蛋白質(zhì)和核酸專業(yè)知識(shí)培訓(xùn)

蛋白質(zhì)和核酸專業(yè)知識(shí)培訓(xùn)蛋白質(zhì)和核酸專業(yè)知識(shí)培訓(xùn)第1頁第一節(jié)氨基酸一、分類、命名和構(gòu)型1．分類：按烴基類型可分為脂肪族氨基酸，芳香族氨基酸，含雜環(huán)氨基酸。按分子中氨基和羧基數(shù)目分為中性氨基酸，酸性氨基酸，堿性氨基酸。2．命名：多按其起源或性質(zhì)而命名。3．構(gòu)型：用D/L體系表示——在費(fèi)歇爾投影式中氨基位于橫鍵右邊為D型，位于左邊為L型。比如：蛋白質(zhì)和核酸專業(yè)知識(shí)培訓(xùn)第2頁二、氨基酸性質(zhì)1．氨基酸酸-堿性——兩性與等電點(diǎn)（1）兩性蛋白質(zhì)和核酸專業(yè)知識(shí)培訓(xùn)第3頁（2）等電點(diǎn)在氨基酸水溶液中加入酸或堿，至使羧基和氨基離子化程度相等（即氨基酸分子所帶電荷呈中性——處于等電狀態(tài)）時(shí)溶液pH值稱為氨基酸等電點(diǎn)。常以pI表示。蛋白質(zhì)和核酸專業(yè)知識(shí)培訓(xùn)第4頁2．氨基酸氨基反應(yīng)（1）氨基?；?/p>

氨基酸分子中氨基能?；甚０?。

（2）氨基烴基化

氨基酸與RX作用則烴基化成N-烴基氨基酸：蛋白質(zhì)和核酸專業(yè)知識(shí)培訓(xùn)第5頁（3）與亞硝酸反應(yīng)

反應(yīng)是定量完成，衡量放出N2，測定N2體積便可計(jì)算出氨基酸只氨基含量。（4）與茚三酮反應(yīng)

α-氨基酸在堿性溶液中與茚三酮作用，生成顯藍(lán)色或紫紅色有色物質(zhì)，是判別α-氨基酸靈敏方法。蛋白質(zhì)和核酸專業(yè)知識(shí)培訓(xùn)第6頁3．氨基酸羧基反應(yīng)

氨基酸分子中羧基反應(yīng)主要利用它能成酯、成酐、成酰胺性質(zhì)。這里值得尤其提出是將氨基酸轉(zhuǎn)化為疊氮化合物方法（氨基酸酯與肼作用生成酰肼，酰肼與亞硝酸作用則生成疊氮化合物）。蛋白質(zhì)和核酸專業(yè)知識(shí)培訓(xùn)第7頁三、氨基酸制備

氨基酸制取主要有三條路徑：即蛋白質(zhì)水解、有機(jī)合成和發(fā)酵法。氨基酸合成方法主要有三種：1．由醛制備醛在氨存在下加氫氰酸生成α-氨基腈，后者水解生成α-氨基酸。比如：蛋白質(zhì)和核酸專業(yè)知識(shí)培訓(xùn)第8頁2．α-鹵代酸氨化

此法有副產(chǎn)物仲胺和叔胺生成，不易純化。所以，常見蓋伯瑞爾法代替上法。

蓋伯瑞爾法生成產(chǎn)物較純，適合用于試驗(yàn)室合成氨基酸。蛋白質(zhì)和核酸專業(yè)知識(shí)培訓(xùn)第9頁3．由丙二酸酯法合成

此法應(yīng)用方式各種多樣，其基礎(chǔ)合成路線是：D，L-苯丙氨酸

蛋白質(zhì)和核酸專業(yè)知識(shí)培訓(xùn)第10頁第二節(jié)多肽

一、多肽組成和命名1．肽和肽鍵一分子氨基酸中羧基與另一分子氨基酸分子氨基脫水而形成酰胺叫做肽，其形成酰胺鍵稱為肽鍵。

由n個(gè)α-氨基酸縮合而成肽稱為n肽，由多個(gè)α-氨基酸縮合而成肽稱為多肽。普通把含100個(gè)以上氨基酸多肽（有時(shí)是含50個(gè)以上）稱為蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)和核酸專業(yè)知識(shí)培訓(xùn)第11頁

不論肽臉有多長，在鏈兩端一端有游離氨基（-NH2），稱為N端；鏈另一端有游離羧基（-COOH），稱為C端。蛋白質(zhì)和核酸專業(yè)知識(shí)培訓(xùn)第12頁2．肽命名

