生物化學(xué)課件：緒論和蛋白質(zhì)化學(xué)

1、生物化學(xué)生物化學(xué)緒論緒論1. 生物化學(xué)概念生物化學(xué)概念 （Biochemistry/Biological chemistry) 生物化學(xué)是研究生物的化學(xué)組成和生生物化學(xué)是研究生物的化學(xué)組成和生命過程中化學(xué)變化的一門科學(xué)命過程中化學(xué)變化的一門科學(xué)。 生物化學(xué)是介于生物學(xué)與化學(xué)之間的一生物化學(xué)是介于生物學(xué)與化學(xué)之間的一門新興的邊緣學(xué)科。生物體也有基本的化門新興的邊緣學(xué)科。生物體也有基本的化學(xué)元素組成，因此，遵循化學(xué)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與學(xué)元素組成，因此，遵循化學(xué)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與變化的原則和規(guī)律。變化的原則和規(guī)律。一、生物化學(xué)概念和研究內(nèi)容一、生物化學(xué)概念和研究內(nèi)容（1）生物體組成成分的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)及）生物體組成成分的

2、性質(zhì)、結(jié)構(gòu)及結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系 糖類、脂類、蛋白質(zhì)、核酸糖類、脂類、蛋白質(zhì)、核酸 C, H, O, N, S Fe, Cu2.研究內(nèi)容研究內(nèi)容(2)研究生物體的新陳代謝（研究生物體的新陳代謝（metabolism) 生物體最顯著的特征就是能夠進行新陳代謝生物體最顯著的特征就是能夠進行新陳代謝 同化作用、同化作用、 異化作用異化作用 糖、脂、蛋白質(zhì)糖、脂、蛋白質(zhì) 酶酶-重要作用重要作用 （3）研究生物體的自我復(fù)制）研究生物體的自我復(fù)制 核酸化學(xué)核酸化學(xué) 分子生物學(xué)研究的基礎(chǔ)分子生物學(xué)研究的基礎(chǔ) 上述只是生化目前的研究內(nèi)容，這與科技上述只是生化目前的研究內(nèi)容，這與科技 發(fā)展水平相聯(lián)系

3、，隨著研究的深入，更多發(fā)展水平相聯(lián)系，隨著研究的深入，更多 內(nèi)容需解決內(nèi)容需解決現(xiàn)代科學(xué)現(xiàn)代科學(xué)-15世紀(jì)下半葉世紀(jì)下半葉現(xiàn)代生化現(xiàn)代生化-18世紀(jì)下半葉世紀(jì)下半葉生物化學(xué)作為一門學(xué)科生物化學(xué)作為一門學(xué)科-1877年年 霍佩霍佩-賽勒賽勒 “Biochemie”經(jīng)過經(jīng)過100年的發(fā)展，年的發(fā)展，-二、生化歷史二、生化歷史食品工業(yè)、發(fā)酵工業(yè)、抗菌素制造工業(yè)、食品工業(yè)、發(fā)酵工業(yè)、抗菌素制造工業(yè)、 制藥工業(yè)、生物制品工業(yè)、化工工業(yè)、皮制藥工業(yè)、生物制品工業(yè)、化工工業(yè)、皮革工業(yè)以至石油開采和照相業(yè)都與生物化革工業(yè)以至石油開采和照相業(yè)都與生物化學(xué)有密切關(guān)系。學(xué)有密切關(guān)系。 菠蘿、菠蘿、 食品、食品、 肥

