蛋白质化学PPT格式课件下载.ppt

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“生命是蛋白体的存在方式，这种存在方式本质上就在于这些蛋白体的化学组成部分的不断的自我更新。

”1.蛋白质是生物体内必不可少的重要成分蛋白质是生物体内必不可少的重要成分2.2.蛋白质是一种生物功能的主要体现者蛋白质是一种生物功能的主要体现者生物催化作用代谢调节作用免疫保护作用转运和贮存作用运动与支持作用控制生长和分化作用接受和传递信息作用第二节蛋白质的化学组成一、元素组成一、元素组成1.主要元素：

主要元素：

碳、氢、氧外，还有氮和少量的硫、磷、碘或金属元素，主要是铁、铜、锰和锌等2.特点：

特点：

各种蛋白质含氮量很接近，平均为：

16。

3.定氮法测定蛋白质含量：

蛋白质含量6.25样品含氮量二、蛋白质结构的基本单位1.结构单位结构单位氨基酸氨基酸（aminoacid）天然存在的氨基酸约有180种，但组成人体蛋白质的氨基酸仅20余种，且均属L氨基酸（甘氨酸除外）。

C氨基酸的结构特点:

（1）.与羧基相邻的-碳原子上都有一个氨基，因而称为-氨基酸（脯氨酸除外）

（2）.除甘氨酸外,目前已知的天然蛋白质中氨基酸都为L-型。

（3）.不同的氨基酸，其R侧链不同。

2.常见的氨基酸（20种）3.氨基酸的分类（按侧链R基团的结构和性质）非极性、疏水性氨基酸（非极性R基氨基酸）极性、中性氨基酸（极性不带电荷的R基氨基酸）酸性氨基酸（含有两个羧基）碱性氨基酸（含有两个以上氨基）非极性、疏水性氨基酸（非极性R基氨基酸）极性、中性氨基酸（极性不带电荷的R基氨基酸）酸性氨基酸（含有两个羧基）碱性氨基酸（含有两个以上氨基）稀有氨基酸第三节蛋白质的分子结构一.蛋白质的基本结构形式1.连接方式连接方式：

肽键肽键（Peptidebond）：

由一分子氨基酸的羧基与另一分子氨基酸的氨基脱水缩合而成的酰胺键（CONH）。

肽平面（Peptideunit）:

由肽键中的四个原子和与之相邻的两个碳原子组成的刚性平面（CCONHC）。

二硫键：

由两分子半胱氨酸残基的巯基脱氢而成的。

2.2.肽分类、命名肽分类、命名肽：

氨基酸通过肽键相连的化合物。

两分子氨基酸缩合形成二肽；

三分子氨基酸缩合形成三肽；

.由十分子以下的氨基酸相连而成的肽称为寡肽（oligopeptide）；

由十个以上氨基酸相连而成的肽成为多肽（polypeptide）肽链中的氨基酸由于脱水缩合导致基团不全，被称为氨基酸残基（residue）多肽链的特点：

具有方向性，N端C端氨基酸残基（residue）二、蛋白质的一级结构（primarystructure）蛋白质的一级结构是指由不同种类、数量的氨基酸，通过肽键而构成的排列顺序。

蛋白质一级结构测定-氨基酸组成-氨基酸排列顺序分析1.氨基酸组成分析将蛋白质样品纯化，完全水解后，用氨基酸自动分析仪测定。

2.氨基酸排列顺序分析N末端氨基酸分析（常用）C末端氨基酸分析（误差大）

（1）二硝基氟苯法（DNFB）

（2）Edman降解法主要涉及耦联、水解、萃取等步骤苯异硫氰酸苯氨基硫甲酰基衍生物苯乙内酰硫脲氨基酸三.蛋白质的构象（conformation）空间结构，立体结构，高级结构和三维构象。

蛋白质分子中原子和基团在三维空间上的排列，分布及肽链的走向。

可分为：

蛋白质的二级结构，三级结构和四级结构。

（一）维持蛋白质构象的化学键蛋白质的空间构象必须由化学键形成和维持。

蛋白质一级结构：

肽键和少量的二硫键蛋白质构象的化学键（次级键）：

氢键，疏水键，盐键，配位键和范德华力等。

维持蛋白质构象的主要次级键

（二）蛋白质的二级结构多肽链的主链骨架中若干肽单位，各自沿一定的轴盘旋或折叠以氢键氢键为主要的次级键而形成有规则的构象。

不涉及侧链不涉及侧链的构象螺旋螺旋、折叠折叠、转角转角和无规则卷曲无规则卷曲1.肽单位（peptideunit）肽键与相邻的两个碳原子所组成的基团，称为肽单位或肽平面（peptideunit）肽单位的特性：

