氨基酸肽蛋白質(zhì)

關(guān)于氨基酸肽蛋白質(zhì)第十六章氨基酸、多肽和蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)

水解

多肽

完全水解

a-氨基酸

(20種)H+或OH-或酶

蛋白質(zhì)是生物體內(nèi)一類極為重要的功能大分子，它與多糖、核酸等生物大分子都是生命的基礎(chǔ)物質(zhì)。它不僅是細(xì)胞的重要組成成分，還具有多種生物學(xué)功能，幾乎全部生命現(xiàn)象和所有細(xì)胞活動(dòng)最終都是通過蛋白質(zhì)的介導(dǎo)來實(shí)現(xiàn)和表達(dá)的。蛋白質(zhì)是由氨基酸通過肽鍵組成的多肽鏈在空間盤繞折疊而成。多肽也由氨基酸組成。a-氨基酸是組成蛋白質(zhì)的基本單位第2頁,共72頁，2024年2月25日，星期天

蛋白質(zhì)水解的最終產(chǎn)物是各種不同a-氨基酸的混合物。因此，a-氨基酸是組成蛋白質(zhì)的基本單元。第一節(jié)氨基酸

氨基酸(AminoAcid)是分子內(nèi)同時(shí)含有氨基和羧基的化合物。根據(jù)氨基和羧基的相對位置，分為a-、b-、g-氨基酸等。

還有b-氨基酸、g-氨基酸等，它們不參與構(gòu)成蛋白質(zhì)，但卻以各種形式分布于植物、細(xì)菌和動(dòng)物體內(nèi)，稱為非蛋白質(zhì)氨基酸。第3頁,共72頁，2024年2月25日，星期天

由蛋白質(zhì)水解得到的氨基酸都具有共同的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)——a-氨基酸。結(jié)構(gòu)通式為：

R——*CH—COOH

NH2

不同的氨基酸只是R-不同。僅有一個(gè)例外：COOH

R——*CH—COO－

NH3＋

氨基酸在固態(tài)或在生理pH情況下，多以偶極離子(zwitterion)形式存在，是一種內(nèi)鹽。中性氨基酸和酸性氨基酸其偶極離子結(jié)構(gòu)通式為：（脯氨酸為a-亞氨基酸）一、氨基酸的結(jié)構(gòu)、分類和命名1、結(jié)構(gòu):第4頁,共72頁，2024年2月25日，星期天除甘氨酸外,其他19種氨基酸a-C都為*C,存在一對對映體： COOHH2N————H RL-型 COOHH————NH2 RD-型

氨基酸構(gòu)型常采用D、L標(biāo)記法。生物體內(nèi)具旋光活性的氨基酸多屬于L-型。H2NH

C RCO2HNH2H

CR CO2H第5頁,共72頁，2024年2月25日，星期天NH2HRCO2HC小大中18種氨基酸的絕對構(gòu)型為S-構(gòu)型。只有1種——半胱氨酸：為R-構(gòu)型。R基團(tuán)比羧基優(yōu)先：R-構(gòu)型氨基酸的絕對構(gòu)型HSCH2半胱氨酸中小第6頁,共72頁，2024年2月25日，星期天2、分類(掌握兩種分類方法)①脂肪族氨基酸②芳香環(huán)的氨基酸：苯丙、酪③雜環(huán)的氨基酸：脯、組、色甘、丙、纈、亮、異亮(不含其它官能團(tuán))絲、蘇(含-OH)；半胱、蛋(含S)；天冬酰胺、谷氨酰胺(含酰胺)天冬、谷(1氨基2羧基)精(含胍基)賴（

2氨基1羧基）（1）根據(jù)R基團(tuán)的結(jié)構(gòu)不同分：第7頁,共72頁，2024年2月25日，星期天（2）醫(yī)學(xué)上根據(jù)氨基酸在生理pH范圍內(nèi)側(cè)鏈R基團(tuán)的極性和其所帶電荷分類：①R基團(tuán)為非極性或疏水性的氨基酸。有丙、亮、纈 等8種。它們通常埋藏于蛋白質(zhì)內(nèi)部。②R基團(tuán)含羥基、巰基等極性基，有極性但不帶電荷的氨基酸。有絲、蘇、酪、色、半胱等7種。往往分布于蛋白質(zhì)分子的表面。 ①②兩類分子中各含一個(gè)—NH3＋和—COO－

