《环境分子生物学》课程教学课件（讲稿）第2章 生物组成的基本物质 2-2 蛋白质与核酸

第2章生物组成的基本物质

第2章 生物组成的基本物质 2

蛋白质化学2.3蛋白质概论氨基酸蛋白质的结构蛋白质的性质

2.3 蛋白质化学 • 蛋白质概论 • 氨基酸 • 蛋白质的结构 • 蛋白质的性质 3

一、蛋白质概论蛋白质：是一切生物体中普遍存在的，由天然氨基酸按照一定的顺序，通过肽键连接而成的一条或多条肽链构成的生物大分子；其种类繁多，各具有一定的相对分子质量，复杂的分子结构和特定的生物功能；是表达生物遗传性状的一类主要物质

一、蛋白质概论 蛋白质：是一切生物体中 普遍存在的，由天然氨基 酸按照一定的顺序，通过 肽键连接而成的一条或多 条肽链构成的生物大分子 ；其种类繁多，各具有一 定的相对分子质量，复杂 的分子结构和特定的生物 功能；是表达生物遗传性 状的一类主要物质。 4

蛋白质的重要生理功能1.蛋白质是生物体重要组成成分（分布广、含量高）结构成分（结缔组织的胶原蛋白、皮肤的弹性蛋白、膜蛋白）2.蛋白质具有重要的生物学功能1催化生物化学反应（酶）2藏（卵清蛋白、种子蛋白）3物质运输（血红蛋白、脂蛋白、电子传递体）4细胞运动（肌肉收缩的肌球蛋白、肌动蛋白）5激素功能（胰岛素）6防御功能（抗体、血凝蛋白）7接受传递信息（受体蛋白、味觉蛋白）8)调节细胞生长、分化和遗传信息的表达（组蛋白、阻遏蛋白）3.蛋白质在生命起源中具有重要作用

蛋白质的重要生理功能 1. 蛋白质是生物体重要组成成分 （分布广 、含量高） 结构成分(结缔组织的胶原蛋白、皮肤的弹性蛋白、膜蛋白) 2. 蛋白质具有重要的生物学功能 1）催化生物化学反应（酶） 2）贮藏（卵清蛋白、种子蛋白） 3）物质运输（血红蛋白、脂蛋白、电子传递体） 4）细胞运动（肌肉收缩的肌球蛋白、肌动蛋白） 5）激素功能（胰岛素） 6）防御功能（抗体、血凝蛋白） 7）接受传递信息（受体蛋白、味觉蛋白） 8）调节细胞生长、分化和遗传信息的表达（组蛋白、阻遏蛋白） 3. 蛋白质在生命起源中具有重要作用 5

蛋白质的分类1.按组成分类*单纯蛋白质这类蛋白质只含有α一氨基酸组成，不含其它成分。例如：RNA酶、血清清蛋白、肌球蛋白、肌动蛋白*结合蛋白由简单蛋白与其它非蛋白成分结合而成，这些非蛋白成分包括糖、脂、核酸、色素等，又称为辅基或配体。糖蛋白：如细胞膜中的糖蛋白等。脂蛋白：如血清α-，β-脂蛋白等核蛋白：如细胞核中的核糖核蛋白等。色蛋白：如血红蛋白、叶绿蛋白和细胞色素等

蛋白质的分类 1. 按组成分类 ﹡单纯蛋白质 这类蛋白质只含有-氨基酸组成，不含其它成分。 例如：RNA酶、血清清蛋白、肌球蛋白、肌动蛋白 ﹡结合蛋白 由简单蛋白与其它非蛋白成分结合而成，这些非蛋 白成分包括糖、脂、核酸、色素等，又称为辅基或配体。 糖蛋白：如细胞膜中的糖蛋白等。 脂蛋白：如血清-，-脂蛋白等。 核蛋白：如细胞核中的核糖核蛋白等。 色蛋白：如血红蛋白、叶绿蛋白和细胞色素等。 6

2.按蛋白质的外形分类*球状蛋白质外形接近球形或椭圆形，溶解性较好，能形成结晶，大多数蛋白质属于这一类。但肌动蛋白属于球状蛋白却不溶于水。*纤维状蛋白质分子类似纤维或细棒。它又可分为可溶性纤维状蛋白质和不溶性纤维状蛋白质。不溶性纤维状蛋白质：大多数纤维状蛋白质属此类，如胶原蛋白、弹性蛋白、角蛋白、丝蛋白等。可溶性纤维状蛋白质：肌球蛋白和血纤蛋白原可溶于水

