第二章--蛋白质化学.pptx
《第二章--蛋白质化学.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第二章--蛋白质化学.pptx(138页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、第二章 蛋白质化学 1838年,荷兰化学家格里特发现蛋白质 Gerardus Johannes Mulder1802-1880蛋白质,英文名Protein,源于希腊文,为“最原初的、第一重要”的意思。蛋白质定义 蛋白质是生物体中广泛存在的一类生物大分子。氨基酸通过肽键连接形成多肽链,一条或者多条多肽链通过折叠卷曲形成具有一定空间结构的蛋白质。第一节、蛋白质的元素组成 第二节、蛋白质的基本结构单位氨基酸 第三节、肽 第四节、蛋白质的分子结构 第五节、蛋白质结构与功能之间的关系 第六节、蛋白质的理化性质 第七节、蛋白质的分离和纯化 第一节、蛋白质的元素组成 分别约为分别约为:C:50%H:7%O:
2、23%N:16%S:0 3%其它:微量其它:微量凯氏定氮法测定蛋白质含量的理论基础蛋白质的元素组成三聚氰胺(C3H6N6)“三鹿奶粉事件三鹿奶粉事件”第二节、蛋白质的基本结构单位氨基酸 2.1 蛋白质的基本结构单位氨基酸 水解水解蛋白质 多肽链 氨基酸 C羧基氨基HNH2COOHR不同的氨基酸在于R基团的不同2.2 氨基酸的结构通式 2.3 氨基酸的分类 按照是否参与蛋白质组成,把氨基酸分为:非蛋白质氨基酸 蛋白质氨基酸 蛋白质常见氨基酸 蛋白质稀有氨基酸 迄今为止发现参与蛋白质组成的常见氨基酸只有二十种,被称为蛋白质基本氨基酸或常见氨基酸。2.3.1 蛋白质常见氨基酸 蛋白质常见氨基酸的分类
3、 不带电荷(7)带电荷(5)根据R基的极性进行分类 非极性R基氨基酸(8)极性R基氨基酸(12)丙氨酸 缬氨酸 亮氨酸 异亮氨酸(1)非极性R基氨基酸 脯氨酸苯丙氨酸色氨酸甲硫氨酸(2)极性不带电荷R基氨基酸 甘氨酸 丝氨酸 苏氨酸 酪氨酸 半胱氨酸 天冬酰胺 谷氨酰胺(3)极性带正电荷R基氨基酸 精氨酸 组氨酸 赖氨酸(4)极性带负电荷R基氨基酸 天冬氨酸 谷氨酸 通常是常见氨基酸的衍生物。2.3.2 蛋白质稀有氨基酸 比如:4-羟脯氨酸5-羟赖氨酸2.3.3 非蛋白质氨基酸 以游离或结合态存在于细胞或组织中,大部分是常见氨基酸的衍生物或异构型。如存在于细菌细胞壁内的D-谷氨酸和D-丙氨酸、
4、花生中的-亚甲基谷氨酸、甘蔗中的-氨基丁酸,刀豆中的刀豆氨酸等。习题:蛋白质常见氨基酸中,含有羟基的氨基酸是:含有S的氨基酸是:含有吲哚基团的氨基酸是:含有咪唑基团的氨基酸是:2.4 氨基酸的理化性质 2.4.1 氨基酸的带电形式以及等电点 问题:氨基酸在水溶液中的主要存在形式是什么?or 1、氨基酸熔点较高,一般在200以上,而普通有机化合物二苯胺的熔点为53。2、氨基酸溶于水后,增加水的导电性。两个实验现象:兼性离子 中性分子 在中性水溶液里面:实际上,由于羧基和氨基的可逆解离,氨基酸还能够以其它的带电形式存在 R+R0 R-pH越低,R+的数量就越多。pH越高,R-的数量就越多。R+R+