4、胖肥胖 工作工作三、生化作用三、生化作用分子生物學(xué)在生化基礎(chǔ)上發(fā)展起來，分子生物學(xué)在生化基礎(chǔ)上發(fā)展起來，分子生物學(xué)的發(fā)展離不開生化分子生物學(xué)的發(fā)展離不開生化四、生物化學(xué)與分子生物學(xué)的關(guān)系四、生物化學(xué)與分子生物學(xué)的關(guān)系學(xué)習(xí)方法學(xué)習(xí)方法 生物化學(xué)是一門枯燥的學(xué)科，新興的學(xué)科生物化學(xué)是一門枯燥的學(xué)科，新興的學(xué)科 學(xué)習(xí)生化要有一定的化學(xué)基礎(chǔ)，有機化學(xué)學(xué)習(xí)生化要有一定的化學(xué)基礎(chǔ)，有機化學(xué) 理性知識，需要理解與記憶并重理性知識，需要理解與記憶并重 做好筆記，課下復(fù)習(xí)，課前預(yù)習(xí)做好筆記，課下復(fù)習(xí)，課前預(yù)習(xí)第一章第一章 蛋白質(zhì)（蛋白質(zhì)（Protein)l早在早在1878年，恩格斯指出：年，恩格斯指出：“生命是

5、蛋白體的生命是蛋白體的存在方式。存在方式?！眑蛋白質(zhì)：蛋白質(zhì)：是一條或多條是一條或多條由氨基酸通過肽鍵共價由氨基酸通過肽鍵共價 連接而成的連接而成的多肽鏈構(gòu)成的生物大分子。多肽鏈構(gòu)成的生物大分子。C,H,O,N,S 氨基酸氨基酸蛋白蛋白 質(zhì)質(zhì) 多肽鏈多肽鏈 蛋白質(zhì)的化學(xué)元素組成主要是蛋白質(zhì)的化學(xué)元素組成主要是C、H、O、N、S，部分蛋白質(zhì)還含有部分蛋白質(zhì)還含有P和和Fe、Cu、Mo、Zn、I和和Se等微量元素。蛋白質(zhì)中氮元素的平均含等微量元素。蛋白質(zhì)中氮元素的平均含量為量為16%，這是，這是凱氏定氮法凱氏定氮法測定蛋白質(zhì)含量測定蛋白質(zhì)含量的根據(jù)，的根據(jù)，蛋白質(zhì)含量蛋白質(zhì)含量%=氮含量氮含量6.

6、25（100/16）蛋白質(zhì)分類蛋白質(zhì)分類按其所含成分按其所含成分- 簡單蛋白質(zhì)簡單蛋白質(zhì)-全部為氨基酸全部為氨基酸 結(jié)合蛋白質(zhì)結(jié)合蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)+非蛋白質(zhì)非蛋白質(zhì)按分子外形，對稱程度按分子外形，對稱程度 球狀蛋白球狀蛋白-大多數(shù)蛋白大多數(shù)蛋白 纖維狀蛋白纖維狀蛋白 最重要的生物學(xué)功能最重要的生物學(xué)功能-酶酶(enzyme)有機體的結(jié)構(gòu)成分有機體的結(jié)構(gòu)成分 微管蛋白、膠原纖維微管蛋白、膠原纖維貯藏氨基酸貯藏氨基酸 卵清蛋白卵清蛋白運輸功能運輸功能 血紅蛋白血紅蛋白激素功能激素功能代謝調(diào)節(jié)代謝調(diào)節(jié) 胰島素胰島素抗體抗體-防御功能防御功能 疫苗疫苗接受和傳遞信息的功能接受和傳遞信息的功能調(diào)控生

7、長、分化和遺傳信息的表達(dá)調(diào)控生長、分化和遺傳信息的表達(dá)蛋白質(zhì)功能蛋白質(zhì)功能第一節(jié)第一節(jié) 氨基酸氨基酸氨基酸（氨基酸（amino acids）:是含有一個堿性氨基和一個酸性羧基的有機化合物，氨基一般連接在-碳上。氨基酸是肽和蛋白質(zhì)的構(gòu)件分子。迄今為止在各種生物體內(nèi)已發(fā)現(xiàn)了迄今為止在各種生物體內(nèi)已發(fā)現(xiàn)了180180多種氨多種氨基酸，基酸，蛋白質(zhì)氨基酸蛋白質(zhì)氨基酸，非蛋白質(zhì)氨基酸非蛋白質(zhì)氨基酸。生物體內(nèi)主要有生物體內(nèi)主要有20種氨基酸，它們都是種氨基酸，它們都是a a-氨基酸氨基酸，因為，因為a a-氨基酸分子中的氨基酸分子中的a a-碳碳（分子中第（分子中第2個碳，個碳，Ca a）結(jié)合著一個氨基結(jié)