依據(jù)組成肽氨基酸次序稱為某氨酰某氨?！嘲彼幔ê唽憺槟场⒛?、某）。比如：蛋白質(zhì)和核酸專業(yè)知識(shí)培訓(xùn)第13頁二、多肽結(jié)構(gòu)測定多肽結(jié)構(gòu)測定主要是作以下工作：①了解某一多肽是由哪些氨基酸組成。②各種氨基酸相對(duì)百分比。③確定各氨基酸排列次序。多肽結(jié)構(gòu)測定工作步驟以下：1．測定分子量2．氨基酸定量分析蛋白質(zhì)和核酸專業(yè)知識(shí)培訓(xùn)第14頁3．端基分析（測定N端和C端）（1）測定N端（有兩種方法）a2,4-=硝基氟苯法——桑格爾(Sanger-英國人)法

此法缺點(diǎn)是全部肽鍵都被水解掉了。蛋白質(zhì)和核酸專業(yè)知識(shí)培訓(xùn)第15頁b

異硫氰酸苯酯(Ph-N=C=S)法——艾德曼(Edman)降解法。（2）測定C端a

多肽與肼反應(yīng)b

羧肽酶水解法蛋白質(zhì)和核酸專業(yè)知識(shí)培訓(xùn)第16頁4．肽鏈選擇性斷裂及判定個(gè)別水解法常見蛋白酶有：

胰蛋白酶——只水解羰基屬于賴氨酸、精氨酸肽鍵。

糜蛋白酶——水解羰基屬于苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸肽鍵。

溴化氰———只能斷裂羰基屬于蛋氨酸肽鍵。蛋白質(zhì)和核酸專業(yè)知識(shí)培訓(xùn)第17頁三、多肽合成

要使各種氨基酸按一定次序連接起來形成多肽是一向十分復(fù)雜化學(xué)工程，需要處理許多難題，最主要是要處理四大問題。1．保護(hù)-NH2或-COOH2．活化反應(yīng)基團(tuán)（活化-NH2或-COOH）3．生物活性蛋白質(zhì)和核酸專業(yè)知識(shí)培訓(xùn)第18頁第三節(jié)蛋白質(zhì)一、蛋白質(zhì)分類1.依據(jù)蛋白質(zhì)形狀分為：（1）纖維蛋白質(zhì)如絲蛋白、角蛋白等；（2）球狀蛋白質(zhì)如蛋清蛋白、酪蛋白、血紅蛋白、γ-球代表蛋白（感冒抗體）等。2．依據(jù)組成份：單純蛋白質(zhì)——其水解最終產(chǎn)物是α-氨基酸。（2）結(jié)合蛋白質(zhì)——α-氨基酸+非蛋白質(zhì)（輔基）依據(jù)蛋白質(zhì)功效分；（1）活性蛋白按生理作用不一樣又可分為；酶、激素、抗體、收縮蛋白、運(yùn)輸?shù)鞍椎?。?）非活性蛋白擔(dān)任生物保護(hù)或支持作用蛋白，但本身不含有生物活性物質(zhì)。蛋白質(zhì)和核酸專業(yè)知識(shí)培訓(xùn)第19頁二蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)1．蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)由各氨基酸按一定排列次序結(jié)合而形成多肽鏈（50個(gè)以上氨基酸）稱為蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)。2．蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)多肽鏈中相互靠近氨基酸經(jīng)過氫鍵作用而形成多肽在空間排列（構(gòu)象）稱為蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)。3．蛋白質(zhì)三級(jí)結(jié)構(gòu)由蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)在空間盤繞、折疊、卷曲而形成更為復(fù)雜空間構(gòu)象稱為蛋白質(zhì)三級(jí)結(jié)構(gòu)。4．蛋白質(zhì)四級(jí)結(jié)構(gòu)由一條或幾條多肽鏈組成蛋白質(zhì)最小單位稱為蛋白質(zhì)亞基，由幾個(gè)亞基借助各種副鍵作用而組成一定空間結(jié)構(gòu)稱為蛋白質(zhì)四級(jí)結(jié)構(gòu)。蛋白質(zhì)和核酸專業(yè)知識(shí)培訓(xùn)第20頁三、蛋白質(zhì)性質(zhì)1．兩性及等電點(diǎn)多肽鏈中有游離氨基和羧基等酸堿基團(tuán)，含有兩性。蛋白質(zhì)和核酸專業(yè)知識(shí)培訓(xùn)第21頁2．膠體性質(zhì)與沉淀作用（1）可逆沉淀（鹽析）