5、R+R+R+R0R0R-R+R0R+R+R+R0R0R0R-R-R0R-R+R0R0R-R-R0R-R-R-R-pH 溶液pH值决定了氨基酸整体所带电荷 等电点:使得氨基酸带电荷总数为零时候的溶液pH值,叫做等电点,简称pI。小结:1、氨基酸在水溶液中,能够以兼性离子形式存在。也能够以带正电或者负电形式存在。2、氨基酸的总电荷数量,由溶液pH值决定。3、使得氨基酸总电荷恰好为零的溶液pH值,叫做氨基酸的等电点。酸碱的基本概念?Bronsted-Lowry酸碱质子理论 HA A-H+酸碱凡是解离出H+的都是酸,凡是接受H+的都是碱。2.4.2 氨基酸的酸碱性 二元酸 二元碱 酸碱两性分子 R+R
6、0 R-问题:氨基酸是酸还是碱?R0R+R-R+可以看成二元酸,有两个可以解离H+的基团。这两个基团是分步解离的。2.4.3 氨基酸的分步解离及解离常数的求法 第一步解离第一步解离解离常数解离常数K K1 1 第二步解离第二步解离解离常数解离常数K K2 2 问题:两个解离常数如何求得?K1 =R0 H+R+K2 =R-H+R0注意:不是通过直接测浓度算出来,而是通过滴定法求得 以甘氨酸为例,从完全质子化的甘氨酸(R+)溶液开始,滴加标准NaOH溶液,以滴加NaOH的量为横坐标,以溶液pH值为纵坐标,绘制滴定曲线。甘氨酸的滴定曲线曲线在pH=2.34处出现第一个拐点,此时 R+=R0。NaOH
7、 R+R0R-甘氨酸的滴定曲线继续滴定,在pH=9.6处滴定曲线出现第二个拐点,此时 R0=R-同样通过溶液的pH可以求到pK2。R0=R-NaOH 小结:1、氨基酸是既可以是酸,也可以是碱,也可以是酸碱两性分子,取决于其带电形式。2、完全质子化的氨基酸可以看成多元酸,有多个基团可以解离出H+,在滴加碱的条件下,这些基团将分步解离出H+。3、通过作酸碱滴定曲线的方法,可以求得各个基团的解离常数(拐点处的 pH值 即为 pK 值)。知识点:等电点与解离常数的关系 已知氨基酸的解离常数K1和K2,如何求等电点?等电点时:R+=R-K1K2=H+2pH=pI=2 pK1+pK2 K1=R0 H+R+
8、K2=R-H+R0而P42 R基团带负电的氨基酸的解离 更复杂一些的情况,如果R基团可解离,等电点如何求?R+R0R-R2-pk1 pkR pk2 R基团带正电的氨基酸的解离 R2+R+R0 R-pk1 pkR pk2 等电点是R0两端的pK值加起来除以2 习题:一、某R基团不解离的氨基酸羧基的解离常数(pK1)为2.32;氨基的解离常数(pK2)为9.62;请问:1、该氨基酸的等电点是多少?2、当溶液的pH值高于等电点的时候,该氨基酸总体带什么电荷?在电泳的过程中向哪一极移动?二、某碱性(即R基团带正电)氨基酸羧基的解离常数(pK1)为1.82;氨基的解离常数(pK2)为9.17;R基团的解
9、离常数(pKR)是6.00。请问其等电点等于多少?2.4.3 氨基酸的化学反应 (1)茚三酮反应(2)Sanger 反应(3)Edman反应在酸性条件下,氨基酸与茚三酮共热,生成紫色化合物P43 还原性茚三酮还原性茚三酮OOOHH NH3CO2RCHO水合茚三酮水合茚三酮RCHCOOHNH2OOOH2NH3OOOHH OOOONH4N O2H2O蓝紫色化合物蓝紫色化合物OO反应分2步:(1)茚三酮反应OH 在弱碱溶液中,氨基酸的-氨基与2,4-二硝基氟苯(DNFB)反应,生成黄色的二硝基苯氨基酸(DNP-AA)。DNFBO2NNO2FH2NCHCOOHR DNP-氨基酸O2NNO2 HNCHC