8、合著一個氨基和一個酸性的羧基，此外和一個酸性的羧基，此外Ca a還結(jié)合著一還結(jié)合著一個個H原子和一個側(cè)鏈基團（用原子和一個側(cè)鏈基團（用R表示）。表示）。每一種氨基酸的每一種氨基酸的R都是不同的都是不同的。1.1蛋白質(zhì)氨基酸的一般結(jié)構(gòu)特點及分類蛋白質(zhì)氨基酸的一般結(jié)構(gòu)特點及分類l2020種基本氨基酸，除種基本氨基酸，除脯氨酸脯氨酸是一種是一種-亞氨基酸亞氨基酸 外，其余的都是外，其余的都是-氨基酸氨基酸l除除甘氨酸甘氨酸外，其它蛋白質(zhì)氨基酸均為外，其它蛋白質(zhì)氨基酸均為L-L-型氨基型氨基 酸（酸（L-L-絕對構(gòu)型，不是指旋光方向）絕對構(gòu)型，不是指旋光方向）手性碳手性碳根據(jù)根據(jù)R基團性質(zhì)：基團性質(zhì)：

9、 非極性氨基酸（非極性氨基酸（8種）種） 酸性氨基酸酸性氨基酸 2 極性氨基酸極性氨基酸 堿性氨基酸堿性氨基酸 3 非解離的極性氨基酸非解離的極性氨基酸 71.2 理化性質(zhì)理化性質(zhì)l1.2.1 氨基酸的溶解性氨基酸的溶解性l除除半胱氨酸和酪氨酸半胱氨酸和酪氨酸外一般均能溶于水；外一般均能溶于水；l-氨基酸均可形成白色結(jié)晶。氨基酸均可形成白色結(jié)晶。l除除脯氨酸脯氨酸外的其它氨基酸通常不溶于乙醇或乙醚外的其它氨基酸通常不溶于乙醇或乙醚。 構(gòu)成蛋白質(zhì)的構(gòu)成蛋白質(zhì)的2020種氨基種氨基酸在可見光區(qū)都沒有光酸在可見光區(qū)都沒有光吸收，但在遠(yuǎn)紫外區(qū)吸收，但在遠(yuǎn)紫外區(qū)(220(220nm)nm)均有光吸收。均

10、有光吸收。在近紫外區(qū)在近紫外區(qū)(220-300(220-300nm)nm)只有只有酪氨酸、苯丙氨酸酪氨酸、苯丙氨酸和色氨酸和色氨酸有吸收光的能有吸收光的能力。力。酪氨酸的酪氨酸的 maxmax275nm275nm， 275275=1.4x10=1.4x103 3; ;苯丙氨酸的苯丙氨酸的 maxmax257nm257nm， 257257=2.0 x10=2.0 x102 2; ;色氨酸的色氨酸的 maxmax280nm280nm， 280280=5.6x10=5.6x103 3; ;1.2.2 氨基酸的光學(xué)性質(zhì)氨基酸的光學(xué)性質(zhì)1.2.3 氨基酸的兩性解離與等電點氨基酸的兩性解離與等電點 氨基酸