肽键中-C-N-键的性质介于单、双键之间肽单位的六个原子同处于一个平面肽单位中C-N相连的氢和氧原子与两个碳原子呈反向分布。

2.螺旋（螺旋（-helix）蛋白质分子中多个肽平面通过氨基酸碳原子的旋转，使多肽链的主骨架沿中心轴盘曲成稳定的螺旋构象。

螺旋的特征：

右手螺旋，每3.6个氨基酸旋转一周，螺距为0.54nm，每个氨基酸残基高度0.15nm，肽平面与螺旋长轴平行。

维持螺旋稳定的主要次级键：

氢键。

氨基酸残基的R基側链的形状，大小及电荷等均影响螺旋的形成和稳定性。

3.-折叠（折叠（-pleatedsheet）也称片层结构在-折叠中多肽链的主链相对较伸展，肽平面之间呈手风琴状折叠。

-折叠的结构特征肽链的伸展使肽平面折叠成锯齿状；

维持-折叠稳定的主要次级键：

肽链平行的走向有顺式和反式两种。

氨基酸残基的R基分布在片层的上下。

4.-转角（转角（-bend或或-turn）U型转折结构：

伸展的肽链形成180的回折5.无规线团（无规线团（randomcoil）无规律构象自由折叠（三）超二级结构（super-secondarystructure）超二级结构又称模体（motif）或模序指在多肽内顺序上相邻的二级结构常常在空间折叠中靠近，彼此相互作用，形成有规则的二级结构聚集体。

（四）结构域（domain）结构域是位于超二级结构和三级结构间的一个层次。

是在蛋白质的三级结构内的独立折叠单元，其通常都是几个超二级结构单元的组合。

（五）蛋白质的三级结构（tertiarystructure）在一条多肽链中所有原子或基团在三维空间的整体排布。

（六）蛋白质的四级结构（quaternarystructure）蛋白质的每条肽链被称为一个亚基（subunit）。

由两个或两个以上的亚基之间相互作用，彼此以非共价键相联而形成更复杂构象，称为蛋白质的四级结构。

小结各级构象的隶属关系第四节蛋白质的结构与功能蛋白质一级结构与功能的关系蛋白质空间构象与功能的关系作业：

查阅资料，试述蛋白质的结构与功能的关系？

分子疾病（分子疾病（moleculardisease）蛋白质一级结构中，关键氨基酸改变，引起蛋白质功能障碍。

镰刀状红细胞贫血（sicklecellanemia）蛋白质构象疾病风牛病由于朊病毒蛋白（prionprotein）构象发生改变而导致蛋白质聚集，形成抗蛋白水解酶的淀粉样纤维沉淀。

第五节蛋白质的性质蛋白质分子的大小，形状及分子量的测定蛋白质的变性蛋白质的两性电离与等电点蛋白质的胶体性质蛋白质的颜色反应蛋白质的免疫学性质一.蛋白质分子的大小，形状及分子量的测定1.蛋白质是一种高分子有机化合物，分子量一般在11041106道尔顿或者更高。

2.球形、椭圆形和纤维状。

3.测定蛋白质分子量的方法-分子筛层析法-SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳-生物质谱二.蛋白质的变性1.蛋白质的变性作用（denaturation）某些物理和化学因素使蛋白质分子的空间构象发生改变或破坏，导致蛋白质生物活性的丧失和理化性质的改变。

2.变性作用的特征：

生物活性的丧失某些理化性质的改变物理因素化学因素可逆和不可逆性变性3.变性作用的因素和程度三、蛋白质的两性电离与等电点蛋白质是两性物质既可以接受质子，也可以释放质子。

蛋白质在纯水溶液和结晶状态都以两性离子的形式存在蛋白质的等电点（isoelectricpoint,pI）使蛋白质所带正负电荷相等，净电荷为零时溶液的pH不同蛋白质，具有不同的等电点。

