第十一章氨基酸和蛋白质（课件）-《有机化学基础》蛋白质同步教学（人卫版第四版）

第二节 蛋白质 蛋白质和多肽都是由20种 L-α-氨基酸缩合而成的聚酰胺。因此，在小分子多肽和大分子蛋白质之间不存在严格的分界线，通常将分子量较大、结构较复杂的多肽称为蛋白质。蛋白质有稳定的构象。人体内约有10万种以上的蛋白质，其质量约占人体干重的45％。 一、蛋白质的元素组成 元素组成：碳50％～55％，氢6％～8％，氧20％～23％，氮13％～19％，硫0～4％。 有些蛋白质还含有微量磷、铁、锌、铜、钼、碘等元素。 其中氮的含量在各种蛋白质中含量都比较接近，平均为16％。 只要测出生物样品中的含氮量，就可粗略计算出其蛋白质的含量。 每1g氮相当于6.25g蛋白质。 二、蛋白质的结构 蛋白质分子在结构上最显著的特点：在天然状态下均具有独特而稳定的构象。 为了表示蛋白质分子不同层次的结构，常将蛋白质分子结构分为一级、二级、三级和四级。一级结构又称为基本结构（初级结构），二级结构以上属于构象范畴，称为空间结构（高级结构）。 （一）一级结构 指多肽链中氨基酸残基的排列顺序 。 –HN–CH–C–N–CH–C–N–CH–C–N–CH–C – R1 O H R2 R3 R4 O O O H H 肽键是一级结构中连接氨基酸残基的主要化学键。 任何特定的蛋白质都有其特定的氨基酸排列顺序，有些蛋白质分子只由一条多肽链组成，有的蛋白质分子则由两条或多条肽链构成。 作用：降低体内血糖含量。 用途：在临床上治疗糖尿病。 人胰岛素分子的一级结构 （二） 蛋白质的空间结构 蛋白质空间结构：指多肽链在空间进一步盘曲折叠形成的构象，它包括二级结构、三级结构和四级结构。 维护蛋白质构象稳定的次级键（副键）：氢键、二硫键、疏水键、范德华引力、盐键和配位键。 1.蛋白质二级结构 定义：是指多肽链的主链骨架在空间盘曲折叠形成的方式，并不涉及侧链R基团的构象。 形式：-螺旋、-折叠层、-转角和无规卷曲。 -螺旋结构 -螺旋结构俯视图 维系二级结构稳定的主要因素： 主链的羰基O和亚氨基H之间所形成的氢键。 -折叠层构象 2.三级结构 肌红蛋白的三级结构 蛋白质的多肽链在主链借助肽键之间的氢键形成二级结构基础上，其相隔较远的氨基酸残基侧链(R-)之间还可借助于多种副键而进行范围广泛的卷曲、折叠，所形成的特定整体排列称为蛋白质的三级结构。 3.四级结构 四级结构：由两条或两条以上具有三级结构的多肽。 链通过疏水作用力、盐键等副键相互缔合而成。 亚基：每一条具有三级结构的多肽链。在蛋白质分子中，亚基的立体排布、亚基间相互作用与接触部位的布局称为四级结构。 血红蛋白四级结构示意图 蛋白质的四个结构层次 回主目录 返回 二级结构 三级结构 四级结构 一级结构 二、蛋白质的性质 （一）蛋白质的两性电离和等电点 pH ＜ pI pH=pI pH ＞ pI 带正电 电中性 带负电 负极 原点 正极 蛋白质分子多肽链中总有游离的氨基和羧基存在，因此蛋白质和氨基酸相似，具有两性电离和等电点的性质。 H + OH - H + OH - Pr COOH NH3 + Pr COO NH3 + - Pr COO NH2 - （二）蛋白质的胶体性质 蛋白质的分子量：有的可达数千万。 水中形成的颗粒直径：1～l00nm，胶体分散系。 有胶体溶液的性质：布朗运动、丁达尔效应、不能透过半透膜以及具有吸附性质等。 可用半透膜将蛋白质与小分子物质分离而得以纯化，这种方法称为透析法。 透析法是实验或工业生产上提取和纯化蛋白质常用的方法。 血清白蛋白（pI=4.9）、肌红蛋白(pI=7.0)和糜蛋白酶原（pI=9.1）的蛋白质混合物在什么pH值时进行电泳，其分离效果最佳？ 课堂互动 （三）蛋白质的变性 是指蛋白质在某些物理或化学因素的作用下其空间结构遭到破坏致使蛋白质生物活性丧失和理化性质改变。 引起蛋