，為

中性氨基酸(1氨基1羧基；實(shí)際上為弱酸性)

。③R基團(tuán)帶負(fù)電荷的氨基酸。有谷、天冬2種。為酸 性氨基酸(1氨基2羧基)

。④R基團(tuán)帶正電荷的氨基酸。有精、賴、組3種。為 堿性氨基酸(2氨基1羧基)

。第8頁,共72頁，2024年2月25日，星期天3、命名（1）系統(tǒng)命名法。把氨基當(dāng)作取代基，以羧酸做母體，稱為氨基某酸。氨基的位置習(xí)慣上用希臘字母a、b、g

等表示。（2）俗名。天然氨基酸更普遍使用習(xí)慣命名或俗名，即按其來源或性質(zhì)命名。如天門冬氨酸最初由天門冬的幼苗中發(fā)現(xiàn)；甘氨酸因其具有甜味而得名。生物體內(nèi)作為合成蛋白質(zhì)的原料的20種氨基酸，象元素符號一樣，都有國際通用的符號，中文用簡稱表示。第9頁,共72頁，2024年2月25日，星期天1甘氨酸(Glysine)

甘 Gly G CH2—COO－

5.97

氨基乙酸

NH3＋2丙氨酸(Alanine)

丙 Ala A CH3—CH—COO－

6.00

a-氨基丙酸

NH3＋3

纈氨酸(Valine)*

纈 Val V CH3-CH—CH-COO－

5.96

a-氨基-b-甲基丁酸

CH3NH3＋4

亮氨酸(Leusine) *

亮 Leu L CH3-CHCH2CH-COO－

6.02

a-氨基-g-甲基戊酸

CH3NH3＋5

異亮氨酸(Isoleusine)* 異亮 Ile I CH3CH2CH—CH-COO－

5.98

a-氨基-b-甲基戊酸

CH3NH3＋6絲氨酸(Serine)

絲 Ser S CH2—CH—COO－

5.68

a-氨基-b-羥基丙酸 OH

NH3＋7

蘇氨酸(Threonine)*

蘇 Thr T CH3-CH—CH-COO－

5.7

a-氨基-b-羥基丁酸

OH

NH3＋表16-1存在于蛋白質(zhì)中的20種常見氨基酸——*為必需氨基酸

名稱

結(jié) 構(gòu) 式中文簡稱英文簡稱單字符號等電點(diǎn)pI存在于蛋白質(zhì)中的20種氨基酸第10頁,共72頁，2024年2月25日，星期天存在于蛋白質(zhì)中的20種常見氨基酸——*為必需氨基酸(續(xù)1)

名稱

結(jié) 構(gòu) 式中文簡稱英文簡稱單字符號等電點(diǎn)

pI9

蛋氨酸(Methionine)*

蛋 Met M CH3S-CH2CH2-CH-COO－

a-氨基-g-甲硫基戊酸

NH3＋

5.7410苯丙氨酸(Phenylalanine)

*苯丙 Phe F CH2-CH—COO－

5.48

a-氨基-b-苯基丙酸

NH3＋11酪氨酸(Tyrosine)

酪 Tyr Y HO- CH2-CH—COO－

5.66

a-氨基-b-對羥苯基丙酸

NH3＋12色氨酸(Tryptophane)

*

色 Try W CH2-CH-COO－

5.80

a-氨基-b-(3-吲哚)丙酸

NH3＋13脯氨酸(Proline) 脯 Pro P COO－

6.30

a-羧基四氫吡咯14

天冬酰胺(Asparagine) 天酰 Asn N H2N—C—CH2-CH-COO－

5.41

a-氨基丁酰氨酸

O NH＋

15

谷氨酰胺(Glutamine) 谷酰 Gln Q H2N—C-CH2CH2-CH-COO－

5.65

a-氨基戊酰氨酸

O NH3＋

+8半胱氨酸(Cysteine)

半胱 Cys C CH2—CH—COO－

5.05a-氨基-b-巰基丙酸

SHNH3＋到前頁第11頁,共72頁，2024年2月25日，星期天返回23-pI存在于蛋白質(zhì)中的20種常見氨基酸——*為必需氨基酸(續(xù)2)

