生命基礎(chǔ)蛋白質(zhì)

1、生命基礎(chǔ)蛋白質(zhì)Content1蛋白質(zhì)的概述2蛋白質(zhì)的漫長認(rèn)識過程3蛋白質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)4蛋白質(zhì)的性質(zhì)及其應(yīng)用5蛋白質(zhì)的主要功能6食物中的蛋白質(zhì)（一）蛋白質(zhì)的概述蛋白質(zhì)是化學(xué)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的一類有機化合物，是人體的必須營養(yǎng)素。蛋白質(zhì)的英文是protein，源于希臘文的proteios，是“頭等重要”意思，表明蛋白質(zhì)是生命活動中頭等重要物質(zhì)。蛋白質(zhì)是細(xì)胞組分中含量最為豐富、功能最多的高分子物質(zhì)，在生命活動過程中起著各種生命功能執(zhí)行者的作用，幾乎沒有一種生命活動能離開蛋白質(zhì)，多以沒有蛋白質(zhì)就沒有生命。（二）蛋白質(zhì)的漫長認(rèn)識過程1742年Beccari將面粉團不斷用水洗去淀粉，分離出麥麩，實際上就是谷蛋白之一

2、。1841年Liebig發(fā)表了分析蛋白質(zhì)的文章。此后于1883年JohnKjedahl發(fā)明了一個準(zhǔn)確測定氮進而測定蛋白質(zhì)含量的分析方法，至今仍被廣為應(yīng)用。隨后，氨基酸也被發(fā)現(xiàn)。1902年E.Fischer測定了氨基酸的化學(xué)結(jié)構(gòu)，還測定了肽鍵的性質(zhì)。（二）蛋白質(zhì)的漫長認(rèn)識過程大約在1927年，J.B.Summer證明了酶是一種蛋白質(zhì)。然后，上世紀(jì)50年代，J.B.Summermi描述胰島素的氨基酸順序時獲得了一個重大發(fā)現(xiàn)。其他研究表明DNA、RNA和蛋白質(zhì)之間的相互關(guān)系。1953年F.Crick和J.Watson描述了DNA的分子結(jié)構(gòu)?？茖W(xué)家們逐漸闡明了細(xì)胞如何建造具有特定氨基酸順序的特定蛋白質(zhì)

3、。（三）蛋白質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)1.蛋白質(zhì)的組成元素主要：C、H、O、N 微量：Zn、P、Fe、Mo少量：S2.蛋白質(zhì)的組成分子：生物體內(nèi)的各種蛋白質(zhì)是由20種基本氨基酸構(gòu)成的。除甘氨酸外均為L氨基酸其中（脯氨酸是一種L亞氨基酸）。（三）蛋白質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)脯氨酸：環(huán)狀結(jié)構(gòu)，剛性，很穩(wěn)定，出現(xiàn)螺旋變成折疊、半胱氨酸：二硫鍵的形成（三）蛋白質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)多肽：多肽是氨基酸以肽鍵連接在一起而形成的化合物（三）蛋白質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)一級結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)（primary structure）就是蛋白質(zhì)多肽鏈中氨基酸殘基的排列順序（sequence），也是蛋白質(zhì)最基本的結(jié)構(gòu)。它是由基因上遺傳密碼的排列順序所決定

4、的。各種氨基酸按遺傳密碼的順序，通過肽鍵連接起來，成為多肽鏈，故肽鍵是蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)中的主鍵。（三）蛋白質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)二級結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)（secondary structure of protein）指它的多肽鏈中有規(guī)則重復(fù)的構(gòu)象，限于主鏈原子的局部空間排列，不包括與肽鏈其他區(qū)段的相互關(guān)系及側(cè)鏈構(gòu)象。包括 螺旋、折疊、轉(zhuǎn)角、無規(guī)則卷曲。（三）蛋白質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)超二級結(jié)構(gòu)（supersecondary structure）是指在多肽鏈內(nèi)順序上相互鄰近的二級結(jié)構(gòu)常常在空間折疊中靠近，彼此相互作用，形成規(guī)則的二級結(jié)構(gòu)聚集體。它們可直接作為三級結(jié)構(gòu)的“建筑塊”或結(jié)構(gòu)域的組成單位，是蛋白質(zhì)構(gòu)象中二級結(jié)構(gòu)

5、與三級結(jié)構(gòu)之間的一個層次，故稱超二級結(jié)構(gòu)。（三）蛋白質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)三級結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的多肽鏈在各種二級結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上再進一步盤曲或折迭形成具有一定規(guī)律的三維空間結(jié)構(gòu)，稱為蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)（tertiary structure）。蛋白質(zhì)三級結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定主要靠次級鍵，包括氫鍵、疏水鍵、鹽鍵以及范德華力（Van der Wasls力）等。（三）蛋白質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)四級結(jié)構(gòu)具有二條或二條以上獨立三級結(jié)構(gòu)的多肽鏈組成的蛋白質(zhì)，其多肽鏈間通過次級鍵相互組合而形成的空間結(jié)構(gòu)稱為蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)（quarternary structure）。其中，每個具有獨立三級結(jié)構(gòu)的多肽鏈單位稱為亞基（subunit）。四級結(jié)構(gòu)實際

