第二章蛋白質(zhì)化學(xué)

二、蛋白質(zhì)的生物學(xué)意義蛋白質(zhì)是構(gòu)成生物體最基本的結(jié)構(gòu)物質(zhì)和功能物質(zhì)。蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)，是生命活動(dòng)的主要體現(xiàn)者。結(jié)構(gòu)骨架催化作用運(yùn)輸作用免疫作用運(yùn)動(dòng)作用調(diào)節(jié)作用第一頁(yè)第二頁(yè)，共128頁(yè)。三、蛋白質(zhì)的化學(xué)組成(一)蛋白質(zhì)的元素組成基本元素：CHONS

50~55%6~8%20~23%15~18%0~4%其他元素（某些蛋白質(zhì)）：PFeCuZnMoISe第二頁(yè)第三頁(yè)，共128頁(yè)。蛋白質(zhì)的含氮量大多數(shù)蛋白質(zhì)的含氮量接近于16%蛋白質(zhì)氮占生物組織中所有含氮物質(zhì)的絕大部分所以，可以根據(jù)生物樣品中的含氮量來(lái)計(jì)算蛋白質(zhì)的大概含量.蛋白質(zhì)含量（克%）=每克生物樣品中含氮的克數(shù)

6.25第三頁(yè)第四頁(yè)，共128頁(yè)。(二）蛋白質(zhì)的分子組成蛋白質(zhì)>104

d

↓示5×103d↓胨2×103d

↓多肽103~5×102d↓二肽2×102d

↓氨基酸102d

月第四頁(yè)第五頁(yè)，共128頁(yè)。(三)蛋白質(zhì)的其他組分蛋白質(zhì)

簡(jiǎn)單蛋白質(zhì)結(jié)合蛋白質(zhì)

氨基酸部分非氨基酸部分糖脂核酸輔因子第五頁(yè)第六頁(yè)，共128頁(yè)。三、蛋白質(zhì)的基本單位--氨基酸（一)氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)除甘氨酸和脯氨酸外，其他均具有如下結(jié)構(gòu)通式。

-氨基酸不變部分可變部分手性

-碳原子第六頁(yè)第七頁(yè)，共128頁(yè)。第七頁(yè)第八頁(yè)，共128頁(yè)。天然氨基酸除脯氨酸和甘氨酸外，其余均屬于L-α-氨基酸。除甘氨酸外，氨基酸均含有一個(gè)手性

-碳原子，因此都具有旋光性和立體異構(gòu)。各種氨基酸的區(qū)別在于側(cè)鏈R基團(tuán)（Radical)不同。第八頁(yè)第九頁(yè)，共128頁(yè)。蘇氨酸半胱氨酸第九頁(yè)第十頁(yè)，共128頁(yè)。苯丙氨酸酪氨酸色氨酸組氨酸賴氨酸精氨酸天冬氨酸谷氨酸天冬酰胺谷氨酰胺八種必需氨基酸：Thr,Lys,Val,LeuIle,Met,Tyr，Phe蘇賴?yán)i亮異亮，甲硫酪苯丙。第十頁(yè)第十一頁(yè)，共128頁(yè)。(二）氨基酸的分類1.常見(jiàn)的天然氨基酸：

極性氨基酸①按極性分非極性氨基酸

酸性氨基酸

②按酸堿性分堿性氨基酸中性氨基酸第十一頁(yè)第十二頁(yè)，共128頁(yè)。Gly,Ala,Val,Leu.Ile,Phe,Met,Pro,Trp帶電荷Ser,Thr,Asn,Gln,Tyr,Cys帶正電:His,Lys,Arg帶負(fù)電荷:Asp,GLu.不帶荷:極性氨基酸氨基酸非極性氨基酸第十二頁(yè)第十三頁(yè)，共128頁(yè)。③按營(yíng)養(yǎng)狀況分必需氨基酸非必需氨基酸2.稀有氨基酸是正常氨基酸的衍生物在遺傳上沒(méi)有直接的三聯(lián)密碼.(3)非蛋白質(zhì)氨基酸不在蛋白質(zhì)分子中出現(xiàn)的氨基酸大多是α-氨基酸的衍生物也有D-型和?-、γ-、δ-氨基酸.第十三頁(yè)第十四頁(yè)，共128頁(yè)。（三）氨基酸的理化性質(zhì)：1.一般物理性質(zhì)：無(wú)色晶體，熔點(diǎn)極高，一般在2000以上。不同氨基酸有不同的味感。能溶于稀酸或稀堿，不溶于有機(jī)溶劑。第十四頁(yè)第十五頁(yè)，共128頁(yè)。2.兩性解離及等電點(diǎn)：氨基酸分子是一種兩性電解質(zhì)。通過(guò)改變?nèi)芤旱膒H可使氨基酸分子的解離狀態(tài)發(fā)生改變。第十五頁(yè)第十六頁(yè)，共128頁(yè)。Pk2是AA的-NH3+被滴定一半時(shí)的pH（