2.按蛋白质的外形分类 ﹡球状蛋白质 外形接近球形或椭圆形，溶解性较好，能形成结晶，大多数 蛋白质属于这一类。但肌动蛋白属于球状蛋白却不溶于水。 ﹡纤维状蛋白质 分子类似纤维或细棒。它又可分为可溶性纤维状蛋白质和 不溶性纤维状蛋白质。 不溶性纤维状蛋白质：大多数纤维状蛋白质属此类，如 胶原蛋白、弹性蛋白、角蛋白、丝蛋白等。 可溶性纤维状蛋白质：肌球蛋白和血纤蛋白原可溶于水。 7

蛋白质的元素组成主要有C、H、O、N和 S。有些蛋白质含有少量磷或金属元素铁、铜、锌、锰、钻、钼，个别蛋白质还含有碘。各种蛋白质的含氮量很接近，平均为16%，这是凯氏定氮法测蛋白质含量的理论依据：蛋白质含量=蛋白质含N量×6.25

蛋白质的元素组成 主要有C、H、O、N 和 S。有些蛋白质含有少量磷或 金属元素铁、铜、锌、锰、钴、钼，个别蛋白质 还含有碘 。 各种蛋白质的含氮量很接近，平均为16％，这是凯 氏定氮法测蛋白质含量的理论依据： 蛋白质含量＝蛋白质含N量×6.25 8

蛋白质的水解产物，首先要进行水解，产物：研究蛋白质的分子组成，陈：第一步水解产物肽：第二步中间产物，由2个或2个以上氨基酸缩?合而成，又称缩氨酸。二肽：两个氨基酸缩合而成；三肽、四肽（多肽）氨基酸：肽进一步水解，最终产物为氨基酸T氨基酸蛋白质分子的基本组成单位是：

蛋白质的水解产物 研究蛋白质的分子组成，首先要进行水解，产物： ① 胨：第一步水解产物 ② 肽：第二步中间产物，由2个或2个以上氨基酸缩 合而成，又称缩氨酸。二肽：两个氨基酸缩合而 成；三肽、四肽.（多肽） ③ 氨基酸：肽进一步水解，最终产物为氨基酸 蛋白质分子的基本组成单位是：氨基酸 9

蛋白质的水解方法1酸水解：常用6mol/L的盐酸或4 mol/L的硫酸在1105-110℃条件下进行水解，反应时间约20小时。此法的优点是不容易引起水解产物的消旋化缺点是色氨酸被沸酸完全破坏：含有羟基的氨基酸如丝氨酸或苏氨酸有一小部分被分解：门冬酰胺和谷氨酰胺侧链的酰胺基被水解成了羧基。碱水解：一般用5mo1/L氢氧化钠煮沸10-20小时。由于水解过程中许多氨基酸都受到不同程度的破坏，产率不高。部分的水解产物发生消旋化。该法的优点是色氨酸在水解中不受破坏。酶水解：应用蛋白水解酶水解多肽不会破坏氨基酸也不会发生消旋化。水解的产物为较小的肽段。10

① 酸水解：常用6 mol/L的盐酸或4 mol/L的硫酸在 105-110℃条件下进行水解，反应时间约20小时。 此法的优点是不容易引起水解产物的消旋化。 缺点是色氨酸被沸酸完全破坏；含有羟基的氨基酸如丝氨 酸或苏氨酸有一小部分被分解；门冬酰胺和谷氨酰胺侧链 的酰胺基被水解成了羧基。 ② 碱水解：一般用5 mol/L氢氧化钠煮沸10-20小时。 由于水解过程中许多氨基酸都受到不同程度的破坏，产率 不高。部分的水解产物发生消旋化。该法的优点是色氨酸 在水解中不受破坏。 ③ 酶水解：应用蛋白水解酶水解多肽不会破坏氨基酸 ，也不会发生消旋化。水解的产物为较小的肽段。 蛋白质的水解方法 10

蛋白质化学2.3蛋白质概论氨基酸蛋白质的结构蛋白质的性质建

2.3 蛋白质化学 • 蛋白质概论 • 氨基酸 • 蛋白质的结构 • 蛋白质的性质 11