食品生物化学-01蛋白质.pdf

第一章 蛋 白 质第一章 蛋 白 质?是生物体的主要组成成分是生物体的主要组成成分?是生命活动的物质基础是生命活动的物质基础第一节 蛋白质概论1.1.1.1.蛋白质的化学概念蛋白质的化学概念蛋白质的化学概念 蛋白质的化学概念(Protein)(Protein)(Protein)(Protein)蛋白质是由许多不同的蛋白质是由许多不同的蛋白质是由许多不同的蛋白质是由许多不同的 -氨基酸通过酰铵键缩合而成的、氨基酸通过酰铵键缩合而成的、氨基酸通过酰铵键缩合而成的、氨基酸通过酰铵键缩合而成的、具有一定空间结构和特定生物功能的生物大分子。具有一定空间结构和特定生物功能的生物大分子。具有一定空间结构和特定生物功能的生物大分子。具有一定空间结构和特定生物功能的生物大分子。2.2.2.2.蛋白质的生物学意义蛋白质的生物学意义蛋白质的生物学意义蛋白质的生物学意义?1.催化功能-酶1.催化功能-酶?2.结构功能-皮、毛、牙、骨（胶原蛋白）2.结构功能-皮、毛、牙、骨（胶原蛋白）?3.载运功能-膜蛋白3.载运功能-膜蛋白?4.调控功能-激素4.调控功能-激素?5.运动功能-肌肉蛋白5.运动功能-肌肉蛋白?6.防御功能-免疫球蛋白6.防御功能-免疫球蛋白蛋白质分布广泛、功能多样3.蛋白质的化学组成?碳50碳50?氢7氢7?氧23氧23?氮16%氮16%凯氏定氮法的计算基础凯氏定氮法的计算基础?硫0硫033?其他微量其他微量蛋白质含量（克%）=每克生物样品中含氮的克数 6.25蛋白质含量（克%）=每克生物样品中含氮的克数 6.25蛋白质水解蛋白质水解蛋白质水解蛋白质水解多肽多肽多肽多肽氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸第二节 氨基酸（Amino Acid）第二节 氨基酸（Amino Acid）什么是氨基酸？含有氨基的羧酸什么是氨基酸？含有氨基的羧酸 存在于自然界的氨基酸有300余种，但组成人 体蛋白质的氨基酸仅有存在于自然界的氨基酸有300余种，但组成人 体蛋白质的氨基酸仅有2020种。种。?除除脯氨酸脯氨酸外，其他氨基酸均具有如下结构通式：外，其他氨基酸均具有如下结构通式：一、氨基酸的结构和分类一、氨基酸的结构和分类一、氨基酸的结构和分类一、氨基酸的结构和分类各种氨基酸的区别在于侧链R基的不同。各种氨基酸的区别在于侧链R基的不同。COOHCHH2NR可变部分（侧链）不变部分可变部分（侧链）不变部分HNCOHO?除除甘氨酸甘氨酸外都是L-构型，具有旋光性；外都是L-构型，具有旋光性；?都是都是-氨基酸-氨基酸1.1.1.1.氨基酸的结构特点氨基酸的结构特点氨基酸的结构特点氨基酸的结构特点（1）什么是-氨基酸？）什么是-氨基酸？-C-C-C-C-COOH -C-C-C-C(NH2)-COOH -氨基酸氨基酸-C-C-C(NH2)-C-COOH -氨基酸氨基酸-C-C(NH2)-C-C-COOH -氨基酸氨基酸（2）氨基酸的立体结构（2）氨基酸的立体结构D、L构型：D、L构型：2.氨基酸的分类-根据侧链的结构和性质:2.氨基酸的分类-根据侧链的结构和性质:极性氨基酸极性氨基酸中性氨基酸：甘，酪等（中性氨基酸：甘，酪等（1氨基+1羧基1氨基+1羧基）酸性氨基酸：酸性氨基酸：天冬氨酸、谷氨酸天冬氨酸、谷氨酸碱性氨基酸：碱性氨基酸：赖氨酸、精氨酸、组氨酸赖氨酸、精氨酸、组氨酸非极性氨基酸：非极性氨基酸：疏水性（丙，苯丙，色等，在水中溶解度较小）疏水性（丙，苯丙，色等，在水中溶解度较小）3、蛋白质的稀有氨基酸和非蛋白氨基酸、蛋白质的稀有氨基酸和非蛋白氨基酸?