名稱

結(jié) 構(gòu) 式中文簡稱英文簡稱單字符號等電點(diǎn)

pI16天冬氨酸(Asparticacid)天

Asp D HOOC-CH2-CH—COO－

2.77a-氨基丁二酸 NH3＋

17谷氨酸(Glutamicacid)

谷 Glu E HOOCCH2CH2-CH-COO－

3.22

a-氨基戊二酸

NH3＋

18賴氨酸(Lysine)* 賴 Lys K CH2CH2CH2CH2-CH-COO－a,w-二氨基己酸 NH3＋

NH2

9.7419精氨酸(Aginine) 精 Arg RH2N-C-NH-CH2CH2CH2-CH-COO－

a-氨基-d-胍基戊酸

＋

NH2 NH2 10.7620組氨酸(Histidine) 組 His H CH2-CH-COO－

7.59a-氨基-b-(4-咪唑基)丙酸

NH3＋

第12頁,共72頁，2024年2月25日，星期天二、營養(yǎng)必需氨基酸

亮、異亮、纈、苯丙、蛋、蘇、色、賴等8種氨基酸在人體內(nèi)不能合成或合成數(shù)量不足，必需由食物蛋白質(zhì)補(bǔ)充才能維持機(jī)體正常生長發(fā)育，故這些氨基酸稱為營養(yǎng)必需氨基酸。此外，組氨酸和精氨酸在嬰幼兒和兒童時(shí)期因體內(nèi)合成不足，也需依賴食物補(bǔ)充一部分。第13頁,共72頁，2024年2月25日，星期天三、等電點(diǎn)R—CH—COOH R—CH—COO-NH2

+NH3

這種分子內(nèi)部酸性基團(tuán)和堿性基團(tuán)所形成的鹽叫內(nèi)鹽,又叫兩性離子或偶極離子。

氨基酸分子中的-NH2呈堿性，而-COOH呈酸性，所以本身能互相反應(yīng)形成鹽。（1）氨基酸的酸堿性第14頁,共72頁，2024年2月25日，星期天

R—CH—COOH(約0.001%) NH2 R—CH—COO-

+NH3 R—CH—COOH+NH3R—CH—COO-NH2OH-H+兩性離子H+OH-陽離子陰離子pH<pIpH=pIpH>pI(純水中

~100%)(2)氨基酸的等電點(diǎn)

氨基酸在溶液中所帶電荷狀態(tài)，除決定于本身的結(jié)構(gòu)外，還取決與溶液的pH值。不同的pH值溶液中，氨基酸以陽離子、陰離子和偶極離子三種形式存在，它們之間形成一動(dòng)態(tài)平衡。第15頁,共72頁，2024年2月25日，星期天

當(dāng)一種氨基酸溶液的pH調(diào)至某一特定值，使

[陽離子]=[陰離子],且濃度很低，而偶極離子濃度最高，溶液主要以偶極離子形式存在。此時(shí)由于所帶的正負(fù)電荷數(shù)相等，凈電荷為零，呈電中性，在電場中也不移動(dòng)。氨基酸處于等電狀態(tài)時(shí)溶液的pH值稱為這個(gè)氨基酸的等電點(diǎn)(IsoelectricPoint),用pI表示。

pH=pI，主要以兩性離子形式存在。

pH>pI，主要以陰離子形式存在。

pH<pI

，主要以陽離子形式存在。第16頁,共72頁，2024年2月25日，星期天

將氨基酸的溶液置于電場中，

pH>pI，主要呈負(fù)離子狀態(tài)而向正極移動(dòng)；

pH<pI，主要呈正離子狀態(tài)而向負(fù)極移動(dòng)；

pH=pI，主要以兩性離子形式存在。既不向正極移動(dòng)，也不向負(fù)極移動(dòng)。

等電點(diǎn)是氨基酸的重要理化常數(shù)之一，可由實(shí)驗(yàn)測得，也可通過計(jì)算得到。每種氨基酸都有其特定的等電點(diǎn)。

酸性氨基酸：pI2.8~3.2 (pH<4)

中性氨基酸：pI5.0~6.5 (pH<7)

