醫(yī)學化學-ch22蛋白質與核酸-蛋白質課件

醫(yī)學化學江蘇大學化學化工學院醫(yī)學化學江蘇大學化學化工學院22.1蛋白質22.2核酸22.1蛋白質1、結構、分類和命名蛋白質——氨基酸R–CH–COOHNH2D/L：L型R/S：除了半胱氨酸均是S型分類R基的結構：脂肪族、芳香族和雜環(huán)分子中氨基與羧基的相對數(shù)目：氨基<羧基：酸性氨基酸氨基=羧基：中性氨基酸氨基>羧基：堿性氨基酸側鏈R基的極性及所帶電荷1、結構、分類和命名蛋白質——氨基酸R–CH–COOHNH2人體必需的氨基酸蛋白質——氨基酸賴氨酸蘇氨酸蛋氨酸色氨酸苯丙氨酸纈氨酸亮氨酸異亮氨酸人體必需的氨基酸蛋白質——氨基酸賴氨酸蘇氨酸蛋氨酸色氨酸苯丙2、性質——化學性質蛋白質——氨基酸官能團分析：羧基典型反應氨基典型反應相互影響的特性2、性質——化學性質蛋白質——氨基酸官能團分析：羧基典型反應2、性質——化學性質蛋白質——氨基酸（1）與亞硝酸的反應測定反應中放出的氮氣的體積，可以計算出氨基的含量范斯萊克氨基氮測定法2、性質——化學性質蛋白質——氨基酸（1）與亞硝酸的反應測定2、性質——化學性質蛋白質——氨基酸(2)與2,4-二硝基氟苯反應(DNFB)(DNP-AA，黃色)2、性質——化學性質蛋白質——氨基酸(2)與2,4-二硝基(3)氧化脫氨基反應2、性質——化學性質蛋白質——氨基酸(3)氧化脫氨基反應2、性質——化學性質蛋白質——氨基酸(4)與水合茚三酮反應2、性質——化學性質蛋白質——氨基酸含游離氨基的α-氨基酸均反應顯紫色（個別例外）可用來鑒別α-氨基酸(4)與水合茚三酮反應2、性質——化學性質蛋白質——氨基酸(5)成肽反應2、性質——化學性質蛋白質——氨基酸二肽肽鍵

許多氨基酸分子通過肽鍵相互連接形成多肽(5)成肽反應2、性質——化學性質蛋白質——氨基酸二肽肽鍵(6)兩性和等電點2、性質——化學性質蛋白質——氨基酸負離子正離子兩性離子或偶極離子(強堿中的主要存在形式)(強酸中的主要存在形式)溶液中的兩性離子濃度最高，凈電荷為零，對應的pH值。等電點時，溶液中氨基酸在電場中既不向正極也不向負極移動。pH>pIpH=pIpH<pI（等電點）(6)兩性和等電點2、性質——化學性質蛋白質——氨基酸負(6)兩性和等電點2、性質——化學性質蛋白質——氨基酸說明幾點：（i）不同氨基酸，pI不同中性：酸性：堿性：（ii）等電點的應用:a、作緩沖試劑（利用其兩性）b、鑒定或分離氨基酸。等電點時，偶極離子濃度最大，溶解度最小，可結晶析出。(4.0<pI<7.0）(pI<4.0）(pI>7.0）(6)兩性和等電點2、性質——化學性質蛋白質——氨基酸說蛋白質——氨基酸現(xiàn)在有三個氨基酸：苯丙氨酸pI=5.5、脯氨酸pI=6.3、門冬氨酸pI=2.8請問在以下pH條件，各氨基酸的主要存在形式是什么？在外電場作用下，移向陽極還是陰極？苯丙氨酸脯氨酸門冬氨酸