NH3+釋放H+）Pk1是AA的-coo-被滴定一半時(shí)的pH（coo-結(jié)合H+）氨基酸的解離曲線第十六頁(yè)第十七頁(yè)，共128頁(yè)。等電點(diǎn)的概念:氨基酸分子上的-NH3+和-COO-解離度完全相同；氨基酸所帶的凈電荷為零；些時(shí)溶液的pH值稱為該氨基酸的等電點(diǎn)。等電點(diǎn)（pI）時(shí)溶解度最小。第十七頁(yè)第十八頁(yè)，共128頁(yè)。等電點(diǎn)的推導(dǎo)第十八頁(yè)第十九頁(yè)，共128頁(yè)。[Ala+]=[Ala±][H+]K1移項(xiàng)：[Ala-]=[Ala±]K2[H+]根據(jù)等電點(diǎn)的定義:[Ala+]=[Ala-][Ala±][H+]K1[Ala±]K2[H+]=第十九頁(yè)第二十頁(yè)，共128頁(yè)。整理：K1K2

[Ala±]=[Ala±][H+][H+]K1K2=[H+]2兩端取對(duì)數(shù)：-lg[H+]2

=-lgK1-lgK2∵-lgK1=

pk1-lgK2=

pk2

∴2（-lg[H+]）=pk1+pk2根據(jù)pH的定義得：pH=lg1/[H+]=-lg[H+]∴2pH=pk1+pk2pI=1/2(pk1+pk2

)第二十頁(yè)第二十一頁(yè)，共128頁(yè)。中性氨基酸：pI=(pK1+pK2)/2酸性氨基酸：pI=(pK1+pKR-COO-

)/2堿性氨基酸：pI=(pK2+pKR-NH2)/2pK1指α-羧基離解常數(shù)的負(fù)對(duì)數(shù)值；pK2指α-氨基離解常數(shù)的負(fù)對(duì)數(shù)值pKR指?jìng)?cè)鏈R基離解常數(shù)的負(fù)對(duì)數(shù)值。第二十一頁(yè)第二十二頁(yè)，共128頁(yè)。3.紫外吸收性質(zhì)：色氨酸、酪氨酸和苯丙氨酸對(duì)紫外光有光吸收。其吸收峰在280nm左右，以色氨酸吸收最強(qiáng)?？刹捎米贤夥址止舛确y(cè)定蛋白質(zhì)的含量。第二十二頁(yè)第二十三頁(yè)，共128頁(yè)。氨基酸的紫外吸收光譜第二十三頁(yè)第二十四頁(yè)，共128頁(yè)。4.氨基酸的化學(xué)反應(yīng)（1）茚三酮反應(yīng)AA+水合茚三酮藍(lán)紫色化合物（2）甲醛反應(yīng)AA+甲醛二羥甲基氨基酸（3）亞硝酸反應(yīng)AA+亞硝酸

-羥氨基酸+氮?dú)?水加熱第二十四頁(yè)第二十五頁(yè)，共128頁(yè)。pH8.3（4）Sanger反應(yīng)

AA+DNFBDNP氨基酸（黃色）

（5）Dansyl-cl反應(yīng)

AA+DNS-ClDNP氨基酸（熒光）

（6）Edman反應(yīng)AA+PITCPTC-AAPTH-AA+H2ONaHCO3pH8-9、室溫pH9.7無(wú)水HF第二十五頁(yè)第二十六頁(yè)，共128頁(yè)。AA與茚三酮反應(yīng)用途：常用于氨基酸的定性或定量分析。水合茚三酮茚三酮第二十六頁(yè)第二十七頁(yè)，共128頁(yè)。用途：末端基氨基酸測(cè)定AA與二硝基氟苯（DNFB）的反應(yīng)第二十七頁(yè)第二十八頁(yè)，共128頁(yè)。用途：末端基氨基酸測(cè)定AA與丹磺酰氯的反應(yīng)第二十八頁(yè)第二十九頁(yè)，共128頁(yè)。四、肽(peptide)