堿性氨基酸：pI7.5~10.8 (pH>7.5)至20種AA第17頁,共72頁，2024年2月25日，星期天中性氨基酸：—CO2H電離度較—NH2稍大，也即-CO2H電離出來的H+多于-NH2接受的H+,此時(shí)[陰離子]>[陽離子],溶液pH>pI,故中性氨基酸的純水溶液呈微弱酸性,需在溶液中才能使它達(dá)到等電點(diǎn)。問：如何將水溶液中的氨基酸調(diào)到等電點(diǎn)？酸性氨基酸：2羧基1氨基，故電離后[陰離子]>[陽離子]，溶液pH>pI,需加才能達(dá)到等電點(diǎn)。堿性氨基酸：

1羧基2氨基，故電離后[陰離子]<[陽離子]，溶液pH<pI,需加才能達(dá)到等電點(diǎn)。加少量酸較多的酸適量的堿第18頁,共72頁，2024年2月25日，星期天

等電點(diǎn)時(shí)溶液中兩性離子的濃度最高，溶解度最小。應(yīng)用舉例：由“味精”(含80%以上的谷氨酸單鈉鹽)制備谷氨酸：用鹽酸中和至pH~3(谷氨酸的等電點(diǎn))時(shí)，冷卻放置后，就可從水溶液中析出可供藥用的谷氨酸結(jié)晶。第19頁,共72頁，2024年2月25日，星期天問題：在下面的實(shí)驗(yàn)中，各氨基酸將向何方移動(dòng)？能否用此法來分離氨基酸？pH6.0緩沖液pH6.0緩沖液第20頁,共72頁，2024年2月25日，星期天問題解答：纈谷在電泳儀中分離氨基酸pH6.0賴第21頁,共72頁，2024年2月25日，星期天R—CH—COOH

NH2NaOH/H2OHCl/H2O

乙酸酐NaNO2+HClC2H5OH/H+R—CH(NH2)COOC2H5四、氨基酸的化學(xué)性質(zhì)氨基與羧基各自的反應(yīng)：

氨基酸除具有氨基和羧基的一些典型反應(yīng)之外，還有二者相互影響、相互作用的某些特性。R—CH(NH2)-COONaR—CH(N+H3)-COOHR—CH-COOH

NH-COCH3R—CH(OH)-COOH+N2第22頁,共72頁，2024年2月25日，星期天

根據(jù)放出氮?dú)獾捏w積的體積，可計(jì)算氨基酸的含量。也可用來定量測定蛋白質(zhì)或多肽分子中的游離氨基的含量(VanSlyke氨基氮測定法)。

脯氨酸與HNO2反應(yīng)生成N-亞硝基化合物。1.與亞硝酸反應(yīng)R-CH-COOH+HNO2R-CH-COOH+N2+H2ONH2

OH第23頁,共72頁，2024年2月25日，星期天2.與?；噭┑姆磻?yīng)氨基酸的氨基與酰氯或酸酐在弱堿條件下發(fā)生反應(yīng)，氨基可被?；?。第24頁,共72頁，2024年2月25日，星期天3.烴基化反應(yīng)氨基酸氨基的一個(gè)H原子可被烴基所取代。例如與2,4-二硝基氟苯在弱堿溶液中發(fā)生芳環(huán)的親核取代反應(yīng)而生成二硝基苯基氨基酸。第25頁,共72頁，2024年2月25日，星期天肌球蛋白中的組氨酸在脫羧酶存在下可脫羧生成組胺。組氨酸 組胺R—CH—COOHBa(OH)2R—CH2—NH2+CO2↑

