cp2蛋白質學習教案

1、會計學1cp 2 蛋白質蛋白質23l可以看出，可以看出， 第一，第一，蛋白體是生命的物質基礎；蛋白體是生命的物質基礎； 第二，第二，生命是物質運動的特殊形式，是生命是物質運動的特殊形式，是蛋白體的存在方式；蛋白體的存在方式； 第三，第三，這種存在方式的本質就是蛋白這種存在方式的本質就是蛋白體與其外部自然界不斷的新陳代謝。體與其外部自然界不斷的新陳代謝。l現(xiàn)代生物化學的實踐完全證實并發(fā)展了恩格斯的論現(xiàn)代生物化學的實踐完全證實并發(fā)展了恩格斯的論斷斷。41、酶的催化作用、酶的催化作用2、運輸功能、運輸功能細胞色素C： 傳遞電子鈉鉀離子泵：運輸K+和Na+血紅蛋白：向全身各組織細胞運輸氧血漿脂蛋白：運

2、輸各種脂類。運鐵蛋白： 運輸鐵離子, 每分子運鐵蛋白可以結合兩個鐵離子清蛋白： 可與多種微溶物質結合形成復合物后有助于微溶物質的運輸，這些微溶物質包括：雌激素，腎上腺素，雄酮，黃體酮，三碘甲腺原氨酸，甲狀腺素，膽紅素，尿酸，抗壞血酸，乙酰膽堿，膽堿酯酶，腺嘌呤核苷，脂肪酸，組胺，金霉素，青霉素蛋白質的功能蛋白質的功能53、免疫功能、免疫功能 抗體與抗原4、機械支持、機械支持如膠原蛋白、彈性蛋白和角蛋白5、調節(jié)作用、調節(jié)作用如：胰島素6、接受和傳遞信息、接受和傳遞信息6l 碳碳 50l 氫氫 7l 氧氧 23l 氮氮 16%l 硫硫 03l 其他其他 微量微量78910l某些蛋白質是由兩個或更多

3、個某些蛋白質是由兩個或更多個蛋白質亞基蛋白質亞基( (多肽鏈多肽鏈) )通過非共價通過非共價結合而成的，稱寡聚蛋白質。結合而成的，稱寡聚蛋白質。有些寡聚蛋白質的分子量可高有些寡聚蛋白質的分子量可高達數百萬甚至數千萬。達數百萬甚至數千萬。111213L-L-氨基酸的結構通式氨基酸的結構通式14The a-amino carboxylic acids (amino acids) can be of two stereoisomers甘氨酸是唯一一個沒有不對甘氨酸是唯一一個沒有不對稱碳原子的氨基酸！稱碳原子的氨基酸！1516人體必需氨基酸有八種：人體必需氨基酸有八種： Met Trp Lys Val

4、 Ile Leu Phe Thr “假假 設設 來來 借借 一一 兩兩 本本 書書”17NHHOCOOH4-羥基脯氨酸H2NCH2CHCH2CH2CHCOOHOHNH25-羥基賴氨酸NH2CH3NHCH2CHCH2CH2CHCOOH6-N-甲基賴氨酸HOIICH2CHCOOHNH23,5-二碘酪氨酸 18除甘氨酸外，氨基酸除甘氨酸外，氨基酸均含有一個手性均含有一個手性a a- -碳原子，因此都具碳原子，因此都具有旋光性有旋光性。比旋光度是氨基酸比旋光度是氨基酸的重要物理常數之的重要物理常數之一，是鑒別各種氨一，是鑒別各種氨基酸的重要依據基酸的重要依據 甘氨酸是唯一一個沒有旋光性的氨基甘氨酸是唯

5、一一個沒有旋光性的氨基酸！酸！19B22 氨基酸的光吸收氨基酸的光吸收酸有吸收光的酸有吸收光的能力能力。2021 OH- OH- RCHCOOH RCHCOO- RCHCOO- H+ H+ NH3+ NH3+ NH2 pH pI B23 B23 兩性解離及等電點兩性解離及等電點22The charge of an amino acid depends on pH 23COO-CHH3N+R-pK1+H+H+COOHCHH3N+RH+H+pK2-COO-CHH2NRPH 1 7 10凈電荷 +1 0 -1 正離子 兩性離子 負離子 等電點PI24252627l由兩個氨基酸組成的肽稱為二肽，由多個

6、氨基酸由兩個氨基酸組成的肽稱為二肽，由多個氨基酸(10(10個以上個以上) )組成的肽則稱為多肽。組成多肽的氨基組成的肽則稱為多肽。組成多肽的氨基酸單元稱為氨基酸殘基。酸單元稱為氨基酸殘基。2829CCNCCNCCNCCNCC H2C HC H2C H2C H2C O O-O HC O2HC H2C O N H2O HC H3H3N+OOOOHHHHHHHHHSerValTyrAspGlnC H3N-端C-端肽鍵30個以下，且無特定空間結構者個以下，且無特定空間結構者稱多肽。稱多肽。313233343536 Glu-Cys-Gly Glu-Cys-Gly SH S S Glu-Cys-Gly