10、OOHR HF此反应最初被Sanger 用于测定肽链 N-端氨基酸(2)Sanger反应(3)Edman反应NCS40,弱碱,弱碱COOHH2NCHRPITC异硫氰酸苯酯异硫氰酸苯酯NCNHRCHCOS40,H+、硝基甲烷、硝基甲烷 PTH-氨基酸氨基酸苯硫乙内酰脲氨基酸苯硫乙内酰脲氨基酸 PTC-氨基酸氨基酸苯氨基硫甲酰氨基酸苯氨基硫甲酰氨基酸HNCNHRCHCOOHSPITC PTH-氨基酸 PTC-氨基酸 结合结合 环环化化 释释放放第三节、肽 3.1 肽的定义 肽是由多个氨基酸通过肽键连接而形成的链状分子。肽键是由氨基酸的羧基和另外一个氨基酸的氨基脱水缩合形成的酰胺键。肽键 二个氨基酸
11、形成的肽称作二肽,三个氨基酸形成的肽称作三肽;余类推。寡肽:aa 10 个 无分枝的长链 具有方向性。两个末端分别为N端(氨基端)和C端(羧基端)。3.2 肽的结构 肽键 氨基酸残基 侧链 氨基端 羧基端 主链 1、中文表示法:从肽链的N端开始,对氨基酸残基逐一命名2、三字母表示法:aa1.aa2.aa3.aa4.3、单字母表示法(最常用):ABCD 3.3 肽的表示方法 P36 其等电点是在所有可解离的基团的净电荷为0时的溶液pH值。肽链的一端含有一个游离的-氨基,另一端含有一个游离的-羧基,加上部分氨基酸可解离的R基团,因而与氨基酸一样具有酸碱两性的性质。3.4 肽的两性性质 3.5 一些
12、重要短肽的功能 下丘脑分泌,促腺垂体分泌促甲状腺素焦谷组脯-NH2促甲状腺素释放因子神经递质,传递痛觉H 精脯赖脯谷胺苯丙甘亮蛋OHP物质脑内存在的抑制疼痛的阿片样肽H 酪甘甘苯丙蛋 OH蛋氨酸脑啡肽 生理活性分子结构 生物活性肽 第四节、蛋白质的分子结构 4.1 蛋白质的结构决定了它的功能 4.2 蛋白质的结构是具有层次的 复杂物体的结构层次问题 一座房子由什么组成?1、由砖瓦、钢筋、水泥等组成3、由走廊、房间、阳台等组成2、由墙壁、地板、屋顶等组成 不同结构层次 蛋白质的结构同样分层次 一级结构:多肽链中氨基酸的排列顺序。二级结构:多肽链主链折叠、卷曲形成的有规则的重复的构象(也叫结构元件
13、)。三级结构:由二级结构元件进一步盘旋、折叠形成的三维空间构象。四级结构:多条多肽链通过非共价键聚合形成的聚集体。一级结构初级结构(共价结构)二级结构高级结构(空间结构)三级结构四级结构 在二级结构和三级结构之间还有另一些层次,如超二级结构和结构域。4.3 蛋白质的一级结构 蛋白质的一级结构(primary structure)是指蛋白质肽链中氨基酸的排列顺序以及二硫键的位置。以胰岛素为例,胰岛素是动物胰脏中胰岛细胞分泌的一种分子量较小的激素蛋白,它的主要功能是降低体内血糖含量。临床上用来治疗糖尿病。最先由Sanger于1953年完成测定胰岛素一级结构 蛋白质的二级结构指多肽链主链卷曲、折叠而
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第二 蛋白质 化学
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【精****】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【精****】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。