11、在晶體或水中以兼性離子或偶氨基酸在晶體或水中以兼性離子或偶 極離子存在極離子存在 舉例：舉例： K是表觀解離常數(shù)是表觀解離常數(shù) K1,k2分別表示分別表示a a-C上上-COOH與與NH3+ 的表觀解離常數(shù)的表觀解離常數(shù)等電點等電點：當(dāng)溶液在某一特定的當(dāng)溶液在某一特定的pH值時值時 ，氨基酸主要氨基酸主要是以兩性離子形式存在，在溶液中所帶靜是以兩性離子形式存在，在溶液中所帶靜電荷為零，這時雖在電場作用下，它也不電荷為零，這時雖在電場作用下，它也不會向正極或負(fù)極移動，這時溶液的會向正極或負(fù)極移動，這時溶液的pH值稱值稱為該氨基酸的等電點。為該氨基酸的等電點。 pI=(pK1+pK2)/2酸性氨基

12、酸：酸性氨基酸： pI=(pK1+pKr)/2堿性氨基酸：堿性氨基酸： pI=(pK2+pKr)/21.2.4化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì) 了解了解Sanger 反應(yīng)和反應(yīng)和 Edman反應(yīng)反應(yīng)第二節(jié)第二節(jié) 肽（肽（peptide)2.1肽鍵肽鍵 肽鍵是蛋白質(zhì)分子中基本的化學(xué)鍵，肽鍵是蛋白質(zhì)分子中基本的化學(xué)鍵，它是由一個氨基酸的羧基與另一個氨基它是由一個氨基酸的羧基與另一個氨基酸的氨基縮水而形成的酰胺鍵酸的氨基縮水而形成的酰胺鍵 所形成的化合物稱為肽所形成的化合物稱為肽. 有幾個氨基酸就叫幾肽有幾個氨基酸就叫幾肽寡肽：寡肽： 少于少于10個氨基酸個氨基酸多肽：多肽： 大于大于 10個氨基酸。個氨基酸。 蛋

13、白質(zhì)與蛋白質(zhì)與多肽并無嚴(yán)格的界線，通常是將分子量在多肽并無嚴(yán)格的界線，通常是將分子量在60006000道爾頓以上的多肽稱為蛋白質(zhì)道爾頓以上的多肽稱為蛋白質(zhì)共價主鏈：由肽單位規(guī)則的重復(fù)排列而成共價主鏈：由肽單位規(guī)則的重復(fù)排列而成2.2肽的寫法與命名肽的寫法與命名一般規(guī)定肽鏈的氨基酸排列順序從其氨基末端一般規(guī)定肽鏈的氨基酸排列順序從其氨基末端（N末端）開始，到羧基末端（末端）開始，到羧基末端（C末端）末端）終止，終止， 命名也從命名也從N末端開始末端開始 舉例：舉例：氨基酸殘基氨基酸殘基2.3 天然寡肽天然寡肽谷胱甘肽谷胱甘肽第三節(jié)第三節(jié) 蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)Linderstorm-L

14、ang 1952 一、二、三一、二、三Bernal 1953 四級結(jié)構(gòu)四級結(jié)構(gòu)近年近年 超二級結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)域超二級結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)域3.1 一級結(jié)構(gòu)一級結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)是指蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)是指即多肽鏈內(nèi)氨基即多肽鏈內(nèi)氨基酸殘基從酸殘基從N末端到末端到C末端的排列順序末端的排列順序是蛋白質(zhì)最基本的結(jié)構(gòu)。是蛋白質(zhì)最基本的結(jié)構(gòu)。氨基酸順序測定的步驟（了解）氨基酸順序測定的步驟（了解）構(gòu)型與構(gòu)象構(gòu)型與構(gòu)象 3.2 二級結(jié)構(gòu)二級結(jié)構(gòu)3.2.1概念：指多肽鏈主鏈通過不同肽段自身概念：指多肽鏈主鏈通過不同肽段自身 的相互作用而形成的折疊和盤繞方式。的相互作用而形成的折疊和盤繞方式。類型：類型：a a-螺旋螺旋