NH2CH2CHCOOH

NH2

脫羧酶CH2CH2NH2＋

CO2↑4.脫羧反應(yīng)：（吸電子基團(tuán)影響下的脫羧）第26頁,共72頁，2024年2月25日，星期天CH2CH2CH2CH2CHCOOH

細(xì)菌

CH2CH2CH2CH2CH2NH2 NH2-

CO2

NH2 NH2HOOCCHCH2CH2COOH

-CO2H2NCH2CH2CH2COOH NH2谷氨酸 g-氨基丁酸賴氨酸

尸胺CH2CH2CH2CHCOOH

細(xì)菌

CH2CH2CH2CH2NH2 NH2-

CO2

NH2 NH2鳥氨酸 腐胺第27頁,共72頁，2024年2月25日，星期天*.氨基轉(zhuǎn)移反應(yīng)α-氨基酸在體內(nèi)代謝時(shí)，可在酶的作用下，發(fā)生氨基轉(zhuǎn)移作用，本身成為α-酮酸，接受氨基的一般是α-酮戊二酸。α-酮戊二酸轉(zhuǎn)為谷氨酸，后者可參與成脲的代謝反應(yīng)。第28頁,共72頁，2024年2月25日，星期天5.氨基酸的顯色反應(yīng)2羅曼紫(lmax570nm)α-氨基酸與水合茚三酮在溶液中共熱，生成藍(lán)紫色化合物，稱為羅曼紫(Ruhemann’spurple)+R-CHO+CO2↑＋3H2O+H3N-CH-COO－

R＋

與水合茚三酮反應(yīng)（掌握現(xiàn)象）第29頁,共72頁，2024年2月25日，星期天

脯氨酸（COOH）和羥脯氨酸等亞氨基酸(含亞氨基結(jié)構(gòu))與茚三酮反應(yīng)生成黃色化合物。第30頁,共72頁，2024年2月25日，星期天第二節(jié)多肽和蛋白質(zhì) O OH2N—CH—(

C—NH—CH)n—C—OH

R1

R2＋H3N－一、肽的結(jié)構(gòu)和命名（一）結(jié)構(gòu)肽是氨基酸殘基之間彼此通過酰胺鍵(肽鍵)連接而成的一類化合物。其通式為：

多肽分子中的酰胺鍵稱為肽鍵(peptidebond)，一般為a-COOH與a-NH2脫水縮合而成。第31頁,共72頁，2024年2月25日，星期天多肽分子中的氨基酸單位稱氨基酸殘基(aminoacidresidue)。肽也以兩性離子的形式存在?！狽H—CH—C—O||第32頁,共72頁，2024年2月25日，星期天寡肽（低聚肽）：二~十肽多肽： 十一肽以上蛋白質(zhì)：一般為分子量超過 1萬的多肽肽鏈狀多肽環(huán)狀多肽

根據(jù)肽分子中所含氨基酸單體的數(shù)目分別稱為二肽、三肽、四肽……等等。第33頁,共72頁，2024年2月25日，星期天在鏈狀多肽中都有兩個(gè)末端： O OH2N—CH—(

C—NH—CH)n—C—OH

R

R1、N-末端(N-terminalend)：保留游離a-NH2的一端， 也叫氨基末端，一般寫在肽鏈的左邊。2、C-末端:保留有a-COOH的一端，也叫羧基末端， 通常寫在肽鏈的右邊。第34頁,共72頁，2024年2月25日，星期天

肽的結(jié)構(gòu)不僅取決于組成肽鏈的氨基酸種類和數(shù)目，也與肽鏈中各氨基酸殘基的排列順序有關(guān)。由2種不同的氨基酸可形成2種二肽：

+H3N-CH2-CO-NH-CH-COO－

CH3

+H3N-CH-CO-NH-CH2-COO－

CH3甘氨酰丙氨酸丙氨酰甘氨酸3種不同的氨基酸→三肽6種異構(gòu)體4種不同的氨基酸→四肽24種異構(gòu)體

許多種氨基酸按照不同的排列順序，構(gòu)成了自然界中種類繁多的多肽和蛋白質(zhì)。第35頁,共72頁，2024年2月25日，星期天

命名時(shí)以C-末端的氨基酸殘基為母體，由N端叫起，依次稱為某氨酰，置于母體名稱之前，稱某氨酰某氨酸?？s寫： 酪-甘-甘-苯-蛋英文縮寫： Tyr-Gly-Gly-Phe-Met

或 Y-G-G-F-M

O

O O OH2N-CH-C-NH-CH2-C-NH-CH2-C-NH-CH-C-NHCHCO2H

CH2

CH2 CH2 CH2OH

SCH3俗名：蛋氨酸腦嗎啡呔.首先從豬腦中分離得到,具有嗎啡樣活性。酪氨酰甘氨酰甘氨酰苯丙氨酰蛋氨酸（二）命名第36頁,共72頁，2024年2月25日，星期天對肽的命名我們只要求命名到三肽。第37頁,共72頁，2024年2月25日，星期天－OOC-CH-CH2-CH2-C—NH—CH—C—NH-CH2-COOH

