【正文】 C5與 C6間一個雙鍵 C17異辛烷 （ 2）、 性質(zhì) 白色、斜方晶體。腎 上腺、卵巢等合成固醇激素的腺體含量也較多，可達 1— 5%。 b. 膽固醇是生物膜的重要成分，羥基極性端分布于膜的親水界面，母核及側(cè)鏈深入膜雙層，控制膜的流動性，阻止磷脂在相變溫度以下時轉(zhuǎn)變成結(jié)晶狀態(tài)，保證膜在低溫時的流動性及正常功能。 膽汁酸（在肝中合成）參與腸道脂類吸收 腎上腺皮質(zhì)激素、雌激素、雄激素 7 一脫氫膽固醇 紫外線 維生素 D3 植物固醇 不能被動 物吸收和利用。 三、 固醇衍生物 膽汁酸 圖 多數(shù)脊椎動物的膽酸，能以肽鍵與 Gly 或牛磺酸結(jié)合。 類固醇激素 （ 1）腎上腺皮質(zhì)激素（７種） （ 2）性激素 雄性激素：睪丸酮 雌性激素：雌二醇、黃體酮 第七節(jié) 蠟脂 第三章 蛋白質(zhì) 第八節(jié) 蛋白質(zhì)概論 蛋白質(zhì)是所有生物中非常重要的結(jié)構(gòu)分子和功能分子，幾乎所有的生命現(xiàn)象 和生物功能都是蛋白質(zhì)作用的結(jié)果，因此，蛋白質(zhì)是現(xiàn)代生物技術(shù)，尤其是基因工程，蛋白質(zhì)工程、酶工程等研究的重點和歸宿點。 １１ 氨基酸組成 從化學結(jié)構(gòu)上看，蛋白質(zhì)是由 20 種 L型 α 氨基酸組成的長鏈分子。（注意輔基的組成）。 纖維狀蛋白質(zhì)：對稱性差，分子類似細棒或纖維狀。 蛋白質(zhì)在生物體內(nèi)的分布 含量 (干重 ) 微生物 5080% 人 體 45% 一般細胞 50% 種類 大腸桿菌 3000 種 人體 10 萬種 生物界 10101012 二、 蛋白質(zhì)分子大小與分子量 蛋白質(zhì)是由 20 種基本 aa 組成的多聚物， aa 數(shù)目由幾個到成百上千個，分子量從幾千到幾千萬。多于 50 個 aa 的稱為蛋白質(zhì)。此時，多肽一詞著重于結(jié)構(gòu)意義，而蛋白質(zhì)原則 強調(diào)了其功能意義。） 蛋白質(zhì)分子量 = aa 數(shù)目 *110 對于任一給定的蛋白質(zhì)，它的所有分子在氨基酸組成、順序、肽鏈長度、分子量等方面都是相同的，均一性。 P77 圖 31，蛋白質(zhì)分子的構(gòu)象示意圖。 1． 酶 2． 結(jié)構(gòu)成分（結(jié)締組織的膠原蛋白、血管和皮膚的彈性蛋白、膜蛋白） 3． 貯藏（卵清蛋白、種子蛋白） 4． 物質(zhì)運輸（血紅蛋白、 Na+K+ATPase、葡萄糖運輸載體、脂蛋白、電子傳遞體） 5． 細胞運動（肌肉收縮的肌球蛋白、肌動蛋白） 6． 激素功能（胰島素） 7． 防御（抗體、皮膚的角蛋白、血凝蛋白） 8． 接受、傳遞信息（受體蛋白，味覺蛋白） 9． 調(diào)節(jié)、控制細胞生長、分化、和遺傳信息的表達（組蛋白、阻遏蛋白 ） 第九節(jié) 氨基酸 一、 蛋白質(zhì)的水解 (見 P79) 氨基酸是蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位。 酸水解：色氨酸破壞，天冬酰胺、谷胺酰胺脫酰胺基 堿水解：消旋，色氨酸穩(wěn)定 酶水解：水解位點特異，用于一級結(jié)構(gòu)分析，肽譜 氨基酸的功能： 組成蛋白質(zhì) （ 7）、 一些 aa及其衍生物充當化學信號分子 ?amino butyric acid (?氨基丁酸 )、 Serotonic(5羥色胺，血清緊張素 )、 melatonin(褪黑激素，N乙酰 甲氧基色胺 )，都是神經(jīng)遞質(zhì)，后二者是色氨酸衍生物 (神經(jīng)遞質(zhì)是一 個神經(jīng)細胞產(chǎn)生的影響第二個神經(jīng)細胞或肌肉細胞功能的物質(zhì) )。 （ 8）、 氨基酸是許多含 N分子的前體物 核苷酸和核酸的含氮堿基、血紅素、葉綠素的合成都需要 aa （ 9）、 一些基本氨基酸和非基本 aa是代謝中間物 精氨酸、 Citrulline(瓜氨酸 )、 Ornithine(鳥氨酸 )是尿素循不 (Urea cycle)的中間物，含氮廢物在脊椎動物肝臟中合 成尿素是排除它們的一種重要機制。但是 組成蛋白質(zhì)的 aa 常見的有 20種，稱為基本氨基酸（編碼的蛋白質(zhì)氨基酸），還有一些稱為稀有氨基酸，是多肽合成后由基本aa 經(jīng)酶促修飾而來。 （一） 編碼的蛋白質(zhì)氨基酸（ 20種） 也稱基本氨基酸或標準氨基酸，有對應的遺傳密碼。 結(jié)構(gòu)通式： 不變部分，可變部分。 α 氨基酸都是白色晶體，熔點一般在 200℃以上。 表 20 種氨基酸結(jié)構(gòu) 按照 R 基的化學結(jié)構(gòu)分（蛋白質(zhì)工程的同源替代）： R 為脂肪烴基的氨基酸（ 5種） Gly、 Ala、 Val、 Leu、 Ile、 圖 32 R 基均為中性烷基（ Gly 為 H）， R 基對分子酸堿性影響很小，它們幾乎有相同的等電點。 ） P 92 表 37 （比較等電點。 從 Gly至 Ile， R 基團疏水性增加， Ile 是這 20 種 中脂溶性最強的之一（除 Phe 、 、Tyr 以外）。 圖 33 Ser 的 CH2 OH 基（ pKa=15），在生理條件下不解離，但它是一個極性基團，能與其它基團形成氫鍵，具有重要的生理意義。 Thr 中的 OH 是仲醇，具有親水性，但此 OH 形成氫鍵的能力較弱，因此，在蛋白質(zhì)活性中心中很少出現(xiàn)。 含硫的兩種： Cys、 Met 圖 34 Cys 中 R 含巰基（ SH）， Cys 具有兩個重要性質(zhì)： （ 1）在較高 pH 值條件，巰基離解。 Cys— s— s— Cys 二硫鍵在蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)中具有重要意義。 Met 的 R 中含有甲硫基（ SCH3），硫原子有親核性，易發(fā)生極化，因此， Met 是一種重要的甲基供體。 胱氨酸尿 (Cystinuria)是一種遺傳病，由于胱氨酸的跨膜運輸缺陷導致大量的胱氨酸排泄到尿中。 大量服用青霉胺 (Penicillcemine)能降低腎中胱氨的含量，因為青霉胺與半胱氨酸形成的化合物比胱氨酸易溶解。 （ 13）、 R 中含堿性基團（ 3種） Lys、 Arg、 His，一般稱堿性氨基酸 圖 37 Lys 的 R 側(cè)鏈上含有一個氨基，側(cè)鏈氨基的 pKa 為 。（如肽聚糖的短肽間的連接） Arg 是堿性最強的氨基酸，側(cè)鏈上的胍基是已知堿性最強的有機堿， pKa 值為 ，生理條件下完全質(zhì)子化。它是在生理 pH 條件下唯一具有緩沖能力的氨基酸。 （ 14）、 R 中含有芳基的氨基酸（ 3種） Phe、 Try、 Trp 圖 38 都具有共軛 π 電子體系 , 易與其它缺電子體系或 π 電子體系形成電荷轉(zhuǎn)移復合物( chargetransfer plex)或電子重疊復合物。 這三種氨基酸在紫外區(qū)有特殊吸收峰，蛋白質(zhì)的紫外吸收主要來自這三種氨基酸，在 280nm處， Trp＞ Tyr＞ Phe。 酪氨酸的 OH 磷酸化是一個十分普遍的調(diào)控機制， Tyr 在較高 pH 值時，酚羥基離解。 （ 15）、 R 為環(huán)狀的氨基酸（ 1種） Pro，有時也把 His、 Trp 歸入此類。它在蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)中具有極重要的作用，一般出現(xiàn)在兩段 α螺旋之間的轉(zhuǎn)角處， Pro 殘基所在的位置必然發(fā)生骨架方向的變化， ? 必需氨基酸 ： 成年人： Leu、 Ile、 Val、 Thr、 Met、 Trp、 Lys、 Phe 嬰兒期： Arg 和 His 供給不足，屬半必須氨基酸。 （ 16）、 不帶電何的極性氨基酸 6 種，絲氨酸、蘇氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺。 酪氨酸的 OH 磷酸化是一個十分普遍的調(diào)控機制， Ser 和 Thr 的 OH 往往與糖鏈相連， Asn和 Gln 的 NH2很容易形成氫鍵，因此能增加蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性。 （ 18）、 帶正電何的 aa(堿性 aa) 3 種， Arg、 Lys、 His。 當膠原蛋白中的 Lys 側(cè)鏈氧化時能形成很強的分子間 (內(nèi) )交聯(lián)。 His 是一個弱堿，在 pH7 時約 10%質(zhì)子化，是天然的緩沖劑，它往往存在于許多酶的活性中心。 （二） 非編碼的蛋白質(zhì)氨基酸 也稱修飾氨基酸，是在蛋白質(zhì)合成 后，由基本氨基酸修飾而來。 １７ 結(jié)締組織中最豐富的蛋白質(zhì)膠原蛋白含有大量 4羥脯氨酸和 5羥賴氨酸。 （ 3） 6N甲基賴氨酸（存在于肌球蛋白中） (4)г 羧基谷氨酸 存在于凝血酶原及某些具有結(jié)合 Ca2+離子功能的蛋白質(zhì)中。 （三） 非蛋白質(zhì)氨基酸 除參與蛋白質(zhì)組成的 20 多種氨基酸外，生物體內(nèi)存在大量的氨基酸中間代謝產(chǎn)物，它們不是蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)單元，但在生物體內(nèi)具有很多生物學功能，如尿素循環(huán)中的 L瓜氨酸和 L鳥氨酸。 四、 氨基酸的構(gòu)型、旋光性和光吸收 氨基酸的構(gòu)型 除 Gly 外， 19 種氨基酸的α 碳原子都是不對稱碳原子，因此有兩種光學異構(gòu)體，而 Thr 和Ile 的β 碳原子也是不對稱的，因此 Thr、 Ile 各有兩個不對稱碳原子，有四種光學異構(gòu)體。 １８ 旋光性 20 種氨基酸中，只有 Gly 無手性碳。其余 17 種氨基酸的 L 型 與 D型互為鏡象關系，互稱光學異構(gòu)體（對映體，或立體異構(gòu)體）。另一個異構(gòu)體可使偏振光順時針旋轉(zhuǎn)（計為（ +）），稱為旋光性。 外消旋物： D型和 L型的等摩爾混合物。 旋光性物質(zhì)在化學反應時經(jīng)過對稱的過度態(tài)時會發(fā)生消旋現(xiàn)象。 內(nèi)消旋物： 分子內(nèi)消旋 胱氨酸有三種立體異構(gòu)體： L胱氨酸、 D胱氨酸、內(nèi)消旋胱氨酸。 氨基酸的旋光符號和大小取決于它的 R 基的性質(zhì)，并與溶液的 PH 值有關（ PH 值影響氨基和羧基的解離）。 Tyr、 Phe、 Trp 的 R 基含有共軛雙鍵，在 220300nm 紫外區(qū)有吸收。 103 Phe 257 179。 103 LambertBeer： 五、 氨基酸的酸堿性質(zhì)（重點） 氨基酸在晶體和水溶液中主要以兼性離子形式存在 α 氨 基酸都含有 COOH 和 NH2，都是不揮發(fā)的結(jié)晶固體，熔點 200350℃，不溶于非極性溶??????? LcTIIIA .lglg 0 ? １９ 劑，而易溶于水，這些性質(zhì)與典型的羧酸（ RCOOH）或胺（ RNH2）明顯不同。 ②不溶于非極性溶劑→極性分子 ③介電常數(shù)高（氨基酸使水的介電常數(shù)增高，而乙醇、丙酮使水的介電常數(shù)降低。 原因：α 羧基 pK1 在 左右，當 pH，α 羧基以 COO形式存在。在 時，帶有相反電荷，因此氨基酸在水溶液中是以兩性離子離子形式存在。 圖 氨基酸的兩性解離和酸堿滴定曲線 HA A + H+ pH=pKa/ +Log[共軛堿 ]／ [共軛酸 ] pOH=pKb/+Log[共軛酸 ]／ [共軛堿 ] （ 1） pH pKa/ 時， [堿 ] [酸 ] pH = pKa/ 時， [堿 ] = [酸 ] pH pKa/ 時， [酸 ] [堿 ] （ 2） pKa/ 就是 [堿 ] = [酸 ]時溶液的 pH 值， Ka/就是此時溶液的 [H+] （ 3）當 [堿 ] = [酸 ]時，溶液的 pH 值等于 pKa/ （ 4） Gly 的兩性解離和滴定曲線 圖 314 Gly 的滴定曲線 在 和 處， Gly 具有緩沖能力。 起點： 100% Gly+ 凈電荷： +1 第一拐點： 50%Gly + ， 50%Gly177。 凈電荷： 0 等電點 pI 第三拐點： 50%Gly177。 ]/[Gly+]， pH=pK1= 第二拐點： 100%Gly177。 第三拐點： pH=pK2+lg[Gly]/[Gly177。 K2 PI=1/2(pK1+pK2) 氨基酸在等電點狀態(tài)下，溶解度最小 pH pI 時，氨基酸帶負電荷， COOH 解離成 COO，向正極移動。 以 Gly 為例 pH 正 + — + pH= 正 + pH 正 — 0 pH 負 0 — pH 負 — 問題： （ 1） pH = pKa/ 時，緩沖能力最大，等電點時緩沖能力最小。 pH = pI 時，氨基酸凈電荷為零，溶解度最小 pH pI 時，氨基酸帶正電荷， NH2解離成 N+H3，向負極移動。 和 Glu能作為緩沖液使用的 pH 范圍 ①解：見圖 ② Glu和 Glu=各 50%時 pH 為 ③ pH 時 Glu 總帶正電荷 ④ Glu17