6、上是指亞基的立體排布、相互作用及接觸部位的布局。（四）蛋白質(zhì)的性質(zhì)及其應(yīng)用1.兩性電離性質(zhì)蛋白質(zhì)含有-COOH和-NH2兩種基團等電點（pI）：在某一pH的溶液中，氨基酸或蛋白質(zhì)解離成陽離子和陰離子的趨勢或程度相等，成為兼性離子，呈電中性，此時溶液的pH成為該氨基酸或蛋白質(zhì)的等電點。1.兩性電離性質(zhì)（四）蛋白質(zhì)的性質(zhì)及其應(yīng)用凝膠電泳大豆分離蛋白（四）蛋白質(zhì)的性質(zhì)及其應(yīng)用2.膠體性質(zhì)蛋白質(zhì)分子量很大，在溶液中的直徑在1100nm，具有膠體性質(zhì)。（四）蛋白質(zhì)的性質(zhì)及其應(yīng)用2.膠體性質(zhì)半透膜（四）蛋白質(zhì)的性質(zhì)及其應(yīng)用3.鹽析與變性蛋白質(zhì)的變性:蛋白質(zhì)在某些條件作用下凝聚，喪失生理活性，該過程不可逆。

7、蛋白質(zhì)的鹽析:蛋白質(zhì)溶液中加濃無機鹽溶液，使蛋白質(zhì)析出，該過程可逆。（四）蛋白質(zhì)的性質(zhì)及其應(yīng)用鹽析：蛋白質(zhì)的提純變性：消毒殺菌變性：（四）蛋白質(zhì)的變性及其應(yīng)用（四）蛋白質(zhì)的性質(zhì)及其應(yīng)用4.紫外光區(qū)特定吸收峰由于蛋白質(zhì)分子中酪氨酸和色氨酸殘基的苯環(huán)含有共軛雙鍵，因此蛋白質(zhì)有吸收紫外線的性質(zhì)，吸收高峰在280nm波長處。在此波長范圍內(nèi)，蛋白質(zhì)溶液的光吸收值（A280）與其含量成正比關(guān)系，可用作定量測定。（四）蛋白質(zhì)的性質(zhì)及其應(yīng)用優(yōu)點：迅速，簡便，不消耗樣品，低濃度鹽類不干擾測定。因此，在蛋白質(zhì)和酶的生化制備中（特別是在柱層析分離中）廣泛使用。缺點：（1）對于測定那些與標(biāo)準(zhǔn)蛋白質(zhì)中酪氨酸和色氨酸含量

8、差異較大的蛋白質(zhì)，有一定的誤差；（2）若樣品中含有嘌呤，嘧啶等吸收紫外線的物質(zhì)，會出現(xiàn)較大的干擾。（四）蛋白質(zhì)的性質(zhì)及其應(yīng)用5.顏色反應(yīng)硝酸與蛋白質(zhì)反應(yīng)，可以使蛋白質(zhì)變黃。（五）蛋白質(zhì)的主要功能調(diào)節(jié)功能催化功能運輸功能胰島素調(diào)節(jié)血糖平衡酶的催化作用血紅蛋白運輸氧氣（五）蛋白質(zhì)的主要功能傳遞功能運動功能免疫功能葉綠體傳遞能量肌肉的收縮免疫球蛋白（五）蛋白質(zhì)的主要功能保護功能致病功能毒害功能頭發(fā)、指甲、角等朊病毒毒蛋白（六）食物中的蛋白質(zhì) 植物性蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 肉類蛋白質(zhì) 動物性蛋白質(zhì) 蛋類蛋白質(zhì) 奶類蛋白質(zhì) 植物大白質(zhì)中，谷類含蛋白質(zhì)10%左右，蛋白質(zhì)含量不算高，但由于是人們的主食，所以仍然是膳食

9、蛋白質(zhì)的主要來源。豆類含有豐富的蛋白質(zhì)，特別是大豆含蛋白質(zhì)高36%40%，氨基酸組成也比較合理，在體內(nèi)的利用率較高，是植物蛋白質(zhì)中非常好的蛋白質(zhì)來源。 （六）食物中的蛋白蛋類含蛋白質(zhì)11%14%，是優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)的重要來源。奶類（牛奶）一般含蛋白質(zhì)3.0%3.5%，是嬰幼兒蛋白質(zhì)的最佳來源。 肉類包括禽、畜和魚的肌肉。新鮮肌肉含蛋白質(zhì)15%22%，肌肉蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值優(yōu)于植物蛋白質(zhì)，是人體蛋白質(zhì)的重要來源。（六）食物中的蛋白質(zhì)（六）食物中的蛋白質(zhì)菜籽油 (99.90 克) 魚翅(干) (84.10克) 墨魚(干) (65.30克) 螺旋藻(干) (64.70克) 魷魚(干) (60.00克) 干貝 (55.60克) 鮑魚干 (54.10克) 海參（干） (50.20克) 淡菜（干） (47.80 克) 酵母 (47.60克) 白扒通天翅 (84.10 克) 黃燜魚翅