第四章蛋白质的共价结构2010.pptx
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1、第第4 4章章 蛋白质的共价结构蛋白质的共价结构Chapter 4.The covalent Chapter 4.The covalent structure of proteinstructure of protein 蛋蛋白白质质(proteinprotein)是是生生活活细细胞胞内内含含量量最最丰丰富富、功功能能最最复复杂杂的的生生物物大大分分子子,并并参参与与了了几几乎乎所所有有的的生生命命活活动动和和生生命命过过程程。因因此此,研研究究蛋蛋白白质质的的结结构构与与功功能始终是生命科学最基本的命题。能始终是生命科学最基本的命题。一、蛋白质通论一、蛋白质通论(一)蛋白质的元素组成与分类(
2、一)蛋白质的元素组成与分类l 蛋白质主要元素组成:蛋白质主要元素组成:C、H、O、N、S 及及 P、Fe、Cu、Zn、MoI、Se 等微量元素。等微量元素。蛋蛋白白质质平平均均含含N量量为为16,这这是是凯凯氏氏(Kajedahl)定定 氮法测蛋白质含量的理论依据氮法测蛋白质含量的理论依据.蛋白质含量蛋白质含蛋白质含量蛋白质含N量量6.25根据分子根据分子形状分类形状分类球状蛋白质球状蛋白质纤维状蛋白质纤维状蛋白质结合结合蛋白质蛋白质根据组根据组成分类成分类活性蛋白质(如酶蛋白、转运蛋白、运动蛋白、活性蛋白质(如酶蛋白、转运蛋白、运动蛋白、保护和防御蛋白、受体蛋白保护和防御蛋白、受体蛋白)根据
3、功根据功能分类能分类非活性蛋白质(如硬蛋白、角蛋白)非活性蛋白质(如硬蛋白、角蛋白)l 蛋白质的分类:蛋白质的分类:简单蛋白质简单蛋白质简单蛋白质分类结合蛋白质分类结合蛋白质分类(二)蛋白质分子的形状和大小:二)蛋白质分子的形状和大小:纤维状蛋白:多数不溶于水和稀盐酸,少数如血纤维蛋白可溶纤维状蛋白:多数不溶于水和稀盐酸,少数如血纤维蛋白可溶 球状蛋白:可溶球状蛋白:可溶 膜蛋白:不溶于水,可溶于去污剂膜蛋白:不溶于水,可溶于去污剂蛋白质相对分子量变化很大,一般在蛋白质相对分子量变化很大,一般在6000-1106(肌联蛋白)(肌联蛋白)(三三)蛋白质结构和功能的多样性蛋白质结构和功能的多样性
4、蛋白质序列的多样性决定了其功能的多样性。蛋白质序列的多样性决定了其功能的多样性。如:如:20种氨基酸形成的二十肽(每种氨基酸只用种氨基酸形成的二十肽(每种氨基酸只用1次)可以形成的异构体为:次)可以形成的异构体为:20!=2 1018 又如:相对分子质量为又如:相对分子质量为34000的蛋白质含的蛋白质含12种氨基种氨基酸,假定在肽链的任一位置,酸,假定在肽链的任一位置,12种氨基酸出现的概率种氨基酸出现的概率相等,则相等,则34000/120=283 12283=103051.1.催化:大多数酶是蛋白质。催化:大多数酶是蛋白质。2.2.调节:如激素和反式作用因子。调节:如激素和反式作用因子。
5、3.3.转运:如血红蛋白、血清蛋白、载酯蛋白、膜转运蛋白等。转运:如血红蛋白、血清蛋白、载酯蛋白、膜转运蛋白等。4.4.贮存:如种子蛋白和卵清蛋白。贮存:如种子蛋白和卵清蛋白。5.5.运动:如肌肉、微管蛋白等。运动:如肌肉、微管蛋白等。6.6.结构成分:如角蛋白、胶原蛋白等。结构成分:如角蛋白、胶原蛋白等。7.7.支架作用:如锚定蛋白、连接蛋白等。支架作用:如锚定蛋白、连接蛋白等。8.8.防御和进攻:如抗体、毒蛋白等。防御和进攻:如抗体、毒蛋白等。9.9.特殊功能:如甜蛋白、胶质蛋白等特殊功能:如甜蛋白、胶质蛋白等蛋白质的主要功能:蛋白质的主要功能:二、肽二、肽 肽肽(peptide)(pep
6、tide)是是氨氨基基酸酸的的线线性性聚聚合合物物,因因此此也也称称肽肽链链(peptide peptide chain)chain)。蛋蛋白白质质中中氨氨基基酸酸的的基基本本连接方式是肽键连接方式是肽键(peptide bond)(peptide bond)。肽键肽键 肽单位肽单位 (酰胺基、肽基酰胺基、肽基)N端端C端端(一)肽和肽键的结构(一)肽和肽键的结构共价主链共价主链l最简单的肽为二肽(最简单的肽为二肽(dipeptide),dipeptide),含一个肽键;含一个肽键;l一般把不多于一般把不多于1212个残基的肽叫二肽、三肽个残基的肽叫二肽、三肽十十二肽;二肽;l不多于不多于20
7、20个残基的肽叫寡肽个残基的肽叫寡肽(oligoteptide)(oligoteptide)l多于多于2020个残基的肽叫多肽;个残基的肽叫多肽;l氨基酸残基(氨基酸残基(amino acid residue).amino acid residue).共振产生的重要结果:共振产生的重要结果:限制绕肽键的自由旋转限制绕肽键的自由旋转 形成酰胺平面或肽(基)平面(形成酰胺平面或肽(基)平面(amide/peptide plane)产生键的平均化产生键的平均化(键长:键长:1.33 nm,介于介于1.25-1.45 nm之间之间)肽键呈反式构型肽键呈反式构型共振杂化体共振杂化体肽基的肽基的C C、O
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