋ H + Lys 177。 pI = 1/2 ( pK239。分別代表 a?COOH和 a?NH3＋ 的表觀解離常數(shù) 。 ) = 1/2 ( + ) － H+ ＋ H + K139。 ＋ NH3— CH2 — COOH Gly ＋ pI = 1/2 ( pK139。 [正離子 ]＝ [負(fù)離子 ]， 凈電荷為零 ， 在電場(chǎng)中既不向陽(yáng)極 也不向陰極移動(dòng) 。 H2NCH2CH2COOH H2NCH2CH2CH2COOH (?丙氨酸 ) (?氨基丁酸 ) 非蛋白質(zhì)氨基酸 a. 作為細(xì)菌細(xì)胞壁中肽聚糖的組分： DGlu DAla :?丙氨酸（ VB3）、鳥氨酸（ Orn）、胍氨酸（ Cit） (尿素 ) ： ?氨基丁酸 N素的轉(zhuǎn)運(yùn)和貯藏載體 （刀豆氨酸） 絕大部分非蛋白氨基酸的功能不清楚。 這些氨基酸都是由相應(yīng)的基本氨基酸衍生而來(lái)的 。 蛋白含量＝含氮量 /16％ ＝含氮量 二 . 蛋白質(zhì)的組成與分類 2. 蛋白質(zhì)的氨基酸組成 ? 蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單元是 氨基酸 (amino acid) ? 多個(gè)氨基酸首尾連結(jié)形成長(zhǎng)而不分支的多聚物 ——多肽鏈 ? 多肽鏈再折疊卷曲，形成 蛋白質(zhì) 依分子形狀 球狀蛋白：易溶解，功能性蛋白 纖維狀蛋白：不溶于水，結(jié)構(gòu)蛋白 依功能 活性蛋白：具生物活性，承擔(dān)一定功能 非活性蛋白：支持、保護(hù)作用，即結(jié)構(gòu)蛋白 3. 蛋白質(zhì)的分類 依組成 簡(jiǎn)單蛋白 （只有 Aa） 結(jié)合蛋白 （簡(jiǎn)單蛋白＋非蛋白類物質(zhì)） 清蛋白（溶于水） 球蛋白（微溶于水，溶于稀鹽溶液） 谷蛋白（溶于稀酸、堿，不溶于水） 醇蛋白（溶于 70－ 80％乙醇，不溶于水） 精蛋白 組蛋白 硬蛋白 脂蛋白（與脂類結(jié)合） 核蛋白（與核酸結(jié)合） 金屬蛋白（與金屬離子） 糖蛋白（與糖類結(jié)合） a氨基酸 H H2N COOH R C 三 . 蛋白質(zhì)的基本單位 氨基酸 (amino acid) 組成蛋白質(zhì)的氨基酸都為 L型 （ 除Gly外 ） D型 與 L型 1. 氨基酸的構(gòu)型與分類 氨基酸的構(gòu)型 蛋白質(zhì)中常見氨基酸的結(jié)構(gòu) 甘氨酸 Glycine 脂肪族氨基酸 H 2 N C H CHO HO氨基乙酸 氨基酸的結(jié)構(gòu) 脂肪族氨基酸 H 2 N C H CC H 3O HO甘氨酸 Glycine 丙氨酸 Alanine a氨基丙酸 氨基酸的結(jié)構(gòu) 甘氨酸 Glycine 丙氨酸 Alanine 纈氨酸 Valine 脂肪族氨基酸 H 2 N C H CC HO HOC H 3C H 3a氨基異戊酸 氨基酸的結(jié)構(gòu) 甘氨酸 Glycine 丙氨酸 Alanine 纈氨酸 Valine 亮氨酸 Leucine 脂肪族氨基酸 H2N C H CC H2O HOC H C H3C H3 a氨基異己酸 氨基酸的結(jié)構(gòu) 甘氨酸
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