7、37用。用。38CysTyrILeGlnAsnCysProLeuGlyNH2SS牛催產素CysTyrGlnAsnCysProSSPheArgGlyNH2牛加壓素 +H3N-Tyr-Gly-Gly-Phe-Met-COO- +H3N-Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu-COO- Met-腦啡肽腦啡肽 Leu-腦啡肽腦啡肽3940NHCOCH2NHCOCHNHCOCH3CHCHOHCH2OHCHHNCNHCHCNHCH2CCOCHNHHOCH2NHNHCHCHCH3CH2CH3COOOOCH2CH2SOOH鵝膏覃堿的化學結構-Amanitin(鵝膏覃堿)：是來自毒蘑菇Amanita phall

8、oides 二環(huán)八肽，能抑制真核RNA聚合酶，特別是聚合酶II 轉錄41D1 D1 依據蛋白質的外形分類依據蛋白質的外形分類4243444546不溶性不溶性(硬蛋白硬蛋白)可溶性可溶性角蛋白角蛋白膠原蛋白膠原蛋白彈性蛋白彈性蛋白肌球蛋白肌球蛋白纖維蛋白原纖維蛋白原47稱為稱為 -角蛋白。角蛋白。48的結構。的結構。大原纖維微纖維49二聚物原細絲5051是當外力解除后使肽鏈恢復原是當外力解除后使肽鏈恢復原狀狀(a a螺旋構象螺旋構象)的重要力量。的重要力量。52很相似很相似(0.65nm周期周期)。絲心蛋。絲心蛋白是典型的反平白是典型的反平行式疊片。行式疊片。53n-5455肌纖維膜微管肌漿腱橫

9、小管5657單體肌動蛋白微管蛋白二聚物纖維亞組58度度(tensile strength)，約為，約為20-30kgmm2， 相當于相當于12號冷拉號冷拉鋼絲的拉力。鋼絲的拉力。59606162636465物關系愈遠，則產生抗體所物關系愈遠，則產生抗體所需的時間愈短，抗體反應也需的時間愈短，抗體反應也愈強。愈強。6667686970l示例示例71木瓜蛋白酶（組織蛋白酶）木瓜蛋白酶（組織蛋白酶）72蝦紅素7374蛋白質分子中氫鍵的形成蛋白質分子中氫鍵的形成757677蛋白質分子中離子鍵的形成蛋白質分子中離子鍵的形成7879808182比較不同生物細胞色素比較不同生物細胞色素C C的一級結構可以幫

10、助了解物種間的進化關系，物種間越接近，則細胞色素的一級結構可以幫助了解物種間的進化關系，物種間越接近，則細胞色素C C的一級結構越相似。的一級結構越相似。83細胞色素細胞色素c c的一級結構與生物進化的關系的一級結構與生物進化的關系84角。角。85868788肽鍵平面肽鍵平面由于肽鍵具有部分由于肽鍵具有部分雙鍵的性質，使參雙鍵的性質，使參與肽鍵構成的六個與肽鍵構成的六個原子被束縛在同一原子被束縛在同一平面上，這一平面平面上，這一平面稱為稱為肽鍵平面或肽肽鍵平面或肽單元單元。899091929394 9596-折迭包括平行式和反平行式兩種類型折迭包括平行式和反平行式兩種類型979899100-N

11、H氫鍵來維系。氫鍵來維系。101102RNase的分子結構的分子結構-螺旋螺旋-折迭折迭-轉角轉角無規(guī)卷曲無規(guī)卷曲103104105二硫鍵二硫鍵等。等。106107108域域, ,有的有多個，如纖連蛋白含有的有多個，如纖連蛋白含有有6 6 個結構域。個結構域。109110111112113114n維系蛋白質四級結構的是維系蛋白質四級結構的是氫鍵、氫鍵、鹽鍵、范氏引力、疏水鍵鹽鍵、范氏引力、疏水鍵等非等非共價鍵。共價鍵。亞基亞基(subunit)就是指參與構成蛋白質四級結構的、就是指參與構成蛋白質四級結構的、每條具有每條具有三級結構三級結構的多肽鏈。的多肽鏈。115116117118蛋白質的一級