+NH3 O

CH2 O SH QUESTION：命名下列三肽。谷氨酸殘基半胱氨酸殘基甘氨酸殘基谷氨酰半胱氨酰甘氨酸αβγg-縮寫：g-谷-半胱-甘(谷胱甘肽)g-Glu-Cys-Gly或：g-Q-C-G谷胱甘肽分子中因含有-SH,故稱為還原型谷胱甘肽，簡寫為GSH.第38頁,共72頁，2024年2月25日，星期天

CC——N

C132pmα147pm二、肽鍵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)p514RORHHH..α147pm1.組成肽單元（肽鍵與相臨的2個(gè)α-碳原子所組成的基團(tuán)）的6個(gè)原子共平面，此平面稱為肽鍵平面。2.肽鍵具有部分雙鍵的性質(zhì)。肽鍵一般呈反式構(gòu)型。3.相鄰的肽鍵平面可圍繞Cα旋轉(zhuǎn)，肽鍵骨架也可視為一系列通過Cα原子銜接的肽鍵平面所組成。

HN——COCHR第39頁,共72頁，2024年2月25日，星期天與氨基酸不同點(diǎn)：多肽是由不同氨基酸殘基連接而成，它的性質(zhì)和功能與氨基酸又有明顯差異。如三肽以上的多肽能發(fā)生縮二脲反應(yīng)，縮二脲反應(yīng)被廣泛用于肽和蛋白質(zhì)的定性和定量分析。與氨基酸相似點(diǎn):1、也以偶極離子形式存在,具有各自的等電點(diǎn)。2、能發(fā)生類似于氨基酸所起的反應(yīng)，如脫羧反應(yīng)、與亞硝酸反應(yīng)、?；磻?yīng)及顯色反應(yīng)等.肽的性質(zhì):第40頁,共72頁，2024年2月25日，星期天三、多肽的合成氨基酸的偶聯(lián)：形成酰胺鍵偶聯(lián)條件DCC,DMAPDCC,HOBt(orHOAt)EDCI,HOBt(orHOAt)第41頁,共72頁，2024年2月25日，星期天正交保護(hù)基OrthogonalProtectingGroupsN端的保護(hù)

C端的活化和保護(hù)第42頁,共72頁，2024年2月25日，星期天1965年，我國科學(xué)家首次完成具有生物活性的由51個(gè)氨基酸殘基組成的牛胰島素的合成工作。第43頁,共72頁，2024年2月25日，星期天固相合成(SPPS)Solid-phase

peptidesynthesisTheNobelPrizeinChemistry1984

"forhisdevelopmentofmethodologyforchemicalsynthesisonasolidmatrix"RobertBruceMerrifield1921～多肽合成儀第44頁,共72頁，2024年2月25日，星期天三、肽的一級結(jié)構(gòu)測定（一）測定肽的組成在酸性溶液中水解肽，用分離氨基酸的方法進(jìn)行分離和分析。（二）序列測定1.末端殘基分析法2.部分水解法第45頁,共72頁，2024年2月25日，星期天

SangerN-terminalAnalysis(P.520)TheNobelPrizeinChemistry1958

"forhisworkonthestructureofproteins,especiallythatofinsulin"FrederickSanger1918～第46頁,共72頁，2024年2月25日，星期天

EdmanDegradation(P.520)PehrVictorEdman1916～1977Theproteinsequenator第47頁,共72頁，2024年2月25日，星期天四、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次

蛋白質(zhì)和多肽都是由20種L-α-氨基酸縮合而成的聚酰胺。因此，在小分子蛋白質(zhì)和大分子之間不存在嚴(yán)格的分界線，通常將分子量在1萬以上的稱蛋白質(zhì)，1萬以下的稱多肽。蛋白質(zhì)有穩(wěn)定的構(gòu)象，小肽無一定的溶液構(gòu)象，僅在發(fā)揮作用時(shí)呈現(xiàn)其穩(wěn)定構(gòu)象。 人體內(nèi)約有10萬種以上的protein，其質(zhì)量約占人體干重的45％。第48頁,共72頁，2024年2月25日，星期天一、元素組成

經(jīng)元素分析，發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)含有碳、氫、氧、氮，此外還含有硫、磷及一些微量元素等。