（一）肽的概念第二十九頁(yè)第三十頁(yè)，共128頁(yè)。肽:若干氨基酸通過(guò)肽鍵聚合而成的鏈狀化合物。肽鍵:肽分子中，一個(gè)氨基酸分子的α-羧基與另一個(gè)氨基酸分子的α-氨基經(jīng)脫水形成的酰胺鍵（-CO-NH）。二肽.三肽:根據(jù)成肽的氨基酸數(shù)目命名.寡肽：10肽以下稱之。多肽：

10肽以上稱之。氨基酸殘基：氨基酸成肽后已不完整，故稱之。肽單位：與肽鍵相連的六個(gè)原子（C

1,C,O,N,H,C

2)組成的肽平面。第三十頁(yè)第三十一頁(yè)，共128頁(yè)。氨基酸殘基與肽單位第三十一頁(yè)第三十二頁(yè)，共128頁(yè)。第三十二頁(yè)第三十三頁(yè)，共128頁(yè)。氨基酸的順序：指從“N”端→“C”端氨基酸的排列順序。肽的表示法:按氨基酸的順序依次讀為某氨酰某氨?！嘲彼?。如：谷氨酰半胱氨酰甘氨酸.簡(jiǎn)稱：谷胱甘肽簡(jiǎn)式：Glu·Cys·Gly（二）肽結(jié)構(gòu)的表示第三十三頁(yè)第三十四頁(yè)，共128頁(yè)。（三）生物活性肽：生物體內(nèi)具有特殊的生物學(xué)活性的肽類物質(zhì)。重要的有谷胱甘肽、神經(jīng)肽、肽類激素等。第三十四頁(yè)第三十五頁(yè)，共128頁(yè)。1.谷胱甘肽（GSH）：全稱為γ-谷氨酰半胱氨酰甘氨酸。還原型（GSH）氧化型（GSSG）谷胱甘肽的生理功用：參與氧化還原反應(yīng)解毒作用保護(hù)巰基酶的活性第三十五頁(yè)第三十六頁(yè)，共128頁(yè)。γ-

谷胱甘肽（GSH）第三十六頁(yè)第三十七頁(yè)，共128頁(yè)。2.多肽類激素：種類較多，生理功能各異。主要見(jiàn)于下丘腦及垂體分泌的激素。第三十七頁(yè)第三十八頁(yè)，共128頁(yè)。+H3N-Tyr-Gly-Gly-Phe-Met-COO-+H3N-Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu-COO-3、神經(jīng)肽·腦啡肽·Leo腦啡肽·有鎮(zhèn)痛麻醉作用。第三十八頁(yè)第三十九頁(yè)，共128頁(yè)。五、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)一級(jí)結(jié)構(gòu)----基本結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)二級(jí)結(jié)構(gòu)三級(jí)結(jié)構(gòu)四級(jí)結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)第三十九頁(yè)第四十頁(yè)，共128頁(yè)。（一）蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)1、蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)的概念一級(jí)結(jié)構(gòu)指多肽鏈的氨基酸組成、線性順序、多肽鏈數(shù)目和關(guān)聯(lián)。多肽鏈的氨基酸順序，是蛋白質(zhì)生物功能的基礎(chǔ)。穩(wěn)定一級(jí)結(jié)構(gòu)的力：肽鍵、二硫鍵。第四十頁(yè)第四十一頁(yè)，共128頁(yè)。胰島素（Insulin）：第四十一頁(yè)第四十二頁(yè)，共128頁(yè)。2、蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)的測(cè)定蛋白質(zhì)氨基酸順序的測(cè)定是蛋白質(zhì)化學(xué)研究的基礎(chǔ)。自從1953年F.Sanger測(cè)定了胰島素的一級(jí)結(jié)構(gòu)以來(lái)，現(xiàn)在已經(jīng)有上千種不同蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)被測(cè)定。

