生物化學蛋白質氨基酸課件

1、第一章 蛋白質化學第一節(jié) 蛋白質概念、生物學意義和化學組成第一章 蛋白質化學第一節(jié) 蛋白質概念、生物學意義和化學組成 蛋白質初步認識一、蛋白質的概念二、蛋白質的生物學意義三、蛋白質的化學組成 蛋白質初步認識一、蛋白質的概念一、蛋白質的概念蛋白質： 較復雜的含氮生物有機大分子，是生物體內一切細胞的重要組成部分，是生命的重要物質基礎，其基本組成成分是氨基酸. 蛋白質是有20種-氨基酸通過肽鍵相互連接而成的一類具有特定空間構象和生物學活性的高分子有機化合物。一、蛋白質的概念蛋白質：二、蛋白質的生物學意義蛋白質是一切生物細胞和組織的主要組成部分，是生命活動所依據(jù)的物質基礎。2.生物的各種生物功能也都靠

2、蛋白質體現(xiàn)。二、蛋白質的生物學意義蛋白質是一切生物細胞和組織的主要組成部蛋白質在生物體系中的質和量質：蛋白質是一切生命活動的體現(xiàn)者，有什么樣的蛋白質就能表達出什么樣的生物性狀。量：原生質的各種成分比例、無機鹽 11.5%、糖類和核酸 11.5%、脂類 12%、蛋白質 710%、水 8090% 蛋白質是細胞和生物體中最重要的物質，它對生命的重要性體現(xiàn)在兩個字上：質與量上。三、蛋白質的化學組成蛋白質在生物體系中的質和量質：蛋白質是一切生命活動的體現(xiàn)蛋白質的元素組成 C H O N S（ 50%） （7%） （23%） （16%） （03%）Others: P、Cu、Fe、Zn、Mn、Co、Se、I

3、磷 銅 鐵 鋅 錳 鈷 硒 碘氮含量一般15%17平均16%凱氏定氮。 蛋白質含量蛋白氮6.25蛋白質的元素組成 C 蛋白質分子結構層次結構和構象C、H、O、N等 20種氨基酸肽蛋白質分子X-射線衍射法 蛋白質分子結構層次結構和構象C、H、O、N等 20種第二節(jié) 氨基酸通式、分類、性質、制備 （一）氨基酸的通式和手性 或第二節(jié) 氨基酸通式、分類、性質、制備 （一）氨基酸的通式和手非極性氨基酸（二）氨基酸的分類、結構和代號非極性氨基酸（二）氨基酸的分類、結構和代號極性氨基酸不帶電負電正電極性氨基酸不帶電負電正電氨基酸的分類方式Gly(1) 按R的極性(1)按R的結構氨基酸的分類方式Gly(1)

4、按R的極性(1)按R的結構必須氨基酸、稀有氨基酸和非蛋白質氨基酸必需氨基酸： 自身不能合成或難以合成、必須從食物中攝取的氨基酸。Met, Trp, Lys, Val, Ile, Leu, Phe, Thr。假、設、來、寫、一、兩、本、書。稀有氨基酸非蛋白質氨基酸必須氨基酸、稀有氨基酸和非蛋白質氨基酸必需氨基酸：（三）氨基酸的性質狀態(tài)、熔點、溶解性、光吸收特性1、一般的物理性質 組成蛋白質的氨基酸中，Trp、Tyr和 Phe對紫外光有一定的吸收，這是因為它們分子中含有苯環(huán)，是苯環(huán)的共軛雙鍵造成的，這三個氨基酸的光吸收都在280nm附近。 （三）氨基酸的性質狀態(tài)、熔點、溶解性、光吸收特性1、一般的

5、物1）氨基酸的酸堿性質和等電點2、化學性質 氨基酸所帶靜電荷為“零”時，溶液的pH值稱為該氨基酸的等電點（isoelectric point），以pI表示。不同pH時氨基酸以不同的離子化形式存在等電點時，氨基酸主要以兩性離子形式存在1）氨基酸的酸堿性質和等電點2、化學性質 氨基酸2）氨基酸的酸堿滴定曲線和等電點的計算 K1=Gly H+Gly+K2=Gly- H+GlypI時，Gly+ = Gly- Gly H+K1=Gly K2H+H+2=K1K2pH=（pK1+pK2）/2pI=（pK1+pK2）/2pI =（2.34+9.60）/2=5.97Gly1 0 1H+的物質的量 OH-的物質的

6、量2）氨基酸的酸堿滴定曲線和等電點的計算 K1=Gly 酸性氨基酸，以Asp為例：酸性氨基酸，以Asp為例：堿性氨基酸，以Lys為例：堿性氨基酸，以Lys為例：3）化學反應 與甲醛的反應與HNO2的反應3）化學反應 與甲醛的反應與HNO2的反應2，4一二硝基氟苯Sanger的反應DNFBDNP-氨基酸（黃色）Edman反應 PITCPTC-氨基酸PTH-氨基酸2，4一二硝基氟苯Sanger的反應DNFBDNP-氨基與茚三酮的顯色反應藍紫色化合物Pro黃色化合物與茚三酮的顯色反應藍紫色化合物米倫試劑：硝酸汞、硝酸亞汞、硝酸、亞硝酸的混合液作用對象：酪氨酸、含酪氨酸的蛋白質；白色、加熱變紅色米倫氏

7、反應 其它的顯色反應乙醛酸反應 色氨酸與乙醛酸和濃硫酸反應在界面上出現(xiàn)紫紅色的環(huán)坂口反應試劑：堿性次氯（溴）酸鈉、1-萘酚；作用對象 Arg; 紅色產(chǎn)物福林反應試劑：磷鉬酸 和磷鎢酸；作用對象：酪氨酸及含酪氨酸的蛋白質 ；藍色（鉬藍與鎢藍混合物） 米倫試劑：硝酸汞、硝酸亞汞、硝酸、亞硝酸的混合液米倫氏反應 特殊氨基酸的反應-S-S-和-SH的氧化還原反應 R-SH：HS-CH2CH2OH 巰基乙醇（mercaptoethanol） HS-CH2COOH 巰基乙酸（mercaptoacetic acid） HS-CH2(CHOH)2-CH2SH二硫蘇糖醇（dithiothreitol, DTT）

8、 特殊氨基酸的反應-S-S-和-SH的氧化還原反應 R-S1 氨基酸的制備 1）蛋白質水解 （1）酸水解 （2）堿水解 （3）酶水解 2）化學合成 3）生物法微生物發(fā)酵 （四）氨基酸制備、分析分離和應用 1 氨基酸的制備 1）蛋白質水解 （1）酸水解 （2）堿水解1）分配層析法： 分配系數(shù) Kd=CACB2 氨基酸的分離分析（1）紙層析 （2）薄層層析 （3）凝膠層析 （4）高效液相層析（HPLC：靈敏度10-12mol) 1）分配層析法： 分配系數(shù) Kd=CACB2 氨基酸的分離分2）離子交換層析法 原理：離子交換樹脂為支持物，活性基團與溶液中的離子交換，在洗脫過程中，各種離子以不同的速度移動，從而分離。 分離主要與各離子所帶電荷有關；電荷相