生物組織中，絕大部分氮元素都來自蛋白質(zhì)，在任何生物樣品中，1g氮元素相當(dāng)與6.25g蛋白質(zhì)，故只需測定蛋白質(zhì)樣品中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)ω（N），即可計(jì)算出蛋白質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。ω（蛋白質(zhì)）=ω（N）×6.25第49頁,共72頁，2024年2月25日，星期天二、結(jié)構(gòu)

任何一種蛋白質(zhì)分子在天然狀態(tài)下均具有獨(dú)特而穩(wěn)定的構(gòu)象，這是蛋白質(zhì)分子在結(jié)構(gòu)上最顯著的特點(diǎn)。為了表示蛋白質(zhì)分子不同層次的結(jié)構(gòu)，常將蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)分為一級、二級、三級和四級。一級結(jié)構(gòu)又稱為初級結(jié)構(gòu)或基本結(jié)構(gòu)，二級結(jié)構(gòu)以上屬于構(gòu)象范疇，稱為高級結(jié)構(gòu)。并非所有的蛋白質(zhì)均具有四級結(jié)構(gòu)。由一條多肽鏈形成的蛋白質(zhì)只有二、三級結(jié)構(gòu)。由兩條以上肽鏈形成的蛋白質(zhì)才可能有四級結(jié)構(gòu)。第50頁,共72頁，2024年2月25日，星期天1.一級結(jié)構(gòu)（primarystructure）指多肽鏈中AA殘基的排列順序。—HN-CH-C-NH-CH-C-NH-CH-C-NH-CH-C—OOOOR4R1R2R3

肽鍵是一級結(jié)構(gòu)中連接AA殘基的主要化學(xué)鍵。任何特定的蛋白質(zhì)都有其穩(wěn)定的AA排列順序。有的蛋白質(zhì)只有一條多肽鏈組成，有的有兩條或多條肽鏈構(gòu)成。第51頁,共72頁，2024年2月25日，星期天人胰島素分子的一級結(jié)構(gòu)由51個(gè)AA殘基組成A、B二條多肽鏈。A鏈內(nèi)有一鏈內(nèi)二硫鍵，A鏈與B鏈之間借2條二硫鍵相連。第52頁,共72頁，2024年2月25日，星期天班廷與麥克勞斯發(fā)現(xiàn)胰島素，并用于糖尿病治療，共同獲得1923年的諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。FrederickGrantBantingJohnJamesRichardMacleod第53頁,共72頁，2024年2月25日，星期天

指多肽鏈的主鏈骨架在空間盤曲折疊形成的方式，并不涉及側(cè)鏈R的構(gòu)象。

各種蛋白質(zhì)的主鏈骨架均相同，但連接在α－C上的R結(jié)構(gòu)和性質(zhì)都不同，它們與主鏈各原子間的相互影響使肽鏈平面的相對旋轉(zhuǎn)出現(xiàn)不同角度，從而導(dǎo)致主鏈骨架在空間形成不同的構(gòu)象，包括α－螺旋、β－折疊層、β－轉(zhuǎn)角和無規(guī)卷曲等幾種類型。2.二級結(jié)構(gòu)(secondarystructure)第54頁,共72頁，2024年2月25日，星期天α-螺旋(a)α-螺旋(b)肽鏈呈螺旋上升。每個(gè)AA殘基沿軸向升高150pm,每隔3.6個(gè)AA殘基螺旋上升1圈①α-螺旋構(gòu)象(α-helix)：多肽鏈中各肽鍵平面通過α-C的旋轉(zhuǎn)，圍繞中心軸形成一種緊密螺旋盤曲現(xiàn)象。盤曲可形成左手螺旋和右手螺旋。絕大多數(shù)蛋白質(zhì)分子是右手螺旋。螺旋之間靠氫鍵維系側(cè)鏈R伸向螺旋外側(cè)結(jié)構(gòu)特征第55頁,共72頁，2024年2月25日，星期天

-螺旋第56頁,共72頁，2024年2月25日，星期天

-螺旋第57頁,共72頁，2024年2月25日，星期天第58頁,共72頁，2024年2月25日，星期天α-螺旋在蛋白質(zhì)中的含量，因蛋白質(zhì)種類不同而異。如毛發(fā)中的角蛋白、肌肉中的肌球蛋白都呈α-螺旋結(jié)構(gòu)。有些蛋