第四十二頁(yè)第四十三頁(yè)，共128頁(yè)。3.一級(jí)結(jié)構(gòu)測(cè)定的意義：

一級(jí)結(jié)構(gòu)是研究高級(jí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)?？梢詮姆肿铀疥U明蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系?？梢詾樯镞M(jìn)化理論提供依據(jù)?？梢詾槿斯ず铣傻鞍踪|(zhì)提供參考順序。第四十三頁(yè)第四十四頁(yè)，共128頁(yè)。蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)的變異與分子病在鐮刀狀紅細(xì)胞貧血患者中，由于基因突變導(dǎo)致血紅蛋白β-鏈第六位氨基酸殘基由谷氨酸改變?yōu)槔i氨酸，血紅蛋白的親水性明顯下降，從而發(fā)生聚集，使紅細(xì)胞變?yōu)殓牭稜?。氨基酸順?2345678

HbAVal.His.Leu.Thr.Pro.Glu.Glu.LysHbSVal.His.Leu.Thr.Pro.Val.Glu.Lys第四十四頁(yè)第四十五頁(yè)，共128頁(yè)。細(xì)胞色素c的一級(jí)結(jié)構(gòu)與生物進(jìn)化的關(guān)系第四十五頁(yè)第四十六頁(yè)，共128頁(yè)。1.樣品純化（純度>97%以上）；2.測(cè)定蛋白質(zhì)的分子量；3.末端分析N端分析：PITC法

DNFB法

Edman法DNS-CL法C端分析：肼解法,羧肽酶法

4.拆分多肽鏈:可用8mol/L尿素或6mol/L鹽酸胍處理5.用兩種以上方法特異性裂解：肽鏈內(nèi)切酶（胰蛋白酶）化學(xué)試劑（溴化氰）6.分離純化肽段：雙向電泳7.測(cè)定氨基酸組成：

氨基酸自動(dòng)分析儀(峰圖）8.跨切口重迭肽段，分析氨基酸順序

3一級(jí)結(jié)構(gòu)測(cè)定的程序第四十六頁(yè)第四十七頁(yè)，共128頁(yè)。PITC法測(cè)定N-端氨基酸殘基第四十七頁(yè)第四十八頁(yè)，共128頁(yè)。DNFB法分析N-端氨基酸殘基第四十八頁(yè)第四十九頁(yè)，共128頁(yè)。Edman降解法測(cè)定氨基酸序列異硫氰酸苯酯第四十九頁(yè)第五十頁(yè)，共128頁(yè)。用途：末端基氨基酸測(cè)定AA與丹磺酰氯的反應(yīng)第五十頁(yè)第五十一頁(yè)，共128頁(yè)。肼解法分析C-端氨基酸殘基NH2-NH2NH-NH2第五十一頁(yè)第五十二頁(yè)，共128頁(yè)。羧肽酶是一種肽鏈外切酶，它能從多肽鏈的C-端逐個(gè)的水解。羧肽酶A能水解除Pro,Arg和Lys以外的所有C-末端氨基酸殘基；根據(jù)不同的反應(yīng)時(shí)間測(cè)出酶水解所釋放出的氨基酸種類和數(shù)量，從而知道蛋白質(zhì)的C-末端殘基順序。羧肽酶法分析C-端氨基酸殘基羧肽酶B只能水解Arg和Lys為C-末端殘基的肽鍵。第五十二頁(yè)第五十三頁(yè)，共128頁(yè)。蛋白質(zhì)的特異裂解第五十三頁(yè)第五十四頁(yè)，共128頁(yè)。胰蛋白酶（trypsin)的裂解作用第五十四頁(yè)第五十五頁(yè)，共128頁(yè)。BrCN的裂解作用第五十五頁(yè)第五十六頁(yè)，共128頁(yè)。氨基酸自動(dòng)測(cè)序儀第五十六頁(yè)第五十七頁(yè)，共128頁(yè)。第五十七頁(yè)第五十八頁(yè)，共128頁(yè)。確定肽段在多肽鏈中的次序第五十八頁(yè)第五十九頁(yè)，共128頁(yè)。（二）蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)（構(gòu)象）：指蛋白質(zhì)分子中原子和基團(tuán)在空間的排列分布和肽鏈的走向。第五十九頁(yè)第六十頁(yè)，共128頁(yè)。1.概述⑴何謂構(gòu)象：構(gòu)象是指一個(gè)由幾個(gè)碳原子組成的分子，由于單鍵的旋轉(zhuǎn)造成的不同碳原子上各原子或取代基團(tuán)的空間排布。構(gòu)象的改變不需要共價(jià)鍵的斷裂和重組，只需要單鍵旋轉(zhuǎn)方向和角度改變即可。conformationconfiguration第六十頁(yè)第六十一頁(yè)，共128頁(yè)。乙烷的構(gòu)象第六十一頁(yè)第六十二頁(yè)，共128頁(yè)。⑵決定蛋白質(zhì)空間構(gòu)象的因素①蛋白質(zhì)的氨基酸序列②肽鍵的剛性平面性質(zhì)由于C=O雙鍵中的π電子云與N原子上的未共用電子對(duì)發(fā)生“電子共振”，使肽鍵具有部分雙鍵的性質(zhì)，不能自由旋轉(zhuǎn)。與肽鍵相連的六個(gè)原子構(gòu)成剛性平面結(jié)構(gòu)，稱為肽單元或肽鍵平面。但由于α-碳原子與其他原子之間均形成單鍵，因此兩相鄰的肽鍵平面可以α-碳原子作相對(duì)旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)的相對(duì)角度稱Cα原子的兩面角