稀有氨基酸：稀有氨基酸：蛋白质合成后通过修饰加工生成的氨基酸。没有相应的编码。如：胱氨酸、羟脯氨酸（Hyp）、羟赖氨酸（Hyl）。蛋白质合成后通过修饰加工生成的氨基酸。没有相应的编码。如：胱氨酸、羟脯氨酸（Hyp）、羟赖氨酸（Hyl）。?非蛋白氨基酸：非蛋白氨基酸：蛋白质中不存在的氨基酸。如：瓜氨酸、鸟氨酸,是代谢途径中 产生的。蛋白质中不存在的氨基酸。如：瓜氨酸、鸟氨酸,是代谢途径中 产生的。注：20种氨基酸的英文缩写符号比较有用！注：20种氨基酸的英文缩写符号比较有用！4.几类有特点的氨基酸4.几类有特点的氨基酸芳香族氨基酸：芳香族氨基酸：苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸分子中含有芳环苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸分子中含有芳环含硫氨基酸：含硫氨基酸：甲硫氨酸（蛋氨酸）、半胱氨酸分子中含硫甲硫氨酸（蛋氨酸）、半胱氨酸分子中含硫亚氨基酸：亚氨基酸：脯氨酸（环状氨基酸）脯氨酸（环状氨基酸）氨基酸的结构氨基酸的结构甘氨酸 甘氨酸 GlyGlycinecineH2NCH CHOHO氨基酸的结构氨基酸的结构脯氨酸 脯氨酸 ProProlineline亚氨基酸亚氨基酸HNCOHO氨基酸的结构氨基酸的结构芳香族氨基酸芳香族氨基酸苯丙氨酸苯丙氨酸PhePhenylalaninenylalanineH2NCHCCH2OHO氨基酸的结构氨基酸的结构芳香族氨基酸芳香族氨基酸酪氨酸酪氨酸TyrTyrosineosineH2NCHCCH2OHOOH氨基酸的结构氨基酸的结构芳香族氨基酸芳香族氨基酸色氨酸色氨酸TryTryptophanptophanH2NCHCCH2OHOHN二、氨基酸的重要理化性质二、氨基酸的重要理化性质1、物理性质：无色晶体，不溶于有机溶剂2、氨基酸的酸碱性质和等电点1、物理性质：无色晶体，不溶于有机溶剂2、氨基酸的酸碱性质和等电点H3NCHCOOHRH3NCHCOO-R+H2NCHCOO-ROH-H+OH-H+在酸性溶液中 在水溶液中 在碱性溶液中在酸性溶液中 在水溶液中 在碱性溶液中阳离子状态 两性离子状态 阴离子状态阳离子状态 两性离子状态 阴离子状态（1）氨基酸是两性电解质（1）氨基酸是两性电解质在某一在某一pH溶液中，氨基酸分子处于两性分子状态，所带净 电荷为零，在电场中不迁移，此溶液中，氨基酸分子处于两性分子状态，所带净 电荷为零，在电场中不迁移，此pH为该氨基酸的等电点。为该氨基酸的等电点。（2 2 2 2）等电点等电点等电点 等电点(pIpI isoelectricisoelectric pointpoint)（3）等电点的计算（3）等电点的计算氨基酸的等电点等于氨基酸解离方程中的两性离子两边的基团解离常数的负对数的算术平均值。氨基酸的等电点等于氨基酸解离方程中的两性离子两边的基团解离常数的负对数的算术平均值。