西北农林科技大学：《动物生物化学》课程教学资源（PPT课件）第三章 蛋白质化学 第二节 蛋白质的分子结构 PROTEN STRUCTURE

西北农林科技大学 emistne 生物和，司 动物科技学院生物化学课程组 第二节蛋白质的分子结构 PR07En S7RUCTURE

生物 化学 动物科技学院生物化学课程组 西北农林科技大学 第二节 蛋白质的分子结构 PROTEN STRUCTURE

第二节蛋白质的分子猪构 橇述 Primary Secondary Tertiary Quaternary structure structure structure structure Amino acid residues a Helix Polypeptide chain Assembled subunits 级、三级四双句符

生物 化学 第二节 蛋白质的分子结构 概 述 蛋白质种类繁多、功能多样，但是其组成 的单位——氨基酸只有20个，那这样的对 应关系怎样实现的呢？结构决定功能，那么， 20种氨基酸怎样决定蛋白的空间结构，进 而决定其功能的呢？ 1952年丹麦科学家Linderstrom-Lang 认为，蛋白质的结构分为四个层次，即一级、 二级、三级和四级结构。 一级结构 四级结构 三级结构 二级结构 1 概 述 2 3 4 5

生物 化学 第二节蛋白质的分子转构 Disulfide bridges link cysteine residues 概述 级结构 Achain @000040©000⊙000G6⊙ 3 二级结构 4 三级结构 B chain 四级结构 C©000@四⊙0⊙@0006@0元@0002800元⊙西 Insulin

生物 化学 第二节 蛋白质的分子结构 蛋白质的一级结构 蛋白质的一级结构即蛋白质的共价结 构，是指蛋白质多肽链上氨基酸的排列 顺序及二硫键的定位。 包括：氨基酸的数目、种类、比例、 排列顺序及二硫键的位置等内容。 一级结构 四级结构 三级结构 二级结构 1 概 述 2 3 4 5

学 第二节蛋白质的分子转构 概述 2 级结构 3 二级结构 构象与构型 (1 构象 构象是指原子或基团围绕单键旋转 2 肽单位 所形成的不同空间结构。 二面角 构型是指原子或基团在空间的不同排 (4 二级结构 列方式，构型的转换需要键的断裂。 (5 模体 4 三级结构 5 四级结构

生物 化学 第二节 蛋白质的分子结构 构象与构型 构象是指原子或基团围绕单键旋转 所形成的不同空间结构。 构型是指原子或基团在空间的不同排 列方式，构型的转换需要键的断裂。 一级结构 四级结构 三级结构 二级结构 概 述 二级结构 构象 肽单位 二面角 模体 1 2 3 4 5 (1) (2) (3) (4) (5)

生物 化学 第二节蛋白质的分子转构 概送a 级结 C-terminus 级结 肽 3 N-terminus b) G 三级结 5 四级结

生物 化学 第二节 蛋白质的分子结构 肽单位 由于C=O双键中的π电子云与N原子上的 未共用电子对发生“电子共振”，使肽键 具有部分双键的性质，不能自由旋转。 肽键平面：由于肽键具有部分双键的性 质，使参与肽键构成的六个原子被束缚在 同一平面上，这一平面称为肽键平面或肽 单元或肽单位。这样多肽链可以看成由Cα 串联起来的无数个肽平面组成。 一级结构 四级结构 三级结构 二级结构 概 述 二级结构 构象 肽单位 二面角 模体 1 2 3 4 5 (1) (2) (3) (4) (5)

化 学 第上节乐白质的玄公往构 Amide plane 概述 2 级结构 3 二级结构 构象 o-carbon 角 2 肽单位 R 3 二面角 Side group (4 二级结构 (5 模体 4 三级结构 5 四级结构 Amide plane

生物 化学 第二节 蛋白质的分子结构 二面角 与C相连的两个单键可自由旋转， C—C 旋转角度以（psi)表示， C —N旋转角 度以表示，Φ、Ψ -180--+180。多肽链 主链的所有构象都能用Φ、Ψ这两个构象角 描述。 当Φ的旋转键N1-Cα两侧的N1-C1和Cα- C2呈顺式时，规定Φ=0。Ψ的旋转键Cα- C2两侧的Cα-N1和C2-N2呈顺式时，规定 Ψ=0。从Ca向N1看，沿顺时针方向Φ正， 反时针方向Φ负；从Cα-向C2看。Cα-C2 顺时针Ψ（+）反时针Ψ（-）。 一级结构 四级结构 三级结构 二级结构 概 述 二级结构 构象 肽单位 二面角 模体 1 2 3 4 5 (1) (2) (3) (4) (5)

生物 化学 第二节蛋白质的多子结构 N H 概述 蛋白质的二 2 级结构 R2 3 级结构 构象 2 肽单位 N 3 面角 二级结 摸体 4 三级结构 5 四级结构

生物 化学 第二节 蛋白质的分子结构 蛋白质的二级结构 指肽链的主链经卷曲折叠在空间形成 的由主链氢键所稳定的规则的几何走向、 旋转及折叠。 只涉及肽链主链，不涉及侧链。 维系二级结构的主要化学键是氢键。 主要有-螺旋、-折叠、-转角、无 规则卷曲等几种类型。 一级结构 四级结构 三级结构 二级结构 概 述 二级结构 构象 肽单位 二面角 模体 1 2 3 4 5 (1) (2) (3) (4) (5)

生物 化学 第二节蛋白质的分子转构 概述 2 级结构 3 二级结构 构象 Zn2 肽单位 3 二面角 His (4 二级结构 (5 模体 4 三级结构 5 四级结构

生物 化学 第二节 蛋白质的分子结构 模体 在蛋白质分子中，若干具有二级结构的 肽段在空间上相互接近，形成具有特殊 功能的结构区域，称模体（motif)或超 二级结构。 一级结构 四级结构 三级结构 二级结构 概 述 二级结构 构象 肽单位 二面角 模体 1 2 3 4 5 (1) (2) (3) (4) (5)

生物 化学 第二节蛋白质的分子转构 概 胰岛素 3 级 4 三级 概 2 作 结衫 4 分子 四级络

生物 化学 分子伴侣 第二节 蛋白质的分子结构 蛋白质的三级结构 指在二级结构基础上，肽链的不同区段的 侧链基团相互作用在空间进一步盘绕、折叠 形成的包括主链和侧链构象在内的特征空间 结构。 三级结构包括肽链上所有原子在空间上的 相对位置。 一级结构 四级结构 三级结构 二级结构 概 述 概 念 作用力 结构域 胰岛素 1 2 3 4 5 (1) (2) (3) (4)

生物 化学 第二节蛋白质的分子转构 Protein Protein NH2 概述 CH2-0H…0=C-CH2-CH2 Hydrogen bond 2 级结构 3 二级结构 一cH-NH cC4cHh6o 氢 4 三级结构 CH-CHa 概念 CHa CHa 作用力 着 CH一GH-CH2 Hydrophobic and (3 结构域 van der Waals CH-CH3 CH3-CH- interactions 4 分子伴侣 CHa 5 四级结构 HgN一CH2i lonie bond

生物 化学 第二节 蛋白质的分子结构 稳定蛋白质三级结构的作用力 维系蛋白质三级结构的作用力主要有氢 键、疏水键、离子键和范德华力等。 尤其是疏水键，在蛋白质三级结构中起 着重要作用。 一级结构 四级结构 三级结构 二级结构 概 述 概 念 作用力 结构域 分子伴侣 1 2 3 4 5 (1) (2) (3) (4)