15、， -折疊，折疊， -轉(zhuǎn)角，無規(guī)轉(zhuǎn)角，無規(guī) 則卷曲則卷曲酰胺平面：由于肽鍵具有部分雙鍵性質(zhì)，酰胺平面：由于肽鍵具有部分雙鍵性質(zhì)， 因此不能自由旋轉(zhuǎn)，氫原子和氧原因此不能自由旋轉(zhuǎn)，氫原子和氧原 子分別位于肽鍵兩側(cè)，構(gòu)成一個相子分別位于肽鍵兩側(cè)，構(gòu)成一個相 對剛性的平面，叫對剛性的平面，叫.3.2.2酰胺平面酰胺平面： 兩面角：兩面角： 角，角， 角角3.2.3 二級結(jié)構(gòu)二級結(jié)構(gòu)- （1 1）a a- -螺旋螺旋多肽鏈中的各個肽平面圍繞多肽鏈中的各個肽平面圍繞同一軸旋轉(zhuǎn)，形成螺旋結(jié)構(gòu)，同一軸旋轉(zhuǎn)，形成螺旋結(jié)構(gòu)，螺旋一周，沿軸上升的距離螺旋一周，沿軸上升的距離即螺距為即螺距為0.540.54nmnm

16、, ,含含3.63.6個氨個氨基酸殘基；兩個氨基酸之間基酸殘基；兩個氨基酸之間的距離為的距離為0.150.15nm;nm;肽鏈內(nèi)形成肽鏈內(nèi)形成氫鍵氫鍵，氫鍵的取，氫鍵的取向幾乎與軸平行，第一個氨向幾乎與軸平行，第一個氨基酸殘基的酰胺基團的基酸殘基的酰胺基團的- -COCO基與第四個氨基酸殘基酰胺基與第四個氨基酸殘基酰胺基團的基團的- -NHNH基形成氫鍵?；纬蓺滏I。蛋白質(zhì)分子為蛋白質(zhì)分子為右手右手a a- -螺旋。螺旋。 a a- -螺旋螺旋a a- -螺旋穩(wěn)定性靠鏈內(nèi)氫鍵維持螺旋穩(wěn)定性靠鏈內(nèi)氫鍵維持（2 2） - -折疊折疊 - -折疊是由兩條或多條幾乎完全伸展的折疊是由兩條或多條幾乎完全

17、伸展的肽鏈平行排列，通過鏈間的氫鍵交聯(lián)而肽鏈平行排列，通過鏈間的氫鍵交聯(lián)而形成的。肽鏈的主鏈呈鋸齒狀折疊構(gòu)象形成的。肽鏈的主鏈呈鋸齒狀折疊構(gòu)象在在 - -折疊中，折疊中，a a- -碳原子總是處于折疊的碳原子總是處于折疊的角上，氨基酸的角上，氨基酸的R R基團處于折疊的棱角上基團處于折疊的棱角上并與棱角垂直，兩個氨基酸之間的軸心并與棱角垂直，兩個氨基酸之間的軸心距為距為0.350.35nmnm；（2 2） - -折疊折疊 - -折疊結(jié)構(gòu)的氫鍵主要是由兩條肽鏈之間形成的；也折疊結(jié)構(gòu)的氫鍵主要是由兩條肽鏈之間形成的；也可以在同一肽鏈的不同部分之間形成。可以在同一肽鏈的不同部分之間形成。幾乎所有肽鍵

18、幾乎所有肽鍵都參與鏈內(nèi)氫鍵的交聯(lián)，氫鍵與鏈的長軸接近垂直。都參與鏈內(nèi)氫鍵的交聯(lián)，氫鍵與鏈的長軸接近垂直。 - -折疊有兩種類型。一種為折疊有兩種類型。一種為平行式平行式，即所有肽鏈的，即所有肽鏈的N-N-端都在同一邊。另一種為端都在同一邊。另一種為反平行式反平行式，即相鄰兩條肽鏈，即相鄰兩條肽鏈的方向相反。的方向相反。（3 3） - -轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)角 - -turnturn在在 - -轉(zhuǎn)角部分，由四個氨基酸殘基組轉(zhuǎn)角部分，由四個氨基酸殘基組成成; ;彎曲處的第一個氨基酸殘基的彎曲處的第一個氨基酸殘基的 - -C=O C=O 和第四個殘基的和第四個殘基的 N-H N-H 之間形成氫鍵，之間形成氫鍵，形