pH=6.0思考題負陽極正陰極負陽極蛋白質——氨基酸現(xiàn)在有三個氨基酸：苯丙氨酸pI=5.5、脯氨蛋白質——肽肽：氨基酸分子間通過肽鍵相連的一類化合物二肽（dipeptide）：2個氨基酸殘基寡肽（oligopeptide）：2~10個氨基酸殘基多肽（polypeptide）：>10個氨基酸殘基蛋白質（protein）：分子量>6×103蛋白質——肽肽：氨基酸分子間通過肽鍵相連的一類化合物二肽（d蛋白質——肽1、肽的結構◆氨基酸殘基（結構中不完整的氨基酸）◆肽鏈（除R1、R2……Rn以外的結構）◆側鏈（即R1、R2……Rn）◆C-末端與N-末端◆肽鍵（COOH與NH2脫水形成的—CONH—）◆肽單位（結構單位：Cα—CONH—Cα）N-端C-端殘基蛋白質——肽1、肽的結構◆氨基酸殘基（結構中不完整的氨基酸）蛋白質——肽1、肽的結構肽鍵中的C-N鍵具有部分雙鍵的性質與肽鍵中C-N相連的6個原子處于同一平面上肽鍵平面中與C-N鍵相連的O和H或兩個Cα呈反式分布蛋白質——肽1、肽的結構肽鍵中的C-N鍵具有部分雙鍵的甘氨酰丙氨酸丙氨酰甘氨酸(甘丙肽)(丙甘肽)縮寫：Gly-Ala(G-A)Ala-Gly(A-G)蛋白質——肽2、肽的命名N末端總是寫在左邊，C末端寫在右邊甘氨酰丙氨酰絲氨酸(甘丙絲肽)甘氨酰丙氨酸丙氨酰甘氨酸(甘丙肽)(丙甘肽)縮寫：Gly-A蛋白質1、元素組成蛋白質的元素組成：

C(50%~55%),H(6.0%~7.5%),O(19%~24%),N(15%~17%),S(0%~4%),P(0%~0.8%)

部分還含有微量的Fe、Cu、Mn、I、Zn等

樣品中蛋白質百分含量(g%)=

每克樣品含氮量克數(shù)×6.25×100%

蛋白質系數(shù)：6.25蛋白質1、元素組成蛋白質的元素組成：樣品中蛋白質百分含量(蛋白質2、蛋白質的結構(1)一級結構(初級結構)核心：確定氨基酸殘基在肽鏈中的排列順序一級結構多肽鏈的數(shù)目每條鏈中氨基酸的種類、數(shù)目和排列順序鏈與鏈間二硫鍵的位置蛋白質2、蛋白質的結構(1)一級結構(初級結構)核心：確定牛胰島素是牛胰臟中胰島β-細胞所分泌的一種調(diào)節(jié)糖代謝的蛋白質激素，其一級結構1955年由英國桑格測定。

我國中科院生化研究所、北大化學系及中科院有機化學研究所通力合作，于1959年開始工作、1965年9月17日獲得了用人工方法合成的、有生物活性的結晶牛胰島素，實現(xiàn)了世界上首次人工合成蛋白質的壯舉。蛋白質2、蛋白質的結構(1)一級結構(初級結構)牛胰島素是牛胰臟中胰島β-細胞所分泌的一種調(diào)節(jié)糖代謝的蛋甘-異亮-纈-谷-谷-半胱-半胱-丙-絲-纈-半胱-絲-亮-酪-谷-

亮-谷-天-酪-半胱-天23456789101112131415161718192021NH2SSNH2NH2苯丙-纈-天-谷-組-亮-半胱-甘-絲-組-亮-纈-