与其所含氨基酸种类和数目有关。

四、蛋白质的胶体性质质点大小达到胶体质点范围，具有胶体溶液的一般特征。

-质点大小1100nm-布朗运动、光散射现象、不能透过半透膜以及具有吸附能力蛋白形成亲水胶体的稳定因素：

-蛋白质表面具有水化层-蛋白质表面具有同性电荷六、蛋白质的颜色反应茚三酮反应双缩脲反应酚试剂反应在碱性条件下，蛋白质分子中的酪氨酸、色氨酸可与酚试剂（磷目酸-磷钨酸化合物）生成蓝色化合物。

七、蛋白质的免疫学性质抗原（antigen,Ag）凡能刺激机体免疫系统产生免疫应答，并能与相应的抗体或致敏淋巴细胞受体发生特异性结合的物质。

抗体（antibody,Ab）抗原刺激机体产生能与相应抗原特异结合并具有免疫功能的免疫球蛋白。

-单克隆抗体（monoclonalantibody）-多克隆抗体（polyclonalantibodies）免疫反应抗原与抗体结合所引起的反应-正常情况下，起保护作用。

-异常情况下，组织损伤和功能紊乱。

（变态反应或过敏反应）蛋白免疫性质的应用疾病预防诊断治疗免疫分析分离纯化标记免疫分析。

乙肝“两对半”表面抗原表面抗体e抗原e抗体核心抗体HBsAgHBsAbHBeAgHBeAbHBcAb有抗体大三阳小三阳-+-+-+-+-+第六节蛋白质的分离与纯化透析透析（dialysis）利用蛋白质大分子对半透膜的不可透过性而与其他小分子物质分开。

超滤法超滤法（ultrafiltration）利用超滤膜在一定的压力或离心力的作用下，大分子物质被截留而小分子被滤过排出，从而达到浓缩蛋白的目的。

盐析盐析（saltprecipitation）利用中性盐（硫酸铵、硫酸钠、氯化钠等）加入蛋白质溶液，使蛋白质表面的电荷被中和或水化层被破坏，导致蛋白质沉淀。

免疫沉淀法免疫沉淀法（immunoprecipitation）利用特异抗体识别相应的抗原蛋白，并形成抗原抗体复合物的性质，可从蛋白质混合溶液中获得抗原蛋白。

电泳电泳（electrophoresis）蛋白质在高于或低于其pI的溶液中为带电的颗粒，在电场中能向正极或负极移动。

这种通过蛋白质在电场泳动而达到分离各种蛋白的技术，称为电泳。

*SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳测定蛋白质的分子量。

*等电聚焦电泳通过蛋白质的等电点的差异分离蛋白。

*双向凝胶电泳蛋白质组学的重要技术工具。

层析层析（chromatography）待分离蛋白质溶液（流动相）经过一个固态物质（固定相）时，根据溶液中待分离的蛋白质颗粒大小、电荷多少及亲和力等，使待分离的蛋白质组分在两相中反复分配，并以不同速度流经固定相而达到分离蛋白质的目的。

*凝胶过滤（gelfiltration）又称分子筛层析，利用蛋白质分子大小不同分离。

*离子交换层析：

利用各蛋白质的电荷量和性质不同进行分离。

蛋白质含量的测定克氏定氮法克氏定氮法（Kjedahl法）测定原理：

蛋白质具有恒定的含氮量，平均为16。

例：

测得某一蛋白质样品的氮含量为0.40克，此样品约含蛋白质多少克？

福林福林-酚试剂法酚试剂法（Lowry法）测定原理：

在碱性条件下蛋白质与Cu2+生成复合物，还原磷目酸-磷钨酸试剂生成蓝色化合物，可用比色法测定。

蛋白质浓度范围：

25250ug/ml.BCA比色法比色法测定原理：

在碱性溶液中，蛋白质将Cu2+还原为Cu+再与BCA试剂（4，4，-二羧酸-2,2,-二喹啉钠）生成紫色复合物，于526nm有最大吸收，其强度与蛋白质浓度成正比。

优点：

单一试剂；

终产物稳定；

几乎没有干扰物质影响。

灵敏度范围：

101200ug/ml。

Bradford法法测定原理：

基于考马斯亮蓝G-250有红蓝两种不同的颜色的形式。

在一定浓度的乙醇及酸性条件下，可配成淡红色的溶液，