19、成一個不很穩(wěn)定的環(huán)狀結(jié)構(gòu)。形成一個不很穩(wěn)定的環(huán)狀結(jié)構(gòu)。這類結(jié)構(gòu)主要存在于球狀蛋白分子中。這類結(jié)構(gòu)主要存在于球狀蛋白分子中。(4) 無規(guī)則卷曲無規(guī)則卷曲/自由回轉(zhuǎn)自由回轉(zhuǎn)指多肽鏈主鏈沒有一定規(guī)則的松散結(jié)構(gòu)指多肽鏈主鏈沒有一定規(guī)則的松散結(jié)構(gòu) 往往與蛋白質(zhì)活性有關(guān)往往與蛋白質(zhì)活性有關(guān)3.2.4 超二級結(jié)構(gòu)超二級結(jié)構(gòu)在蛋白質(zhì)中，若干相鄰的二級結(jié)構(gòu)單元（如在蛋白質(zhì)中，若干相鄰的二級結(jié)構(gòu)單元（如）組合在一起，彼此相互作用，形成有規(guī)則，在組合在一起，彼此相互作用，形成有規(guī)則，在空間上能辨認(rèn)的二級結(jié)構(gòu)組合體，充當(dāng)三級結(jié)空間上能辨認(rèn)的二級結(jié)構(gòu)組合體，充當(dāng)三級結(jié)構(gòu)的組件，稱為構(gòu)的組件，稱為基本組合形式：基本組合形

20、式： aaaa，aa， aaaa-Rossman3.2.5 結(jié)構(gòu)域結(jié)構(gòu)域?qū)τ谳^大的蛋白質(zhì)分子或亞基：對于較大的蛋白質(zhì)分子或亞基： 多肽鏈往往由兩個或兩個以上的相對獨多肽鏈往往由兩個或兩個以上的相對獨立的，在空間上可以明顯區(qū)分的三維實體立的，在空間上可以明顯區(qū)分的三維實體締合而成三級結(jié)構(gòu)，這種三維實體締合而成三級結(jié)構(gòu)，這種三維實體對于較小的蛋白質(zhì)分子或亞基：對于較小的蛋白質(zhì)分子或亞基： 結(jié)構(gòu)域和三級結(jié)構(gòu)往往是一個意思，即結(jié)構(gòu)域和三級結(jié)構(gòu)往往是一個意思，即這些蛋白質(zhì)是單結(jié)構(gòu)域的。這些蛋白質(zhì)是單結(jié)構(gòu)域的。結(jié)構(gòu)域是多肽鏈在超二級結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上組裝成結(jié)構(gòu)域是多肽鏈在超二級結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上組裝成3.3 三級結(jié)構(gòu)（三

21、級結(jié)構(gòu)（tertiary structure)蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)是指多肽鏈在二級結(jié)構(gòu)，超蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)是指多肽鏈在二級結(jié)構(gòu)，超二級結(jié)構(gòu)乃至結(jié)構(gòu)域的基礎(chǔ)上進一步折疊卷曲二級結(jié)構(gòu)乃至結(jié)構(gòu)域的基礎(chǔ)上進一步折疊卷曲形成復(fù)雜的球狀分子結(jié)構(gòu)形成復(fù)雜的球狀分子結(jié)構(gòu)肽鍵和二硫鍵是共價鍵。氫鍵、鹽鍵、疏水鍵肽鍵和二硫鍵是共價鍵。氫鍵、鹽鍵、疏水鍵和范德華力統(tǒng)稱為非共價鍵或次級鍵，這些次和范德華力統(tǒng)稱為非共價鍵或次級鍵，這些次級鍵是維持三級結(jié)構(gòu)的主要作用力級鍵是維持三級結(jié)構(gòu)的主要作用力蛋白質(zhì)的三維構(gòu)象歸根結(jié)底是由一級順序決定蛋白質(zhì)的三維構(gòu)象歸根結(jié)底是由一級順序決定的的3.4 四級結(jié)構(gòu)（四級結(jié)構(gòu)（quaternar