pI=(pKCOOH+pKNH3+)/2当当当当R R R R侧链带基团不同时，计算方法不同侧链带基团不同时，计算方法不同侧链带基团不同时，计算方法不同侧链带基团不同时，计算方法不同酸性氨基酸酸性氨基酸酸性氨基酸酸性氨基酸，p pI I=(=(p pK KCOOHCOOH+p pK KR R)/2)/2碱性氨基酸碱性氨基酸碱性氨基酸碱性氨基酸，p pI I=(=(p pK KNH3+NH3+p pK KR R)/2)/2例：天冬氨酸等电点的计算例：天冬氨酸等电点的计算CCHNH3+CH2COOHCHNH3+CH2COOHCHNH3+CH2CHCH2OHOHOHHHH+COOHCOOCOOCOONH2COOCOOKCOOHKRKNH3+两性离子两性离子p pI I=(=(p pK KCOOHCOOH+p pK KR R)/2)/2讨论：为什么中性氨基酸等电点偏酸性(56)？讨论：为什么中性氨基酸等电点偏酸性(56)？答：-COOH解离能力略大于-NH答：-COOH解离能力略大于-NH2 2 的解离能力的解离能力讨论：酸性氨基酸的讨论：酸性氨基酸的pI偏酸还是偏碱？碱 性 氨 基 酸呢？偏酸还是偏碱？碱 性 氨 基 酸呢？答：酸性氨基酸的答：酸性氨基酸的pI偏酸（偏酸（3.0 左 右）碱 性 氨 基 酸pI 偏 碱（7.610.7）答：负电左 右）碱 性 氨 基 酸pI 偏 碱（7.610.7）答：负电讨论：酸性 氨 基 酸 在 中 性讨论：酸性 氨 基 酸 在 中 性（pH=7）（pH=7）时，带什么电？时，带什么电？?总结总结：pH pI 带负电（负离子）带负电（负离子）A 等电点沉淀A 等电点沉淀等电点时溶解度最小等电点时溶解度最小B 电泳（4）等电点的应用B 电泳（4）等电点的应用电泳：带电粒子在直流电场的作用下，向着与其电性相反的电极移动的现象称为电泳。电泳：带电粒子在直流电场的作用下，向着与其电性相反的电极移动的现象称为电泳。电泳图谱示例：电泳图谱示例：酪氨酸色氨酸苯丙氨酸蛋白质酪氨酸色氨酸苯丙氨酸蛋白质:280nm3 3 3 3、氨基酸的紫外吸收氨基酸的紫外吸收氨基酸的紫外吸收氨基酸的紫外吸收（）（）茚三酮反应：茚三酮反应：蓝紫色蓝紫色（脯氨酸为黄色）（脯氨酸为黄色）络合物络合物4、氨基酸的化学性质、氨基酸的化学性质原理原理:氨基酸茚三酮水合物还原茚三酮氨基酸茚三酮水合物还原茚三酮+氨还原茚三酮氨还原茚三酮+氨氨+茚三酮蓝紫色化合物茚三酮蓝紫色化合物?2,4-二硝基氟苯+肽链2,4-二硝基氟苯+肽链N-N-端的游离氨基（碱性条件）二硝基苯衍生物（DNP）酸性条件下水解得到端的游离氨基（碱性条件）二硝基苯衍生物（DNP）酸性条件下水解得到黄色黄色DNP-氨基酸。DNP-氨基酸。?该产物能够用乙醚抽提分离。不同的DNP-氨基酸可以用纸层析或薄层层析法进行鉴定。该产物能够用乙醚抽提分离。不同的DNP-氨基酸可以用纸层析或薄层层析法进行鉴定。（）（）（）（）二硝基氟苯（二硝基氟苯（二硝基氟苯（二硝基氟苯（FDNBFDNBFDNBFDNB）法法法法测定测定测定测定蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质N N-端氨基酸端氨基酸端氨基酸端氨基酸-桑格（桑格（桑格（桑格（SangerSanger）反应）反应）反应）反应此法也是一种N-端分析法。PITC蛋白质PTC-蛋白质酸性条件下PTH-氨基酸+少一个氨基酸的此法也是一种N-端分析法。PITC蛋白质PTC-蛋白质酸性条件下PTH-氨基酸+少一个氨基酸的多肽链多肽链鉴定重复上述过程此法的特点是能够不断鉴定重复上述过程此法的特点是能够不断重复循环重复循环，将肽链N-端氨基酸残基 逐一进行标记和解离。，将肽链N-端氨基酸残基 逐一进行标记和解离。