生化,第1章蛋白质的结构与功能.ppt
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1、,第一章 蛋白质的结构与功能 (protein structure and function),第一节 蛋白质的分子组成,蛋白质的主要生理功能,蛋白质(protein)是生活细胞内含量最丰富、功能最复杂的生物大分子,并参与了几乎所有的生命活动和生命过程。因此,研究蛋白质的结构与功能始终是生命科学最基本的命题。 生物体最主要的特征是生命活动,而蛋白质是生命活动的体现者,具有以下主要功能:,催化功能;结构功能;调节功能;防御功能;运动功能;运输功能;信息功能;储藏功能 ,组成元素: 碳、氢、氧、氮、硫 其他:磷、金属元素、碘,氮:16%,蛋白质含量 =,氮量 100 蛋白质量,=,16 蛋白质量
2、= 100 氮量,含氮量 100,16,= 含氮量 6.25,一、氨基酸(amino acid,aa),是蛋白质的基本组成单位。组成人体蛋白质的氨基酸仅有20种。,分类的依据,(一)aa的分类,(1)非极性、疏水性aa (2)极性、中性aa (3)酸性aa (4)碱性aa,2个半胱氨酸通过脱氢后以二硫键相结合,形成胱氨酸。蛋白质中不少半胱氨酸 以胱氨酸的形式存在。,非蛋白质氨基酸,修饰氨基酸。,pH = pI 净电荷=0,pH pI 净电荷为正,pH pI 净电荷为负,+ H+,+ OH-,+ H+,+ OH-,1、两性电离及等电点:在某一pH的溶液中,氨基酸解离成阳离子和阴离子的趋势及程度相
3、等,成为兼性离子,呈电中性,此时溶液的pH称为该氨基酸的等电点(isoelectric point,pI)。,(二)氨基酸的理化性质,2、紫外吸收性质:色aa、酪aa的最大吸收峰值在280nm附近,用于分析蛋白质含量。,酪氨酸275nm 色氨酸280nm,3、茚三酮反应:aa和茚三酮反应可生成紫色化合物,最大吸收峰在570nm处。,二、肽与肽键 (peptide),氨基酸通过肽键(peptide bond)相连形成的链状化合物称为肽。 2个氨基酸叫二肽,3个叫三肽,NH2,CH,R1,C,O,OH,NH,CH,R2,C,O,OH,H,NH2,CH,R1,C,O,C,N,CH,R2,O,OH,H
4、,残基,多肽链主链,游离端,方向,多与寡,第二节 蛋白质的分子结构,多肽链中氨基酸的排列顺序称为蛋白质的一级结构(primary structure)。这是蛋白质最基本的结构,是蛋白质高级结构和生物功能的基础。,一、蛋白质的一级结构,主要化学键:肽键,核糖核酸酶A的一级结构,牛胰岛素的一级结构,某一段肽链的主链骨架的盘绕和折叠。 主要:- 螺旋、- 折叠、- 转角、无规卷曲,二、蛋白质的空间结构,(一)二级结构(secondary structure),1、螺旋(helix),2、折叠(-pleated sheet),多肽主链充分伸展,形成上下起伏的锯齿状结构,称为折叠。 两条以上的折叠多肽链
5、(或一条多肽链的若干肽段)侧向集聚、形成片层结构,即称为-片层结构。 类别:平行 反平行,3、转角(-turn),多肽链中肽段出现180回折时的结构成为转角。,4、无规卷曲(random coil),主链构象的规律不明显。,5、模体(motif),几个具有二级结构的肽段,在空间上相互接近、相互作用,形成一个具有特殊功能的空间结构,称模体或模序(超二级结构)。,二级结构的主要键:氢键。,1、概念:在二级结构等结构基础上,由于侧链R基团的相互作用,整条肽链进行范围广泛的折叠和盘曲,即整条肽链所有原子在三维空间的整体排布。,(二)三级结构(tertiary structure),肌红蛋白由153个氨
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