12、結構蛋白質的一級結構 一級結構指肽鏈中氨基酸的排列順序，它決定了蛋白質的結構、性質和功能。如核糖核酸酶是一條肽鍵124個氨基酸殘基，內有4個二硫鍵；牛胰島素兩條肽鍵分別含21和30個氨基酸殘基，二肽鏈通過兩個鏈間二硫鍵連接。血紅蛋白是由4條肽鏈組成。細胞色素C存在于許多動植物體內，執(zhí)行著相同的功能即：在真核細胞的生物氧化過程中起傳遞電子作用。蛋白質的二級結構蛋白質的二級結構二級結構是指多肽借助氫鍵排列成沿一維方向具有周期性結構的構象。119蛋白質的三級結構蛋白質的三級結構是指有二級結構的多肽鏈借助各種次級鍵（非共價鍵）盤繞、折疊成具有特定肽鏈走向的緊密球狀構象維持三級結構穩(wěn)定的因素有：二硫鍵、

13、氫鍵、疏水力、鹽鍵等以及范德華力。蛋白質的四級結構蛋白質的四級結構由兩條或兩條以上具有三級結構的多肽鏈聚合成特定構象的蛋白質分子，又稱為寡聚蛋白，其中每一條多肽鏈稱為亞基，亞基單獨存在時無活力性.維持四級結構的主要力量是疏水力，還有范德華力、氫鍵、鹽鍵、二硫鍵等。氨基酸序列決定蛋白質結構，蛋白質結構決定其功能。120121一級結構決定高級結一級結構決定高級結構構E4. E4. 蛋白質的結構和功能蛋白質的結構和功能122123124(HbO2)。125126127128COO2換出來。換出來。1292、種屬差異130Section F Character of Protein1311321331

14、34NHCHCOR4NHCHCOR3NHCHCOR2NHCHCOR1肽鏈水解位點水解位點胰蛋白酶胰蛋白酶135NHCHCOR4NHCHCOR3NHCHCOR2NHCHCOR1肽鏈水解位點水解位點糜蛋白酶糜蛋白酶136NHCHCOR4NHCHCOR3NHCHCOR2NHCHCOR1肽鏈水解位點水解位點胃蛋白酶胃蛋白酶137NHCHCOR4NHCHCOR3NHCHCOR2NHCHCOR1肽鏈水解位點水解位點嗜熱菌蛋白酶嗜熱菌蛋白酶138NHCHCOR4NHCHCOR3NHCHCOR2NHCHCOR1肽鏈水解位點水解位點羧肽酶和氨肽酶羧肽酶和氨肽酶139F2 蛋白質的兩性解離與等電點蛋白質的兩性解離

15、與等電點140極移動。這種現(xiàn)象稱為蛋白質極移動。這種現(xiàn)象稱為蛋白質電泳電泳( (ElectrophoresisElectrophoresis) )。141蛋白質蛋白質進行分進行分離純化。離純化。142用透析法將非蛋白的小分子用透析法將非蛋白的小分子雜質除去。雜質除去。143144145屬于不可逆沉淀。屬于不可逆沉淀。146147148l變性蛋白質通常都是固體狀態(tài)物質，不溶于水變性蛋白質通常都是固體狀態(tài)物質，不溶于水和其它溶劑，也不可能恢復原有蛋白質所具有的和其它溶劑，也不可能恢復原有蛋白質所具有的性質。所以，蛋白質的變性通常都伴隨著不可逆性質。所以，蛋白質的變性通常都伴隨著不可逆沉淀。引起變性

16、的主要因素是熱、紫外光、激烈沉淀。引起變性的主要因素是熱、紫外光、激烈的攪拌以及強酸和強堿等。的攪拌以及強酸和強堿等。l蛋白質變性的可逆性：蛋白質變性的可逆性：a)蛋白質在體外變性后，絕大多數情況下是不蛋白質在體外變性后，絕大多數情況下是不能復性的；能復性的；b)如變性程度淺，蛋白質分子的構象未被嚴重破壞如變性程度淺，蛋白質分子的構象未被嚴重破壞；或者蛋白質具有特殊的分子結構，并經特殊處理；或者蛋白質具有特殊的分子結構，并經特殊處理則可以復性。則可以復性。149150151進行定性鑒定。進行定性鑒定。152一種或多種糖以共價鍵連接到肽鏈上的一種或多種糖以共價鍵連接到肽鏈上的蛋白質。蛋白質。 糖

17、蛋白和脂蛋白糖蛋白和脂蛋白蛋白質含量較多蛋白質含量較多，糖所占比例變動大，糖所占比例變動大，表現(xiàn)為蛋白質的特性。表現(xiàn)為蛋白質的特性。細胞膜、溶酶體、細胞外液細胞膜、溶酶體、細胞外液153血漿脂蛋白包括：血漿脂蛋白包括：乳糜微粒乳糜微粒(CM)。乳糜微粒。乳糜微粒90是甘油三酯，其余為磷脂、蛋白質和膽固醇。乳糜微粒是一種食物來源的脂肪顆粒，主要含外源甘油三脂大約是甘油三酯，其余為磷脂、蛋白質和膽固醇。乳糜微粒是一種食物來源的脂肪顆粒，主要含外源甘油三脂大約90，在幾種脂蛋白中顆粒最大，密度最低。，在幾種脂蛋白中顆粒最大，密度最低。 脂蛋白：脂類分子與蛋白質結合成的化合物，其中脂類占有不同的比例，

