蛋白质的结构和功能 、蛋白质结构与功能

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1、蛋白质的结构和功能1、蛋白质结构与功能第一章蛋白质的结构和功能学　习　目标◆说出蛋白质的元素组成特点及基本组成单位㊂◆熟悉蛋白质的理化性质及其在临床上的应用㊂◆理解蛋白质的结构与功能的关系㊂◆描述血浆蛋白质的生理功能㊂◆列举蛋白质的分类方法㊂◆比较蛋白质的一级㊁二级㊁三级和四级结构的主要特点㊂蛋白质(protein)是细胞组分中含量最丰富㊁功能最多的生物大分子,它不仅是机体组织㊁器官的结构组分,而且在完成各器官组织生理功能中都起着关键的作用㊂因此,蛋白质是生命的物质基础,担负着繁多的生理功能㊂人体内约有10万多种蛋白质,35各种蛋白质均有其特定的结

2、构和功能㊂蛋白质功能上的多样性是由其结构的千差万别所决定的㊂所以只有在深入了解蛋白质结构的基础上,才能更透彻了解蛋白质的功能及其在生命活动中的作用㊂【知识链接】生命是蛋白质的天地自然界的生命是在氨基酸产生以后才诞生㊁进化的㊂人体内的20种氨基酸以不同的比例和排列方式构成千百万种功能各异的蛋白质㊂在人体的血液㊁毛发㊁肌肉㊁皮肤㊁韧带和指甲等组织,蛋白质的存在无处不有㊂人体肌肉的发达㊁身材的增高㊁人类基因的遗传㊁神秘的生儿育女㊁精密的代谢调控㊁高度的识别与记忆能力等无一不与蛋白质的功能密切相关㊂无数事实充分证明:生命是蛋白质的天地,没有蛋白质就没有生命

3、㊂㊃6㊃　　　　生物化学基础第一节　蛋白质的分子组成一㊁蛋白质的元素组成蛋白质元素分析证明,蛋白质主要由碳(50%~55%)㊁氢(6%~7%)㊁氧(19%~24%)㊁氮(13%~19%)四种基本元素组铜㊁锌㊁锰㊁钼㊁钴㊁锗及硒等元素,个别蛋白质含有碘㊂蛋白质元素质,因此通过样品中含氮量的测定,即可推算出其中蛋白质的含量㊂35100g样品中蛋白质含量=每克样品中的含氮克数×6.25×100成,大部分的蛋白质还含硫(0~4%),有些蛋白质还含有磷㊁铁㊁组成的特点是其氮的含量相对恒定,平均为16%㊂由于生物体内含氮化合物主要是蛋白二㊁蛋白质的基本组成单位

4、氨基酸蛋白质在酸㊁碱或蛋白酶的作用下,最终的水解产物都是氨基酸㊂因此氨基酸是蛋白质的基本组成单位㊂(一)氨基酸的结构特点自然界中存在着300多种氨基酸,但构成人体蛋白质的只有20种氨基酸㊂在20种氨基酸中,除甘氨酸不具有不对称碳原子和脯氨酸是亚氨基酸外,其余均为L-α-氨基酸㊂氨基酸分子的结构通式为:H2NCOOHRH或+H3NCOO-RH在氨基酸结构通式中,其基本结构特征为:α-碳原子为手性碳原子,连有四个基团或原子,分别为氨基(亚氨基)㊁羧基㊁侧链(R)和氢(甘氨酸除外)㊂不同的氨基酸其侧链(R)各异,它对形成的蛋白质的空间结构和理化性质有重大

5、影响35㊂(二)氨基酸的分类L-α-氨基酸性㊂但甘氨酸的侧链仅为氢原子,无疏水性㊂1.非极性疏水氨基酸　其特征是含有非极性的侧链,具有疏水2.极性中性氨基酸　其R侧链带有羟基或巯基㊁酰氨基等极性3.碱性氨基酸　其R侧链含有氨基㊁胍基和咪唑基,易于接受根据氨基酸R侧链的结构和理化性质,可将20种氨基酸分为四类(表1-1)㊂基团,又有亲水性,但在中性水溶液中不电离㊂氢离子而具有碱性㊂4.酸性氨基酸　其R侧链都含有羧基,易解离出氢离子而具有酸性㊂第一章　蛋白质的结构和功能表1-1　组成蛋白质的20种氨基酸中文名　甘氨酸　丙氨酸　缬氨酸　亮氨酸　异亮氨酸　

6、苯丙氨酸1.非极性氨基酸英文名glycinealaninevalineleucineisoleucinephenylala⁃35nineHCHCOO-CHCOO--CH2--结构式㊃7㊃三字符号一字符号等电点(pI)GlyAlaValLeuIlePheGAVLIF5.976.005.965.986.025.48+CH3CH3CH3CH3NH3+NH3CH3+NH3CH3CH2+NH3CH3+NH3脯氨酸prolineProP6.302.极性中性氨基酸　色氨酸tryptophanTrpW5.89丝氨酸　酪氨酸serine35tyrosineHOCH2

7、+NH3CHCOO-SerTyrSY5.685.66半胱氨酸　蛋氨酸　天冬酰胺cysteinemethionineasparagineHSCH3OH2NCH2S+CH2NH3-CH2CHCOO-CysMetAsnCMN5.075.745.41+NH353=CH2+NH3CHCOO-㊃8㊃　　　　生物化学基础续表1-1中文名　谷氨酰胺英文名glutamine结构式OH2N苏氨酸threonineHO=三字符号一字符号等电点(pI)CH2CH2CHCOO-GlnQ5.65+CH353CH+NH33.酸性氨基酸　天冬氨酸　谷氨酸4.碱性氨基酸　赖氨酸　精

8、氨酸NH3CHCOO-ThrT5.60asparticacidglutamicacidCOOHCOOHCH2CH2+NH3