畢業(yè)答辯模板吉林大學(xué)珠海學(xué)院.ppt

,第 一 單元 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能,李紅明,氨基酸與多肽,第 一 節(jié),一、 氨基酸的結(jié)構(gòu)與分類 （一）氨基酸的一般結(jié)構(gòu)式,存在自然界中的氨基酸有300余種，但組成人體蛋白質(zhì)的氨基酸僅有20種，且均屬 L-a-氨基酸（甘氨酸除外）。,（二）氨基酸分類,非極性、疏水性氨基酸 極性、中性氨基酸 酸性氨基酸 堿性氨基酸 （見(jiàn)表2-1-1）,（一）肽鍵 一個(gè)氨基酸的-羧基與另一個(gè)氨基酸的-氨基脫水縮合而形成的化學(xué)鍵。,二、肽鍵與肽鏈, H2NCCOH + HNCCOOH H2NCCNCCOOH ,第一節(jié),H H,H,H,H H,R1 O,R1 O R2,H2O,R2,（二）肽鏈 由氨基酸通過(guò)肽鍵縮合而形成的化合物。,* 兩分子氨基酸縮合形成二肽，三分子氨基酸縮合則形成三肽,* 肽鏈中的氨基酸分子因?yàn)槊撍s合而基團(tuán)不全，被稱為氨基酸殘基,* 由十個(gè)以內(nèi)氨基酸相連而成的肽稱為寡肽，由更多的氨基酸相連形成的肽稱多肽,N 末端：多肽鏈中有自由氨基的一端 C 末端：多肽鏈中有自由羧基的一端,多肽鏈有兩端,* 多肽鏈?zhǔn)侵冈S多氨基酸之間以肽鍵連接而成的一種結(jié)構(gòu)。,三、谷胱甘肽和多肽類激素,（一）、谷胱甘肽（GSH）,GSH 過(guò)氧化物酶,GSH還原酶,NADPH+H+,NADP+,（二）、多肽類激素,體內(nèi)許多激素屬寡肽或多肽,神經(jīng)肽 ( neuropeptide ),第二節(jié) 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu) 蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)包括 一級(jí)結(jié)構(gòu) 基本結(jié)構(gòu) 二級(jí)結(jié)構(gòu) 三級(jí)結(jié)構(gòu) 四級(jí)結(jié)構(gòu),定義 蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)指多肽鏈中氨基酸的排列順序。,一、蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu),主要的化學(xué)鍵：肽鍵,一級(jí)結(jié)構(gòu)是蛋白質(zhì)空間構(gòu)象和特異生物學(xué) 功能的基礎(chǔ)。,維持力：肽鍵,一級(jí)結(jié)構(gòu),第二節(jié),二、蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu),主要的化學(xué)鍵： 氫鍵,2.蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)的主要形式,-螺旋 ( -helix ) -折疊 ( -pleated sheet ) -轉(zhuǎn)角 ( -turn ) 無(wú)規(guī)卷曲 ( random coil ),-螺旋,右手螺旋。 每3.6個(gè)氨基酸殘基上升一圈，螺旋上升一圈的高度為0.54nm。 相鄰兩圈螺旋之間借肽鍵中C=O和HN形成許多氫鍵，即每一個(gè)氨基酸殘基中的NH和前面相隔3個(gè)氨基酸殘基的C=O之間形成氫鍵，使-螺旋很穩(wěn)定。,-螺旋,氫鍵,-折疊（-pleated sheet）, 轉(zhuǎn)角模型,三、蛋白質(zhì)的三級(jí)、四級(jí)結(jié)構(gòu)的概念,整條肽鏈中全部氨基酸殘基的相對(duì)空間位置。即肽鏈中所有原子在三維空間的排布位置。,（一） 三級(jí)結(jié)構(gòu),運(yùn)鐵蛋白的三級(jí)結(jié)構(gòu) (純-螺旋),第二節(jié),質(zhì)體藍(lán)素的三級(jí)結(jié)構(gòu)（純結(jié)構(gòu)）,第二節(jié),肌紅蛋白 (Mb),亞基之間的結(jié)合力主要是疏水作用，其次是氫鍵和離子鍵。,（二）、蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu),有兩條以上具有三級(jí)結(jié)構(gòu)的多肽鏈，通過(guò)非共價(jià)鍵聚合形成的空間結(jié)構(gòu)稱為蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu)。,在具有四級(jí)結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)分子中，每一條多肽鏈都有完整的三級(jí)結(jié)構(gòu)，稱為蛋白質(zhì)的亞基 (subunit)。,第二節(jié),Hb的四級(jí)結(jié)構(gòu),血紅蛋白的四級(jí)結(jié)構(gòu),在某些理化學(xué)因素作用下，蛋白質(zhì)特定的空間構(gòu)象被破壞，導(dǎo)致其理化性質(zhì)改變和生物學(xué)活性的喪失，稱為蛋白質(zhì)的變性。,四*蛋白質(zhì)的變性（denaturation),定義,帶正電荷的蛋白質(zhì) (親水膠體),在等電點(diǎn)的蛋白質(zhì) (親水膠體),帶負(fù)電荷的蛋白質(zhì) (親水膠體),脫水,脫水,脫水,帶正電荷的蛋白質(zhì),不穩(wěn)定的蛋白質(zhì)顆粒 (沉淀),帶負(fù)電荷的蛋白質(zhì),第三節(jié),造成變性的因素,意義（應(yīng)用）,若蛋白質(zhì)變性程度較輕，去除變性因素后，有些蛋白質(zhì)仍可恢復(fù)或部分恢復(fù)其原有的構(gòu)象和功能，稱為復(fù)性（renaturation）,第三節(jié),蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系,（一）一級(jí)結(jié)構(gòu)是空間構(gòu)象的基礎(chǔ),一、蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系,天然狀態(tài)，有催化活性,尿素、 -巰基乙醇,去除尿素、 -巰基乙醇,非折疊狀態(tài)，無(wú)活性,（二） 一級(jí)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系,例：鐮刀形紅細(xì)胞貧血,這種由蛋白質(zhì)分子發(fā)生變異所導(dǎo)致的疾病，稱為“分子病”。,DNA TGT GGG CTC CTT TTT 正常 mRNA ACA CCC GAG GAA AAA HbA（亞基） N Thr Pro Glu Glu Lys DNA TGT GGG CAC CTT TTT 異常 mRNA ACA CCC GUG GAA AAA HbS （亞基）N Thr Pro Val GluLys,鐮刀狀紅細(xì)胞性貧血的血紅蛋白異常,第二節(jié),二、蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系,（一）肌紅蛋白與血紅蛋白的結(jié)構(gòu),Hb與Mb一樣可逆地與O2結(jié)合，氧合Hb占總Hb的百分?jǐn)?shù)（稱百分飽和度）隨O2濃度變化而改變。,（二）血紅蛋白的構(gòu)象變化與結(jié)合氧,三、別構(gòu)效應(yīng),（一）、協(xié)同效應(yīng)（cooperativity） 一個(gè)寡聚體蛋白質(zhì)的一個(gè)亞基與其配體結(jié)合后，能影響此寡聚體中另一個(gè)亞基與配體結(jié)合能力的現(xiàn)象，稱為協(xié)同效應(yīng)。 如果是促進(jìn)作用則稱為正協(xié)同效應(yīng) （positive cooperativity） 如果是抑制作用則稱為負(fù)協(xié)同效應(yīng) （negative cooperati