22、y structure)具有三級結(jié)構(gòu)的球狀蛋白質(zhì)通過非共價鍵具有三級結(jié)構(gòu)的球狀蛋白質(zhì)通過非共價鍵彼此締合在一起形成的聚集體，稱為彼此締合在一起形成的聚集體，稱為 四級結(jié)構(gòu)中每個球狀蛋白稱為亞基四級結(jié)構(gòu)中每個球狀蛋白稱為亞基/亞單位亞單位四級結(jié)構(gòu)并不是每個蛋白質(zhì)都具有的四級結(jié)構(gòu)并不是每個蛋白質(zhì)都具有的 一般來說：一般來說： 纖維狀蛋白纖維狀蛋白-二級結(jié)構(gòu)二級結(jié)構(gòu) 球狀蛋白球狀蛋白-三級結(jié)構(gòu)三級結(jié)構(gòu)四級結(jié)構(gòu)的注意問題四級結(jié)構(gòu)的注意問題亞基一般只有一條多肽鏈亞基一般只有一條多肽鏈組成蛋白質(zhì)的亞基可以是相同的也可以是組成蛋白質(zhì)的亞基可以是相同的也可以是不同的不同的有兩個或多個亞基組成的蛋白質(zhì)有兩個或多

23、個亞基組成的蛋白質(zhì)-寡聚寡聚蛋白質(zhì)，無四級結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)，無四級結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)-單體蛋白單體蛋白質(zhì)質(zhì)維持四級結(jié)構(gòu)的作用力與維持三級結(jié)構(gòu)的維持四級結(jié)構(gòu)的作用力與維持三級結(jié)構(gòu)的力是相同的力是相同的4. 蛋白質(zhì)的性質(zhì)蛋白質(zhì)的性質(zhì)（1）兩性解離與等電點）兩性解離與等電點蛋白質(zhì)與氨基酸一樣，能夠發(fā)生兩性解離蛋白質(zhì)與氨基酸一樣，能夠發(fā)生兩性解離也有等電點。在也有等電點。在等電點等電點時時( (Isoelectric Isoelectric point pI)point pI)，蛋白質(zhì)的溶解度最小，同時蛋白質(zhì)的溶解度最小，同時粘度、滲透壓、導(dǎo)電能力也最小，在電場粘度、滲透壓、導(dǎo)電能力也最小，在電場中不移動

24、。中不移動。當(dāng)溶液達(dá)到某一當(dāng)溶液達(dá)到某一pHpH值時，蛋白質(zhì)所帶的正值時，蛋白質(zhì)所帶的正負(fù)電荷恰好相等，即總靜電荷為零，在電負(fù)電荷恰好相等，即總靜電荷為零，在電場中既不向正極移動，也不向負(fù)極移動，場中既不向正極移動，也不向負(fù)極移動，這是溶液中的這是溶液中的pHpH值即為該值即為該蛋白質(zhì)的等電點。蛋白質(zhì)的等電點。（2）蛋白質(zhì)的膠體性質(zhì)）蛋白質(zhì)的膠體性質(zhì)由于蛋白質(zhì)的分子量很大，它在水中能夠由于蛋白質(zhì)的分子量很大，它在水中能夠形成膠體溶液。蛋白質(zhì)溶液具有膠體溶液形成膠體溶液。蛋白質(zhì)溶液具有膠體溶液的典型性質(zhì)，如丁達(dá)爾現(xiàn)象、布郎運動等。的典型性質(zhì)，如丁達(dá)爾現(xiàn)象、布郎運動等。由于膠體溶液中的蛋白質(zhì)不能通