-多肽顺序自动分析仪-多肽顺序自动分析仪（3 3 3 3）异硫氰酸苯酯法异硫氰酸苯酯法（PITC）测定蛋白质测定蛋白质测定蛋白质测定蛋白质NN-端基氨基酸端基氨基酸端基氨基酸端基氨基酸-艾德曼（艾德曼（艾德曼（艾德曼（EdmanEdman）反应）反应）反应）反应第三节 肽第三节 肽1、肽：1、肽：一个氨基酸的羧基与另一个氨基酸的氨基缩合而成的化合物称肽。一个氨基酸的羧基与另一个氨基酸的氨基缩合而成的化合物称肽。肽键肽键(酰胺键酰胺键)两分子氨基酸缩合而成的称为两分子氨基酸缩合而成的称为二肽二肽,三肽、四肽、寡肽（三肽、四肽、寡肽（10个）、多肽10个）、多肽2、成 肽反 应、成 肽反 应3、生物体内几种重要的生物活性肽、生物体内几种重要的生物活性肽?谷胱甘肽谷胱甘肽?脑啡肽脑啡肽内源性阿片样物质，是人在受到突然伤害，脑垂体自然分泌的内源性阿片样物质，是人在受到突然伤害，脑垂体自然分泌的“鸦片鸦片”。使人体不受疼痛的干扰，迅速自救。使人体不受疼痛的干扰，迅速自救。?胰高血糖素胰高血糖素增加血液中葡萄糖含量。增加血液中葡萄糖含量。1.蛋白质结构的近代概念1.蛋白质结构的近代概念?一级结构一级结构 初级结构初级结构?二级结构二级结构?超二级结构超二级结构?结构域结构域?三级结构三级结构?四级结构四级结构第四节 蛋白质的结构第四节 蛋白质的结构 高级结构高级结构高级结构高级结构?一级结构书写原则：从左到右（NC）可用氨基酸的结构式、一级结构书写原则：从左到右（NC）可用氨基酸的结构式、三字符号三字符号、单字符号表示、单字符号表示2.蛋白质的一级结构蛋白质的一级结构是指氨基酸在蛋白质分子中的排列顺序及二硫键的位置。是指氨基酸在蛋白质分子中的排列顺序及二硫键的位置。是指氨基酸在蛋白质分子中的排列顺序及二硫键的位置。是指氨基酸在蛋白质分子中的排列顺序及二硫键的位置。NHNH 2 2-CHRCHR-COCO-(NH(NH-CHRCO)nCHRCO)n-NHNH-CHRCHR-COOHCOOH氨基端氨基端氨基端氨基端(N(N端端端端H)H)氨基酸残基氨基酸残基氨基酸残基 氨基酸残基 羧基端羧基端羧基端羧基端(C(C端端端端 OH)OH)?一级结构举例一级结构举例一级结构举例一级结构举例:胰岛素的一级结构胰岛素的一级结构胰岛素的一级结构胰岛素的一级结构3.蛋白质的高级结构蛋白质的高级结构（构象）构象）（一）二级结构（一）二级结构?二级结构定义：二级结构定义：?蛋白质多肽链本身的盘绕与折叠方式蛋白质多肽链本身的盘绕与折叠方式。包括包括螺旋螺旋、折叠折叠、转角转角、无规卷曲、无规卷曲四种方式。四种方式。1、肽平面、肽平面肽键具有部分双键的性质，不能自由旋转肽键具有部分双键的性质，不能自由旋转形成肽键的六个原子共处一个平面形成肽键的六个原子共处一个平面肽平面肽平面肽平面中二个C肽平面中二个C 呈反式呈反式肽平面能够绕C肽平面能够绕C1 1 C和CC和C2 2 N轴旋转N轴旋转相邻螺圈之间形成链间氢键，氢键的取向 与轴几乎平行。相邻螺圈之间形成链间氢键，氢键的取向 与轴几乎平行。2、-螺旋螺旋另另:左手螺旋左手螺旋特征：右手螺旋；特征：右手螺旋；特征：右手螺旋；特征：右手螺旋；每每每每3.63.6个氨基酸残基螺旋上升一圈个氨基酸残基螺旋上升一圈个氨基酸残基螺旋上升一圈个氨基酸残基螺旋上升一圈,每圈向上平移每圈向上平移每圈向上平移每圈向上平移0.54nm0.54nm（螺距）；（螺距）；（螺距）；（螺距）；3、-折叠折叠特征：肽链高度伸展邻近两条肽链之间形成氢键有二种类型特征：肽链高度伸展邻近两条肽链之间形成氢键有二种类型平行式和反平行式平行式和反平行式4、-转角转角：第一个氨基酸残基的第一个氨基酸残基的C=O与 第四个氨基酸残基的与 第四个氨基酸残基的N-H形 成氢键；肽链内形成形 成氢键；肽链内形成180回 折。