谷-丙-亮-酪-亮-纈-半胱-甘-谷-精-甘-苯丙-苯丙-酪-蘇-脯-賴-丙

123456789101112131415161718192021222324252627282930NH2H2NNH2SSS-SB鏈A鏈牛胰島素的一級結構甘-異亮-纈-谷-谷-半胱-半胱-丙-絲-纈-半胱-絲-亮-結晶牛胰島素人工合成牛胰島素蛋白質2、蛋白質的結構(1)一級結構(初級結構)結晶牛胰島素人工合成牛胰島素蛋白質2、蛋白質的結構(1)一蛋白質分子多肽鏈本身的盤旋卷曲或折疊所形成的空間結構二級結構α-螺旋結構β-折疊結構無規(guī)卷曲結構β-轉角基本構象2、蛋白質的結構(2)二級結構蛋白質蛋白質分子多肽鏈本身的盤旋卷曲或折疊所形成的空間結構二級結構氫鍵氫鍵疏水鍵鹽鍵氫鍵二硫鍵氫鍵疏水鍵氫鍵α-螺旋β-折疊氫鍵氫鍵疏水鍵鹽鍵氫鍵二硫鍵氫鍵疏水鍵氫鍵α-螺旋β-折蛋白質分子在二級結構的基礎上進一步卷曲、折疊而構成的一種不規(guī)則的、特定的、更復雜的空間結構主鍵：肽鍵副鍵鹽鍵、疏水鍵、氫鍵等共價鍵二硫鍵、酯鍵等非共價鍵2、蛋白質的結構(3)三級結構蛋白質蛋白質分子在二級結構的基礎上進一步卷曲、折疊而構成的由兩條和兩條以上具有三級結構的多肽鏈締合而成特定的蛋白質分子構象2、蛋白質的結構(4)四級結構蛋白質四級結構由兩條和兩條以上具有三級結構的多肽鏈締合而成特定的蛋3、蛋白質的理化性質蛋白質(1)兩性和等電點NH2Pr–CH–COO－＋NH3Pr–CH–COO－NH2Pr–CH–COOHH＋OH－H＋OH－Pr–CH–COOH＋NH3蛋白質大分子兩性離子pH=pIpH<pI負離子正離子pH>pIpH=pI：溶解度最小，容易聚集沉淀；分離和提純蛋白質。3、蛋白質的理化性質蛋白質(1)兩性和等電點NH2Pr–CH3、蛋白質的理化性質蛋白質(2)膠體性質蛋白質分子的粒徑為1~100nm，具有膠體溶液的特征。原因極性基團在一定的pH溶液中可電離而帶有同性電荷極性基團吸引水分子在其表面定向排列而形成水化膜用途分離提純蛋白質3、蛋白質的理化性質蛋白質(2)膠體性質蛋白質分子的粒徑3、蛋白質的理化性質蛋白質(3)沉淀蛋白質的沉淀：改變條件，使蛋白質分子在溶液中發(fā)生凝聚，從而從溶液中析出a、鹽析加入中性鹽類(如NaCl、Na2SO4、(NH4)2SO4等)可逆沉淀b、有機溶劑沉淀加入極性有機溶劑(如甲醇、乙醇或丙酮等)長時間為不可逆沉淀3、蛋白質的理化性質蛋白質(3)沉淀蛋白質的沉淀：3、蛋白質的理化性質蛋白質(3)沉淀NH2Pr–CH–COOAg↓c、重金屬鹽沉淀pH>pI:NH2Pr–CH–COO－+Ag+→d、某些酸類的沉淀pH<pI：NH3+Pr–CH–COOH+CCl3COO-→NH3+-OOCCl3Pr–CH–COOH↓3、蛋白質的理化性質蛋白質(3)沉淀NH2Pr–CH–CO3、蛋白質的理化性質蛋白質(4)變性(一級結構未發(fā)生變化)天然蛋白質因受物理或化學因素的影響，結構發(fā)生了改變，從而導致性質的改變變性可逆變性不可逆變性變性后可重新恢復原來性質變性后不能恢復原來性質改變到三級結構改變到二級結構3、蛋白質的理化性質蛋白質(4)變性(一級結構未發(fā)生變化3、蛋白質的理化性質蛋白質(5)顯色反應反應名稱加入試劑顏色變化蛋白質茚三酮反應水合茚三酮藍紫色所有縮二脲反應氫氧化鈉、硫酸銅溶液淺紅至藍紫所有蛋白黃反應濃硝酸+氨水黃色至橙色含苯環(huán)米倫反應米倫試劑紅色含酪氨酸3、蛋白質的理化性質蛋白質(5)顯色反應反應名稱加入試劑醫(yī)學化學江蘇大學化學化工學院醫(yī)學化學江蘇大學化學化工學院22.1蛋白質22.2核酸22.1蛋白質1、結構、分類和命名蛋白質——氨基酸R–CH–COOHNH2D/L：L型R/S：除了半胱氨酸均是S型分類R基的結構：脂肪族、芳香族和雜環(huán)分子中氨基與羧基的相對數(shù)目：氨基<羧基：酸性氨基酸氨基=羧基：中性氨基酸氨基>羧基：堿性氨基酸側鏈R基的極性及所帶電荷1、結構、分類和命名蛋白質——氨基酸R–CH–COOHNH2人體必需的氨基酸蛋白質——氨基酸賴氨酸蘇氨酸蛋氨酸色氨酸苯丙氨酸纈氨酸亮氨酸異亮氨酸人體必需的氨基酸蛋白質——氨基酸賴氨酸蘇氨酸蛋氨酸色氨酸苯丙2、性質——化學性質蛋白質——氨基酸官能團分析：羧基典型反應氨基典型反應相互影響的特性2、性質——化學性質蛋白質——氨基酸官能團分析：羧基典型反應2、性質——化學性質蛋白質——氨基酸（1）與亞硝酸的反應測定反應中放出的氮氣的體積，可以計算出氨基的含量范斯萊克氨基氮測定法2、性質——化學性質蛋白質——氨基酸（1）與亞硝酸的反應測定2、性質——化學性質蛋白質——氨基酸(2)與2,4-二硝基氟苯反應(DNFB)(DNP-AA，黃色)2、性質——化學性質蛋白質——氨基酸(2)與2,4-二硝基(3)氧化脫氨基反應2、性質——化學性質蛋白質——氨基酸(3)氧化脫氨基反應2、性質——化學性質蛋白質——氨基酸(4)與水合茚三酮反應2、性質——化學性質蛋白質——氨基酸含游離氨基的α-氨基酸均反應顯紫色（個別例外）可用來鑒別α-氨基酸(4)與水合茚三酮反應2、性質——化學性質蛋白質——氨基酸(5)成肽反應2、性質——化學性質蛋白質——氨基酸二肽肽鍵