（2）不可逆沉淀蛋白質(zhì)與重金屬鹽作用，或在蛋白質(zhì)溶液中加入有機(jī)溶劑（如丙酮、乙醇等）則發(fā)生不可逆沉淀。蛋白質(zhì)和核酸專業(yè)知識(shí)培訓(xùn)第22頁3．蛋白質(zhì)變性作用變性條件：物理原因：干燥、加熱、高壓、振蕩或攪拌、紫外線、X射線、超聲等等。化學(xué)原因：強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、尿素、重金屬鹽、生物堿試劑（三氯乙酸、乙醇等等）。變性后特點(diǎn)：①喪失生物活性②溶解度降低③易被水解（對(duì)水解酶抵抗力減弱）。變性作用利用：①消毒、殺菌、點(diǎn)豆腐等；②排毒（重金屬鹽中毒搶救）；③腫瘤治療（放療殺死癌細(xì)胞）；變性作用防治：①種子貯存；②人體衰老（遲緩變性）；③預(yù)防紫外光灼傷皮膚。蛋白質(zhì)和核酸專業(yè)知識(shí)培訓(xùn)第23頁4．蛋白質(zhì)顏色反應(yīng)

（1）縮二脲反應(yīng)蛋白質(zhì)與新配置堿性硫酸銅溶液反應(yīng)，呈紫色，稱為縮二脲反應(yīng)。（2）蛋白黃反應(yīng)蛋白質(zhì)中含有苯環(huán)氨基酸，遇濃硝酸發(fā)生硝化反應(yīng)而生成黃色硝基化合物反應(yīng)稱為蛋白黃反應(yīng)。（3）米勒反應(yīng)蛋白質(zhì)中酪氨酸酚基碰到硝酸汞硝酸溶液。（4）茚三酮反應(yīng)蛋白質(zhì)與稀茚三酮溶液共熱，即展現(xiàn)藍(lán)色。蛋白質(zhì)和核酸專業(yè)知識(shí)培訓(xùn)第24頁第四節(jié)酶一、酶組成

輔酶種類頗多，按其化學(xué)組成可分兩類：1．無機(jī)金屬元素，如銅、鋅、錳。2．相對(duì)分子質(zhì)量低有機(jī)物，如血紅素、葉綠素、肌醇、煙酰胺、維生素B1、B2、B6、B12等等。蛋白質(zhì)和核酸專業(yè)知識(shí)培訓(xùn)第25頁二、酶催化反應(yīng)特異性1．催化效率高（比普通催化劑高108~1010倍）。2．選擇性強(qiáng)（1）化學(xué)選擇性——能從混合物中挑選特殊作用物。比如，麥芽糖酶只能使α-葡萄糖苷鍵斷裂，而不能使β-葡萄糖苷鍵斷裂。（2）立化學(xué)選擇性——區(qū)分對(duì)映體，酵母中酶只能使天然D型糖發(fā)酵，而不能使對(duì)應(yīng)L型糖發(fā)酵。3.反應(yīng)條件溫和——普通是在常溫常壓和pH7左右進(jìn)行。人體內(nèi)假如缺乏某種酶，就會(huì)引發(fā)疾病或死亡。蛋白質(zhì)和核酸專業(yè)知識(shí)培訓(xùn)第26頁三、酶分類和命名1．分類按催化反應(yīng)類型，可把酶分為六大類：(1)氧化還原酶(2)轉(zhuǎn)移酶(3)水解酶(4)裂解酶(5)異構(gòu)酶(5)連接酶（合成酶）2．酶命名

蛋白質(zhì)和核酸專業(yè)知識(shí)培訓(xùn)第27頁第五節(jié)核酸簡介一、核酸組成蛋白質(zhì)和核酸專業(yè)知識(shí)培訓(xùn)第28頁1.核糖和2-脫氧核糖

2.堿基核苷酸中堿基主要有五種，都是嘧啶或嘌呤衍生物。它們是：胞嘧啶，脲嘧啶，胸腺嘧啶，腺嘌呤，鳥嘌呤。：

CUTAG蛋白質(zhì)和核酸專業(yè)知識(shí)培訓(xùn)第29頁3．核苷（1）核苷——（由RNA水解而得）

（2）2-脫氧核苷——（由DAN水解而得）蛋白質(zhì)和核酸專業(yè)知識(shí)培訓(xùn)第30頁4．核苷酸核糖C5上羥基與磷酸酯化便得到核苷酸。蛋白質(zhì)和核酸專業(yè)知識(shí)培訓(xùn)第31頁二、核酸結(jié)構(gòu)1．核酸一級(jí)結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)和核酸專業(yè)知識(shí)培訓(xùn)第32頁RNA或DNA中多核苷酸鏈，都按上圖方式表示，顯然太繁復(fù)了，所以現(xiàn)在都用簡化了示意法來表示。如上圖可簡化以下：

其中R1、R2、R3、R4表示堿基，P表示磷酸基，一豎表示糖分子，2ˊ、3ˊ、5ˊ表示糖中C原子編號(hào)。還能夠深入簡化成PA-C-G-UP。RNA與DNA區(qū)分：核糖——RNA中為核糖，DNA中為2-脫氧核糖。堿基——RNA中為A、U、C、G；DNA中為A、T、蛋白質(zhì)和核酸專業(yè)知識(shí)培訓(xùn)第33頁2．核酸二級(jí)結(jié)構(gòu)

DN