回 折。5、无规卷曲、无规卷曲：没有一定规律的松散肽链结构，常包含酶的功能部位没有一定规律的松散肽链结构，常包含酶的功能部位（二）、超二级结构和结构域（二）、超二级结构和结构域?超二级结构超二级结构是二级结构的基本单位相互靠近，形成有规律的二级结构聚集体：是二级结构的基本单位相互靠近，形成有规律的二级结构聚集体：（），（）和（）。?结构域结构域是多肽链在超二级结构的基础上进一步绕曲折叠成紧密的近似球状的结构，具有部分生物功能。是多肽链在超二级结构的基础上进一步绕曲折叠成紧密的近似球状的结构，具有部分生物功能。指蛋白质中全部氨基酸残基的相对空间位置，即组成蛋白质的全部原子的空间排布。举例：肌红蛋白（哺乳动物肌肉中运输氧的蛋白质）指蛋白质中全部氨基酸残基的相对空间位置，即组成蛋白质的全部原子的空间排布。举例：肌红蛋白（哺乳动物肌肉中运输氧的蛋白质）（三）蛋白质的三级结构 作用力来自侧链基团（三）蛋白质的三级结构 作用力来自侧链基团亚基：是蛋白质中具有完整三级结构的多肽链。亚基之间以非共价键连接。举例：血红蛋白亚基：是蛋白质中具有完整三级结构的多肽链。亚基之间以非共价键连接。举例：血红蛋白（四）蛋白质的四级结构（四）蛋白质的四级结构指由两个或两个以上的亚基构成的蛋白质中各亚基的空间排布及相互作用。指由两个或两个以上的亚基构成的蛋白质中各亚基的空间排布及相互作用。（五）蛋白质分子中的重要化学键（五）蛋白质分子中的重要化学键 一级结构一级结构：肽键、二硫键（共价键）：肽键、二硫键（共价键）二级结构二级结构：氢键（非共价键）：氢键（非共价键）三四级结构三四级结构：盐键（离子键）、疏水键、范德华力（非共价键）：盐键（离子键）、疏水键、范德华力（非共价键）第五节 蛋白质分子结构与功能的关系第五节 蛋白质分子结构与功能的关系1、不同物种的多肽和蛋白质，只要其一级结构相似，则其空间构象和功能也相近、不同物种的多肽和蛋白质，只要其一级结构相似，则其空间构象和功能也相近2、蛋白质中起关键作用的氨基酸残基发生改变则影响其正常功能，由此引起的疾病称为分子病。、蛋白质中起关键作用的氨基酸残基发生改变则影响其正常功能，由此引起的疾病称为分子病。例：镰刀型贫血病例：镰刀型贫血病GluVal（一）一级结构与功能的关系（一）一级结构与功能的关系:一级结构是空间构象和功能的基础一级结构是空间构象和功能的基础镰刀状红细胞贫血Hb-链一级结构的改变镰刀状红细胞贫血Hb-链一级结构的改变N-val his leu thr pro glu glu C(146)HbS 链 链HbA 链 链N-val his leu thr pro val glu C(146)6?在镰刀状红细胞贫血患者中，由于基因突变导致在镰刀状红细胞贫血患者中，由于基因突变导致血红蛋白-链第六位血红蛋白-链第六位氨基酸残基由氨基酸残基由谷氨酸谷氨酸改变为改变为缬氨酸缬氨酸，血红蛋白的亲水性明显下降，从而发生聚集，使红细胞变为镰刀状。，血红蛋白的亲水性明显下降，从而发生聚集，使红细胞变为镰刀状。蛋白质的功能与空间构象密切相关。其构象发生改变，功能活性也随之改变。蛋白质的功能与空间构象密切相关。其构象发生改变，功能活性也随之改变。