第一節(jié)、蛋白質(zhì)是基礎(chǔ)和第二節(jié)化學(xué)組成

蛋白質(zhì)的化學(xué)

CHEMISTRYOFPROTEIN第一節(jié)、蛋白質(zhì)是生命的物質(zhì)基礎(chǔ)

蛋白質(zhì)是一類重要的生物大分子，其英文是protein，簡寫為pr。一、蛋白質(zhì)是構(gòu)成生物體的基本成分蛋白質(zhì)在生物界的存在具有普遍性，在生物體內(nèi)占有特殊地位。書上指出“無論是簡單的低等生物，還是復(fù)雜的高等生物都毫無例外的含有蛋白質(zhì)?！比梭w內(nèi)蛋白質(zhì)含量約占人體總固體量的45%。二、蛋白質(zhì)具有多樣性的生物學(xué)功能1.生物催化作用催化生物體內(nèi)生化反應(yīng)需要酶作為生物催化劑（biologicalcatalyst）而大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)。（有關(guān)的酶概念以及酶如何催化體內(nèi)生化反應(yīng)在以后的章節(jié)中逐步討論。）2.

代謝調(diào)節(jié)作用許多參加代謝調(diào)節(jié)的激素為蛋白質(zhì)或者多肽。如調(diào)節(jié)糖代謝的胰島素就是由51個氨基酸構(gòu)成的。3.

免疫保護作用

機體免疫功能與抗體有關(guān)而抗體是一類特殊的球蛋白，如丙種球蛋白注射劑。4.

物質(zhì)的轉(zhuǎn)運和貯存。體內(nèi)許多小分子物質(zhì)的轉(zhuǎn)運和貯存由一些特殊的蛋白質(zhì)來完成，如Hb運輸O2以及CO2，血漿運鐵蛋白轉(zhuǎn)運鐵等。5.

運動與支持作用肌肉的收縮與舒張，由肌動蛋白與肌球蛋白等完成，即營養(yǎng)不良癥，生理情況下消瘦，病理情況下死亡。6.

生長繁殖遺傳和變異作用生物的生長繁殖遺傳和變異等都與蛋白質(zhì)組成的結(jié)合蛋白。有關(guān)（核蛋白）而核蛋白是由核酸和蛋白質(zhì)。7.

生物膜的功能和受體膜由蛋白質(zhì)和脂肪構(gòu)成的脂質(zhì)雙層結(jié)構(gòu)；受體也是一類接受和傳遞調(diào)節(jié)信息的蛋白質(zhì)。第二節(jié)、蛋白質(zhì)的化學(xué)組成

蛋白質(zhì)之所以在生命活動中有重要功能，主要在于其化學(xué)組成結(jié)構(gòu)和性質(zhì)（chemicalcompositionstructurecharacter）一.

蛋白質(zhì)的元素組成許多蛋白質(zhì)已經(jīng)獲得了結(jié)晶的純品，其元素分析可知，蛋白質(zhì)組成上的元素主要有C、H、O、N、S，有些蛋白質(zhì)還含有金屬元素P、Fe、Mn、Zn、I等。但大多數(shù)蛋白質(zhì)中含N量恒定，平均為16%，即1gN相當(dāng)于6.25g蛋白質(zhì)----凱氏定氮法測定蛋白質(zhì)含量的計算基礎(chǔ)，也是藥典規(guī)定的測定蛋白質(zhì)含量的方法。所以蛋白質(zhì)含量=蛋白質(zhì)含氮量*100/16=蛋白質(zhì)含氮量*6.25。

二.

蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的基本單位---氨基酸（aminoacid，AA）

蛋白質(zhì)分子量龐大結(jié)構(gòu)復(fù)雜種類繁多，但其水解的最終產(chǎn)物都是氨基酸。(一)氨基酸的結(jié)構(gòu)從各種生物體中發(fā)現(xiàn)的氨基酸已經(jīng)有180多種，但是參與蛋白質(zhì)組成的常見氨基酸或稱基本氨基酸，只有20種，其化學(xué)通式為:CCOOHHRH2N氨基酸的通式1.

20種氨基酸中除Pro外，其余氨基酸的共同特點是:與羧基相鄰的α-碳原子(α-carbonatom)上都有一個氨基，因而稱α-氨基酸。2.

不同的α-AA，其R側(cè)鏈不同。氨基酸R側(cè)鏈對蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)有重要影響。3.

除Gly的R側(cè)鏈為H原子外，其他AA的α-碳原子都是不對稱碳原子，可形成不同的構(gòu)型(stereoisomers)，具有旋光性。問:20種氨基酸中哪種分子量最小？

所以許多生產(chǎn)的氨基酸均有D，L兩種類型，但天然蛋白質(zhì)中基本氨基酸均為L型。D型氨基酸很少出現(xiàn)，但細菌中有。無論是蛋白質(zhì)還是多肽，均由上述氨基酸組成，氨基酸名稱常用三字代號表示要求記住。后面的內(nèi)容中氨基酸講課時均以符號代替。下面以丙氨酸為例，闡述D型和L型氨基酸是如何區(qū)分的(一)氨基酸的分類

（classificationofaminoacid）

以側(cè)鏈R基團的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)作為氨基酸分類的基礎(chǔ)，原因在于蛋白質(zhì)許多性質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能都與氨基酸的側(cè)鏈R基團密切相關(guān)。1.

非極性氨基酸：其R基為疏水性的，共有8種，Val，Ile，Leu，Met，Ala，Pro，Phe，Trp2.

極性不解離氨基酸：有7種，Ser，Thr，Tyr，Asn，Gln，Cys，Gly3.

堿性氨基酸：Lys，His，Arg酸性氨基酸：Asp，Glu

罕見氨基酸：由相應(yīng)氨基酸殘基經(jīng)加工修飾而成

1)

Glu---γ氨基丁酸(GABA)2)

Met---同型Cys3)

瓜氨酸，鳥氨酸是合成尿素的中間體

6.我國氨基酸類藥物的發(fā)展藥典1953年，1960年為0；1977年4種；1985年為3種；1990年為5種；1995年12種；1998年增補為26種；2000年原料藥22種，制劑4種。文獻資料《氨基酸藥用現(xiàn)狀》中國生化藥物雜志，2002，23(4)，p213。《Arg---一種多功能的生化藥物》中國生化藥物雜志，2001，22(5)，p265。1、氨基酸的電離性質(zhì)