許多氨基酸分子通過肽鍵相互連接形成多肽(5)成肽反應2、性質——化學性質蛋白質——氨基酸二肽肽鍵(6)兩性和等電點2、性質——化學性質蛋白質——氨基酸負離子正離子兩性離子或偶極離子(強堿中的主要存在形式)(強酸中的主要存在形式)溶液中的兩性離子濃度最高，凈電荷為零，對應的pH值。等電點時，溶液中氨基酸在電場中既不向正極也不向負極移動。pH>pIpH=pIpH<pI（等電點）(6)兩性和等電點2、性質——化學性質蛋白質——氨基酸負(6)兩性和等電點2、性質——化學性質蛋白質——氨基酸說明幾點：（i）不同氨基酸，pI不同中性：酸性：堿性：（ii）等電點的應用:a、作緩沖試劑（利用其兩性）b、鑒定或分離氨基酸。等電點時，偶極離子濃度最大，溶解度最小，可結晶析出。(4.0<pI<7.0）(pI<4.0）(pI>7.0）(6)兩性和等電點2、性質——化學性質蛋白質——氨基酸說蛋白質——氨基酸現(xiàn)在有三個氨基酸：苯丙氨酸pI=5.5、脯氨酸pI=6.3、門冬氨酸pI=2.8請問在以下pH條件，各氨基酸的主要存在形式是什么？在外電場作用下，移向陽極還是陰極？苯丙氨酸脯氨酸門冬氨酸

pH=6.0思考題負陽極正陰極負陽極蛋白質——氨基酸現(xiàn)在有三個氨基酸：苯丙氨酸pI=5.5、脯氨蛋白質——肽肽：氨基酸分子間通過肽鍵相連的一類化合物二肽（dipeptide）：2個氨基酸殘基寡肽（oligopeptide）：2~10個氨基酸殘基多肽（polypeptide）：>10個氨基酸殘基蛋白質（protein）：分子量>6×103蛋白質——肽肽：氨基酸分子間通過肽鍵相連的一類化合物二肽（d蛋白質——肽1、肽的結構◆氨基酸殘基（結構中不完整的氨基酸）◆肽鏈（除R1、R2……Rn以外的結構）◆側鏈（即R1、R2……Rn）◆C-末端與N-末端◆肽鍵（COOH與NH2脫水形成的—CONH—）◆肽單位（結構單位：Cα—CONH—Cα）N-端C-端殘基蛋白質——肽1、肽的結構◆氨基酸殘基（結構中不完整的氨基酸）蛋白質——肽1、肽的結構肽鍵中的C-N鍵具有部分雙鍵的性質與肽鍵中C-N相連的6個原子處于同一平面上肽鍵平面中與C-N鍵相連的O和H或兩個Cα呈反式分布蛋白質——肽1、肽的結構肽鍵中的C-N鍵具有部分雙鍵的甘氨酰丙氨酸丙氨酰甘氨酸(甘丙肽)(丙甘肽)縮寫：Gly-Ala(G-A)Ala-Gly(A-G)蛋白質——肽2、肽的命名N末端總是寫在左邊，C末端寫在右邊甘氨酰丙氨酰絲氨酸(甘丙絲肽)甘氨酰丙氨酸丙氨酰甘氨酸(甘丙肽)(丙甘肽)縮寫：Gly-A蛋白質1、元素組成蛋白質的元素組成：