如：血红蛋白与氧的结合如：血红蛋白与氧的结合（二）蛋白质高级结构与功能的关系（二）蛋白质高级结构与功能的关系?当血红蛋白的一个亚基与氧分子结合以后，可引起其他亚基的构象发生改变，对氧的亲和力增加，从而导致整个分子的氧结合力迅速增高，使血红蛋白的氧饱和曲线呈当血红蛋白的一个亚基与氧分子结合以后，可引起其他亚基的构象发生改变，对氧的亲和力增加，从而导致整个分子的氧结合力迅速增高，使血红蛋白的氧饱和曲线呈“S”形。形。血红蛋白的氧饱和曲线血红蛋白的氧饱和曲线?这种由于蛋白质分子构象改变而导致蛋白质分子 功 能 发 生 改 变 的 现 象 称 为这种由于蛋白质分子构象改变而导致蛋白质分子 功 能 发 生 改 变 的 现 象 称 为 变 构 效 应（变 构 效 应（allosteric effect）。）。1、蛋白质的（相对）分子量、蛋白质的（相对）分子量：以道尔顿（以道尔顿（Da)或或kDa表示，表示，1Da等于一个等于一个12C原子质量 的原子质量 的112，Da 也可以省略。例：血清白蛋白的分子量是也可以省略。例：血清白蛋白的分子量是66 kDa。第六节 蛋白质的性质第六节 蛋白质的性质2、蛋白质的两性电离及等电点、蛋白质的两性电离及等电点?（1）蛋白质是两性电解质（）蛋白质是两性电解质（3）等电点的应用）等电点的应用-电泳、蛋白质的分离提纯电泳、蛋白质的分离提纯?（2）蛋白质的等电点）蛋白质的等电点电泳分类：电泳分类：?自由电泳（无支持体）：自由电泳（无支持体）：等电聚焦电泳、密度梯度电泳。等电聚焦电泳、密度梯度电泳。?区带电泳（有支持体）：区带电泳（有支持体）：滤纸电泳、薄层电泳、凝胶电泳（琼脂糖、聚丙烯酰胺凝胶）等。按有无支持物：滤纸电泳、薄层电泳、凝胶电泳（琼脂糖、聚丙烯酰胺凝胶）等。按有无支持物：按支持物的装置形式：按支持物的装置形式：A、醋酸纤维素薄膜电泳、醋酸纤维素薄膜电泳B、凝胶电泳（、凝胶电泳（琼脂糖凝胶、聚丙烯酰胺凝胶）琼脂糖凝胶、聚丙烯酰胺凝胶）C、等电聚焦电泳、等电聚焦电泳常用电泳类型：常用电泳类型：3、蛋白质的胶体性质、蛋白质的胶体性质蛋白质在水溶液中具有稳定性的原因：蛋白质在水溶液中具有稳定性的原因：水膜、同种电荷相斥透析：水膜、同种电荷相斥透析：利用蛋白质不能透过半透膜的性质来分离纯化蛋白质的方法称透析胶体：蛋白质分子量大，不能透过半透膜。利用蛋白质不能透过半透膜的性质来分离纯化蛋白质的方法称透析胶体：蛋白质分子量大，不能透过半透膜。透析（透析（dialysis）半透膜袋蛋白质溶液透析液磁棒磁力搅拌器半透膜袋蛋白质溶液透析液磁棒磁力搅拌器透析是利用蛋白质等大分子不能透析是利用蛋白质等大分子不能 通过半透膜的性质，使蛋白质和其通过半透膜的性质，使蛋白质和其 它小分子物质如无机盐单糖等分开它小分子物质如无机盐单糖等分开 。常用的半透膜：。常用的半透膜：玻璃纸（赛璐玢纸，玻璃纸（赛璐玢纸，cellophane paper）火绵纸（赛璐玎纸火绵纸（赛璐玎纸,celloidin paper）其他改型纤维素材料其他改型纤维素材料4、蛋白质的变性、沉淀、蛋白质的变性、沉淀（一）变性：蛋白质在一定条件下，其理化性质发生改变，特定构象遭受破坏，并失去生理活性的过程。特点：（一）变性：蛋白质在一定条件下，其理化性质发生改变，特定构象遭受破坏，并失去生理活性的过程。