25、過半透膜，由于膠體溶液中的蛋白質(zhì)不能通過半透膜，因此可以應(yīng)用透析法將非蛋白的小分子雜因此可以應(yīng)用透析法將非蛋白的小分子雜質(zhì)除去。質(zhì)除去。穩(wěn)定存在的原因：穩(wěn)定存在的原因： 表面的極性基團，對水親和，可形成表面的極性基團，對水親和，可形成水膜水膜 蛋白質(zhì)顆粒在非等電狀態(tài)，帶有蛋白質(zhì)顆粒在非等電狀態(tài)，帶有相同電荷相同電荷（3）蛋白質(zhì)的沉淀作用）蛋白質(zhì)的沉淀作用蛋白質(zhì)膠體溶液的穩(wěn)定性與它的分子量蛋白質(zhì)膠體溶液的穩(wěn)定性與它的分子量大小、所帶的電荷和水化作用有關(guān)。大小、所帶的電荷和水化作用有關(guān)。改變?nèi)芤旱臈l件，將影響蛋白質(zhì)的溶解改變?nèi)芤旱臈l件，將影響蛋白質(zhì)的溶解性質(zhì)性質(zhì)在適當(dāng)?shù)臈l件下，蛋白質(zhì)能夠從溶液中在

26、適當(dāng)?shù)臈l件下，蛋白質(zhì)能夠從溶液中沉淀出來。沉淀出來。（3）蛋白質(zhì)的沉淀作用）蛋白質(zhì)的沉淀作用可逆沉淀可逆沉淀在溫和條件下，通過改變?nèi)芤旱脑跍睾蜅l件下，通過改變?nèi)芤旱膒HpH或電荷狀況或電荷狀況及破壞水化層，使蛋白質(zhì)從膠體溶液中沉淀分及破壞水化層，使蛋白質(zhì)從膠體溶液中沉淀分離。離。在沉淀過程中，結(jié)構(gòu)和性質(zhì)都沒有發(fā)生變化，在沉淀過程中，結(jié)構(gòu)和性質(zhì)都沒有發(fā)生變化，在適當(dāng)?shù)臈l件下，可以重新溶解形成溶液，所在適當(dāng)?shù)臈l件下，可以重新溶解形成溶液，所以這種沉淀又稱為非變性沉淀。以這種沉淀又稱為非變性沉淀?？赡娉恋硎欠蛛x和純化蛋白質(zhì)的基本方法，如可逆沉淀是分離和純化蛋白質(zhì)的基本方法，如等電點沉淀法、鹽析法和有

27、機溶劑沉淀法等。等電點沉淀法、鹽析法和有機溶劑沉淀法等。（3）蛋白質(zhì)的沉淀作用）蛋白質(zhì)的沉淀作用不可逆沉淀不可逆沉淀在強烈沉淀條件下，不僅破壞了蛋白質(zhì)在強烈沉淀條件下，不僅破壞了蛋白質(zhì)膠體溶液的穩(wěn)定性，而且也破壞了蛋白膠體溶液的穩(wěn)定性，而且也破壞了蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，產(chǎn)生的蛋白質(zhì)沉淀不質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，產(chǎn)生的蛋白質(zhì)沉淀不可能再重新溶解于水。可能再重新溶解于水。由于沉淀過程發(fā)生了蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性由于沉淀過程發(fā)生了蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的變化，所以又稱為變性沉淀。質(zhì)的變化，所以又稱為變性沉淀。如加熱沉淀、強酸堿沉淀、重金屬鹽沉如加熱沉淀、強酸堿沉淀、重金屬鹽沉淀和生物堿沉淀等都屬于不可逆沉淀。淀和生物堿沉淀等都屬于不可逆沉淀。（4）蛋白質(zhì)的變性