C(50%~55%),H(6.0%~7.5%),O(19%~24%),N(15%~17%),S(0%~4%),P(0%~0.8%)

部分還含有微量的Fe、Cu、Mn、I、Zn等

樣品中蛋白質百分含量(g%)=

每克樣品含氮量克數(shù)×6.25×100%

蛋白質系數(shù)：6.25蛋白質1、元素組成蛋白質的元素組成：樣品中蛋白質百分含量(蛋白質2、蛋白質的結構(1)一級結構(初級結構)核心：確定氨基酸殘基在肽鏈中的排列順序一級結構多肽鏈的數(shù)目每條鏈中氨基酸的種類、數(shù)目和排列順序鏈與鏈間二硫鍵的位置蛋白質2、蛋白質的結構(1)一級結構(初級結構)核心：確定牛胰島素是牛胰臟中胰島β-細胞所分泌的一種調(diào)節(jié)糖代謝的蛋白質激素，其一級結構1955年由英國桑格測定。

我國中科院生化研究所、北大化學系及中科院有機化學研究所通力合作，于1959年開始工作、1965年9月17日獲得了用人工方法合成的、有生物活性的結晶牛胰島素，實現(xiàn)了世界上首次人工合成蛋白質的壯舉。蛋白質2、蛋白質的結構(1)一級結構(初級結構)牛胰島素是牛胰臟中胰島β-細胞所分泌的一種調(diào)節(jié)糖代謝的蛋甘-異亮-纈-谷-谷-半胱-半胱-丙-絲-纈-半胱-絲-亮-酪-谷-

亮-谷-天-酪-半胱-天23456789101112131415161718192021NH2SSNH2NH2苯丙-纈-天-谷-組-亮-半胱-甘-絲-組-亮-纈-

谷-丙-亮-酪-亮-纈-半胱-甘-谷-精-甘-苯丙-苯丙-酪-蘇-脯-賴-丙

123456789101112131415161718192021222324252627282930NH2H2NNH2SSS-SB鏈A鏈牛胰島素的一級結構甘-異亮-纈-谷-谷-半胱-半胱-丙-絲-纈-半胱-絲-亮-結晶牛胰島素人工合成牛胰島素蛋白質2、蛋白質的結構(1)一級結構(初級結構)結晶牛胰島素人工合成牛胰島素蛋白質2、蛋白質的結構(1)一蛋白質分子多肽鏈本身的盤旋卷曲或折疊所形成的空間結構二級結構α-螺旋結構β-折疊結構無規(guī)卷曲結構β-轉角基本構象2、蛋白質的結構(2)二級結構蛋白質蛋白質分子多肽鏈本身的盤旋卷曲或折疊所形成的空間結構二級結構氫鍵氫鍵疏水鍵鹽鍵氫鍵二硫鍵氫鍵疏水鍵氫鍵α-螺旋β-折疊氫鍵氫鍵疏水鍵鹽鍵氫鍵二硫鍵氫鍵疏水鍵氫鍵α-螺旋β-折蛋白質分子在二級結構的基礎上進一步卷曲、折疊而構成的一種不規(guī)則的、特定的、更復雜的空間結構主鍵：肽鍵副鍵鹽鍵、疏水鍵、氫鍵等共價鍵二硫鍵、酯鍵等非共價鍵2、蛋白質的結構(3)三級結構蛋白質蛋白質分子在二級結構的基礎上進一步卷曲、折疊而構成的由兩條和兩條以上具有三級結構的多肽鏈締合而成特定的蛋白質分子構象2、蛋白質的結構(4)四級結構蛋白質四級結構由兩條和兩條以上具有三級結構的多肽鏈締合而成特定的蛋3、蛋白質的理化性質蛋白質(1)兩性和等電點NH2Pr–CH–COO－＋NH3P