特点：一级结构不破坏一级结构不破坏(一级结构破坏为降解一级结构破坏为降解)；变性现象变性现象物理性质的改变物理性质的改变凝集、沉淀粘度增加紫外、荧光光谱发生改变化学性质的改变凝集、沉淀粘度增加紫外、荧光光谱发生改变化学性质的改变被蛋白酶水解的速度增加分子内部基团暴露生物学性质的改变被蛋白酶水解的速度增加分子内部基团暴露生物学性质的改变抗原性改变生物学功能丧失抗原性改变生物学功能丧失变性因素变性因素a.物理因素物理因素加热（加热（70100）、紫外线）、紫外线?例如 煮鸡蛋、紫外线杀菌紫外线的危害：使肌肤变黑、晒伤、长斑、产生皱纹，严重的话还会导致皮肤癌的产生等例如 煮鸡蛋、紫外线杀菌紫外线的危害：使肌肤变黑、晒伤、长斑、产生皱纹，严重的话还会导致皮肤癌的产生等b.b.化学因素化学因素化学因素化学因素强酸、强碱、重金属盐等强酸、强碱、重金属盐等强酸、强碱、重金属盐等强酸、强碱、重金属盐等可逆变性与不可逆变性可逆变性与不可逆变性?可逆变性可逆变性：去除变性因素后，在适当条件下蛋白恢复原来的空间结构，恢复生物活性的现象。：去除变性因素后，在适当条件下蛋白恢复原来的空间结构，恢复生物活性的现象。?不可逆变性不可逆变性：去除变性因素后，蛋白不能恢复原来的空间结构和恢复生物活性的现象。：去除变性因素后，蛋白不能恢复原来的空间结构和恢复生物活性的现象。（二）沉淀：（二）沉淀：?加中性盐沉淀（盐析）加中性盐沉淀（盐析）?加有机溶剂沉淀加有机溶剂沉淀?加重金属盐沉淀加重金属盐沉淀?加大分子酸类沉淀加大分子酸类沉淀沉淀：沉淀：消除水化膜、中和电荷消除水化膜、中和电荷5、蛋白质的颜色反应5、蛋白质的颜色反应反应名称试剂颜色反应有关 基团有此反应的 蛋白质或氨 基酸反应名称试剂颜色反应有关 基团有此反应的 蛋白质或氨 基酸茚三酮反应茚三酮茚三酮反应茚三酮蓝色蓝色自由氨基 及羧基-氨基酸自由氨基 及羧基-氨基酸酚试剂反应(Folin-Cioculteu反应)碱性CuSO酚试剂反应(Folin-Cioculteu反应)碱性CuSO4 4 及磷钨酸-钼酸及磷钨酸-钼酸蓝色蓝色酚基、吲 哚基Tyr酚基、吲 哚基Tyr黄色反应浓HNO黄色反应浓HNO3 3 及NH及NH3 3黄色、橘 色黄色、橘 色Tyr、PheTyr、Phe双缩脲反应NaOH、CuSO双缩脲反应NaOH、CuSO4 4红色或蓝 紫色红色或蓝 紫色二个以上 肽键所有蛋白质二个以上 肽键所有蛋白质6、蛋白质的分离与纯化、蛋白质的分离与纯化（1）根据蛋白质的两性电离及等电点分离）根据蛋白质的两性电离及等电点分离等电点沉淀、电泳、离子交换层析等电点沉淀、电泳、离子交换层析XXXXXXYXZXYZZYYYXZXZXZZXXXYZYZXXXXXXXOHnX平衡上样吸附洗杂洗脱平衡上样吸附洗杂洗脱离子交换层析离子交换层析超速离心：超速离心：不同蛋白质其密度与形态各不相同而分开。不同蛋白质其密度与形态各不相同而分开。（2）根据蛋白质的分子量分离）根据蛋白质的分子量分离透析：透析：把大分子蛋白质与小分子化合物分开的方法。把大分子蛋白质与小分子化合物分开的方法。凝胶过滤（分子筛）：凝胶过滤（分子筛）：凝胶过滤凝胶过滤原理：小分子蛋白质进入孔内，滞留时间长，大分子蛋白质不能入孔内而直接流出。原理：小分子蛋白质进入孔内，滞留时间长，大分子蛋白质不能入孔内而直接流出。（3）与蛋白质的沉淀性质相关的分离方法）与蛋白质的沉淀性质相关的分离方法?盐析盐析?丙酮沉淀丙酮沉淀?重金属沉淀重金属沉淀7、蛋白质的分类7、蛋白质的分类(1)(1)依据蛋白质的外形分类依据蛋白质的外形分类依据蛋白质的外形分类依据蛋白质的外形分类可分为可分为可分为可分为球状蛋白质和纤维状蛋白质球状蛋白质和纤维状蛋白质球状蛋白质和纤维状蛋白质球状蛋白质和纤维状蛋白质。