桂林医学院：《生物化学与分子生物学》课程教学资源（PPT课件）第一章 蛋白质的结构与功能

第一章 蛋白质结构与功能 Structure and function of Protein

第一章 蛋白质结构与功能 Structure and function of Protein

第一节 蛋白质的分子组成 第二节 蛋白质的分子结构 第三节 蛋白质结构与功能的关系 第四节 蛋白质的理化性质 第五节 蛋白质分离与纯化的基本原理

第一节 蛋白质的分子组成 第二节 蛋白质的分子结构 第三节 蛋白质结构与功能的关系 第四节 蛋白质的理化性质 第五节 蛋白质分离与纯化的基本原理

一、什么是蛋白质？ 蛋白质(protein)是由许多氨基酸（amino acid)通过肽 键相连形成的高分子含氮化合物。 二、蛋白质的生物学重要性 1. 蛋白质是构成生物体的基本成分占人体干重45%，细胞70% 2. 蛋白质具有多样性的生物学功能 1）作为生物催化剂 enzyme 2）代谢调节功能 hormone 3）免疫保护功能 Ab 4）物质的转运和储存功能 binding-component 5）运动与支持 6）参与细胞间信息传递

一、什么是蛋白质？ 蛋白质(protein)是由许多氨基酸（amino acid)通过肽 键相连形成的高分子含氮化合物。 二、蛋白质的生物学重要性 1. 蛋白质是构成生物体的基本成分占人体干重45%，细胞70% 2. 蛋白质具有多样性的生物学功能 1）作为生物催化剂 enzyme 2）代谢调节功能 hormone 3）免疫保护功能 Ab 4）物质的转运和储存功能 binding-component 5）运动与支持 6）参与细胞间信息传递

第一节 蛋白质的分子组成

第一节 蛋白质的分子组成

一、蛋白质的元素组成 1、主要元素：碳（50%—55%）、氢（6%—8%）、氧 （19%—24%）、氮（13%—19%）； 次要元素：硫、磷、铁、锰、锌、碘。 2、蛋白质元素组成的特点 基于：各种蛋白质的含氮量很接近：平均为16%； 体内的含氮物质以蛋白质为主。 则可通过 测N → 测Pr。 即每克样品蛋白质的含量=每克样品的含氮量×6.25

一、蛋白质的元素组成 1、主要元素：碳（50%—55%）、氢（6%—8%）、氧 （19%—24%）、氮（13%—19%）； 次要元素：硫、磷、铁、锰、锌、碘。 2、蛋白质元素组成的特点 基于：各种蛋白质的含氮量很接近：平均为16%； 体内的含氮物质以蛋白质为主。 则可通过 测N → 测Pr。 即每克样品蛋白质的含量=每克样品的含氮量×6.25

二、组成蛋白质的基本单位——氨基酸(amino acids) 1、氨基酸（AA）的通式 H R C COOH α-氨基和α-羧基 NH2 2、特点： （1）20种基本氨基酸中，除脯氨酸为亚氨基酸外，其余19种均符合通式； （2）除甘氨酸的R基为H外，其余19种α-碳原子为不对称碳原子，有L、 D型之分，但组成人体蛋白质的氨基酸均为L型； （3）不同氨基酸的侧链基团不同

二、组成蛋白质的基本单位——氨基酸(amino acids) 1、氨基酸（AA）的通式 H R C COOH α-氨基和α-羧基 NH2 2、特点： （1）20种基本氨基酸中，除脯氨酸为亚氨基酸外，其余19种均符合通式； （2）除甘氨酸的R基为H外，其余19种α-碳原子为不对称碳原子，有L、 D型之分，但组成人体蛋白质的氨基酸均为L型； （3）不同氨基酸的侧链基团不同

ALIPHATIC AMINO ACIDS CH CH, CH CH CH CH. 9 CH, CH CH, CHa-CH HN-C-COO HaN-C-COO HN-C-C0O HaN-C-COO HN-C-CO0- H H H H H Glycine (Gly)G Alanine (Ala)A Valine (Val)V Leucine (Leu)L Isoleucine (le) AMINO ACIDS WITH HYDROXYL-OR SULFUR-CONTAINING SIDE CHAINS CHa CYCLIC AMINO ACID SH CH2 CH, H2 HCOH CH, CH.CH HN-C-COO- H,N-C-COO HN-C-C0O- HN-C-COO HN-C-C0O H H H H H Serine (Ser)S Cysteine (Cys)c Threonine(Thr)T Methionine (Met)M Proline (Pro)P

AROMATIC AMINO ACIDS BASIC AMINO ACIDS OH H CH2 CH HN-C-COO C-C00 HN-C-COO- HN-C-COO- HN-C-COO H.N-C-COO H H H Phenylalanine(Phe)F Tyrosine(Tyr)Y Tryptophan (Trp)W Histidine (His)H Lysine (Lys)K Arginine (Arg)R ACIDIC AMINO ACIDS AND THEIR AMIDES Ch. HN-C-COO H,N-C-COO- HN-C-C00 HN-C-COO- H H H Aspartic acid (Asp)D Glutamic acid (Glu)E Asparagine (Asn)N Glutamine(GIn)O

3、氨基酸的分类（根据侧链基团的结构和性质不同） （1）非极性疏水性AA：R为疏水基团，无极性。 Ala、Val、Leu、Ile、Met、Phe、Pro、Trp 8种 （2）极性中性AA：R不带电荷，但显极性。 Gly、Ser、Thr、Tyr、 Cys、 Asn、Gln7种 （3）酸性AA：R可电离带负电荷，有极性。 Glu、Asp2种 （4）碱性AA：R可电离带正电荷，有极性。 Lys、Arg、His3种

3、氨基酸的分类（根据侧链基团的结构和性质不同） （1）非极性疏水性AA：R为疏水基团，无极性。 Ala、Val、Leu、Ile、Met、Phe、Pro、Trp 8种 （2）极性中性AA：R不带电荷，但显极性。 Gly、Ser、Thr、Tyr、 Cys、 Asn、Gln7种 （3）酸性AA：R可电离带负电荷，有极性。 Glu、Asp2种 （4）碱性AA：R可电离带正电荷，有极性。 Lys、Arg、His3种

4. 蛋白质中少见的氨基酸 羟脯氨酸、羟赖氨酸、四碘钾腺原氨酸（甲状腺素、T4） 胱氨酸 N H H O COOH 4-羟基脯氨酸 H2NCH2CHCH2CH2CHCOOH OH NH2 5-羟基赖氨酸 NH2 CH3NHCH2CHCH2CH2CHCOOH 6-N-甲基赖氨酸 HO I I CH2CHCOOH NH2 3,5-二碘酪氨酸

4. 蛋白质中少见的氨基酸 羟脯氨酸、羟赖氨酸、四碘钾腺原氨酸（甲状腺素、T4） 胱氨酸 N H H O COOH 4-羟基脯氨酸 H2NCH2CHCH2CH2CHCOOH OH NH2 5-羟基赖氨酸 NH2 CH3NHCH2CHCH2CH2CHCOOH 6-N-甲基赖氨酸 HO I I CH2CHCOOH NH2 3,5-二碘酪氨酸