18、典型的如血漿脂蛋白。 糖蛋白和脂蛋白糖蛋白和脂蛋白154血脂與血漿脂蛋白血脂與血漿脂蛋白(lipoprotein ,(lipoprotein ,LPLP) )血脂血脂 血漿中所含脂類的總稱，主要包括甘油三酯、磷脂、血漿中所含脂類的總稱，主要包括甘油三酯、磷脂、膽固醇、膽固醇酯及游離脂肪酸等。血脂與血漿中的蛋白膽固醇、膽固醇酯及游離脂肪酸等。血脂與血漿中的蛋白質結合形成水溶性復合物質結合形成水溶性復合物-LPLP形式存在和運輸形式存在和運輸。按密度大小依次為：按密度大小依次為： 乳糜微粒（乳糜微粒（CMCM）極低密度脂蛋白（極低密度脂蛋白（VLDL) )低密度脂蛋白低密度脂蛋白 ( (LDL)

19、) 高密度脂蛋白高密度脂蛋白 ( (HDL）密密度度血漿脂蛋白的分類血漿脂蛋白的分類顆顆粒粒155蛋白質磷脂甘油三酯膽固醇Chylo：乳糜微粒156極低密度脂蛋白極低密度脂蛋白(VLDL)。主要成分是甘油三酯，磷脂和膽固醇含量比乳糜微粒多。主要由肝臟合成，其中內源性甘油三脂約占。主要成分是甘油三酯，磷脂和膽固醇含量比乳糜微粒多。主要由肝臟合成，其中內源性甘油三脂約占60，顆粒比乳糜微粒小，密度比乳糜微粒略高。與動脈粥樣硬化發(fā)病有關。，顆粒比乳糜微粒小，密度比乳糜微粒略高。與動脈粥樣硬化發(fā)病有關。 肥胖、高脂血癥、高血壓、糖尿病、吸煙等是動脈粥樣硬肥胖、高脂血癥、高血壓、糖尿病、吸煙等是動脈粥樣

20、硬化形成的危險因素化形成的危險因素!157低密度脂蛋白低密度脂蛋白(LDL)。低密度脂蛋白中膽固醇酯增多，甘油三酯顯著下降。低密度脂蛋白是極低密度脂蛋白降解產物，顆粒比極低密度脂蛋白小，密度比它高，與動脈粥樣硬化發(fā)病有密切關系。故也有人把極低密度脂蛋白和低密度脂蛋白稱為致動脈粥樣硬化脂蛋白。低密度脂蛋白中膽固醇酯增多，甘油三酯顯著下降。低密度脂蛋白是極低密度脂蛋白降解產物，顆粒比極低密度脂蛋白小，密度比它高，與動脈粥樣硬化發(fā)病有密切關系。故也有人把極低密度脂蛋白和低密度脂蛋白稱為致動脈粥樣硬化脂蛋白。 158Isolation一般的機械方法不能破壞細胞。常用的方法有研磨法、超聲波法、凍融法和酶

21、解法等。超聲細胞破碎儀 細胞破碎系統(tǒng) 水溶性蛋白質用中性緩沖溶液抽提；酸（堿）性蛋白質用稀堿（酸）溶液抽提；脂溶性蛋白質用有機溶劑抽提。再經離心或鹽析、等電點沉淀、有機溶劑沉淀等方法制得蛋白質粗制品。159G1 G1 鹽析鹽析160半飽和硫酸銨離心球蛋白沉淀血清血清離心飽和硫酸銨白蛋白沉淀161凡能與水以任意比例混合的有機溶劑，如乙醇、甲醇、凡能與水以任意比例混合的有機溶劑，如乙醇、甲醇、丙酮等，均可用于沉淀蛋白質。丙酮等，均可用于沉淀蛋白質。沉淀原理沉淀原理： 脫水作用脫水作用 使水的介電常數降低，蛋白質溶解度降低。使水的介電常數降低，蛋白質溶解度降低。 G2 有機溶劑沉淀有機溶劑沉淀162透析與超濾透析與超濾 透析法是利用半透膜將分子大小不同的蛋白質分開。超濾法是利用高壓力或離心力，強使水和其他小的溶質分子通過半透膜，而蛋白質留在膜上，可選擇不同孔徑的濾膜截留不同分子量的蛋白質。 163不移動。不移動。164等電聚焦電泳等電聚焦電泳（見清華軟件）聚丙烯酰胺凝膠中的緩