球状蛋白质球状蛋白质球状蛋白质球状蛋白质：溶解性较好，大多数蛋白质属于这一类。：溶解性较好，大多数蛋白质属于这一类。：溶解性较好，大多数蛋白质属于这一类。：溶解性较好，大多数蛋白质属于这一类。纤维状蛋白质纤维状蛋白质纤维状蛋白质纤维状蛋白质：如胶原蛋白、角蛋白（毛、发）、：如胶原蛋白、角蛋白（毛、发）、：如胶原蛋白、角蛋白（毛、发）、：如胶原蛋白、角蛋白（毛、发）、弹性蛋白等弹性蛋白等弹性蛋白等弹性蛋白等。（2）依据蛋白质的组成分类（2）依据蛋白质的组成分类?简单蛋白简单蛋白(simple protein)(simple protein)?结合蛋白结合蛋白(conjugated protein)。(conjugated protein)。简单蛋白简单蛋白?只含由-氨基酸组成的肽链，不含其它成分。只含由-氨基酸组成的肽链，不含其它成分。1 1，清蛋白和球蛋白，清蛋白和球蛋白，清蛋白和球蛋白，清蛋白和球蛋白：清蛋白易溶于水，球蛋白微溶于水，：清蛋白易溶于水，球蛋白微溶于水，：清蛋白易溶于水，球蛋白微溶于水，：清蛋白易溶于水，球蛋白微溶于水，易溶于稀酸中。易溶于稀酸中。易溶于稀酸中。易溶于稀酸中。2 2，谷蛋白和醇溶蛋白：，谷蛋白和醇溶蛋白：，谷蛋白和醇溶蛋白：，谷蛋白和醇溶蛋白：不溶于水，易溶于稀酸、稀碱中，不溶于水，易溶于稀酸、稀碱中，不溶于水，易溶于稀酸、稀碱中，不溶于水，易溶于稀酸、稀碱中，后者可溶于后者可溶于后者可溶于后者可溶于70708080乙醇中。乙醇中。乙醇中。乙醇中。3 3，精蛋白和组蛋白：，精蛋白和组蛋白：，精蛋白和组蛋白：，精蛋白和组蛋白：碱性蛋白质，存在与细胞核中。碱性蛋白质，存在与细胞核中。碱性蛋白质，存在与细胞核中。碱性蛋白质，存在与细胞核中。4 4，硬蛋白：，硬蛋白：，硬蛋白：，硬蛋白：存在于各种软骨、腱、毛、发、丝等组织中，分为存在于各种软骨、腱、毛、发、丝等组织中，分为存在于各种软骨、腱、毛、发、丝等组织中，分为存在于各种软骨、腱、毛、发、丝等组织中，分为角蛋白、胶原蛋白、弹性蛋白和丝蛋白。角蛋白、胶原蛋白、弹性蛋白和丝蛋白。角蛋白、胶原蛋白、弹性蛋白和丝蛋白。角蛋白、胶原蛋白、弹性蛋白和丝蛋白。结合蛋白结合蛋白由简单蛋白与其它非蛋白成分结合而成，由简单蛋白与其它非蛋白成分结合而成，?色蛋白色蛋白：由简单蛋白与色素物质结合而成。由简单蛋白与色素物质结合而成。?糖蛋白糖蛋白：由简单蛋白与糖类物质组成。由简单蛋白与糖类物质组成。?脂蛋白脂蛋白：由简单蛋白与脂类结合而成。由简单蛋白与脂类结合而成。?核蛋白核蛋白：由简单蛋白与核酸结合而成。由简单蛋白与核酸结合而成。本章重点内容本章重点内容1、氨基酸的结构特点和分类2、氨基酸的理化性质3、蛋白质的一级和高级结构的特点及维系各结构的化学键或作用力4、蛋白质的分离纯化方法及其原理1、氨基酸的结构特点和分类2、氨基酸的理化性质3、蛋白质的一级和高级结构的特点及维系各结构的化学键或作用力4、蛋白质的分离纯化方法及其原理?作业题：作业题：1、名词解释一级结构、二级结构、三级结构、四级结构、超二级结构、结构域、蛋白质的等电点、变性、变构名词解释一级结构、二级结构、三级结构、四级结构、超二级结构、结构域、蛋白质的等电点、变性、变构2、某氨基酸的、某氨基酸的pI=5.4，请问在，请问在pH=8的电场中向正极还是负极移动？的电场中向正极还是负极移动？