和

，可描述多肽的所有可能構(gòu)象。第六十二頁(yè)第六十三頁(yè)，共128頁(yè)。第六十三頁(yè)第六十四頁(yè)，共128頁(yè)。第六十四頁(yè)第六十五頁(yè)，共128頁(yè)。③R基團(tuán)的性質(zhì)和排布：空間位阻基團(tuán)相互作用氫鍵離子鍵疏水鍵范德華力共價(jià)鍵（二硫鍵、酯鍵）第六十五頁(yè)第六十六頁(yè)，共128頁(yè)。穩(wěn)定蛋白質(zhì)構(gòu)象的力第六十六頁(yè)第六十七頁(yè)，共128頁(yè)。2.蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)

蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)：指一級(jí)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步盤(pán)繞折疊，其主鏈形成的局部構(gòu)象。二級(jí)結(jié)構(gòu)的類型：主要有

-螺旋、

-折疊、

-轉(zhuǎn)角、無(wú)規(guī)卷曲。維持二級(jí)結(jié)構(gòu)的力：主要是氫鍵。第六十七頁(yè)第六十八頁(yè)，共128頁(yè)。R基分布在螺旋的外側(cè)，并且影響著螺旋的形成。主鏈圍繞中心軸呈有規(guī)律螺旋式上升，形成右手螺旋；旋轉(zhuǎn)一周為3.6個(gè)氨基酸殘基；螺距為0.54nm；其結(jié)構(gòu)靠第一個(gè)肽平面上的-NH基與第四個(gè)肽平面上的-CO基形成的氫鍵維持，氫鍵的取向幾乎與軸平行；（1）α-螺旋的特征第六十八頁(yè)第六十九頁(yè)，共128頁(yè)。左手/右手α-螺旋第六十九頁(yè)第七十頁(yè)，共128頁(yè)。第七十頁(yè)第七十一頁(yè)，共128頁(yè)。角蛋白分子中的二硫鍵第七十一頁(yè)第七十二頁(yè)，共128頁(yè)。⑵影響α-螺旋穩(wěn)定的因素

極大的側(cè)鏈基團(tuán)（存在空間位阻）；連續(xù)存在的側(cè)鏈帶有相同電荷的氨基酸殘基（同種電荷的互斥效應(yīng))有脯氨酸、羥脯氨酸的存在（不能形成氫鍵）。第七十二頁(yè)第七十三頁(yè)，共128頁(yè)。（2）β-折迭的特征由若干條肽段或肽鏈平行或反平行排列組成片狀結(jié)構(gòu)；主鏈骨架上下折疊呈鋸齒狀；借相鄰主鏈之間的氫鍵維系。R基交替分布在片層的上下方。第七十三頁(yè)第七十四頁(yè)，共128頁(yè)。第七十四頁(yè)第七十五頁(yè)，共128頁(yè)。β-折迭包括平行式和反平行式兩種類型第七十五頁(yè)第七十六頁(yè)，共128頁(yè)。絲蛋白的結(jié)構(gòu)絲蛋白是由伸展的肽鏈沿纖維軸平行排列成反向

-折疊結(jié)構(gòu)。分子中不含

-螺旋。絲蛋白的肽鏈通常是由多個(gè)六肽單元重復(fù)而成。這六肽的氨基酸順序?yàn)椋?/p>

-（Gly-Ser-Gly-Ala-Gly-Ala）n-第七十六頁(yè)第七十七頁(yè)，共128頁(yè)。（3）β-轉(zhuǎn)角的特征主鏈骨架本身以大約180°回折;回折部分通常由四個(gè)氨基酸殘基構(gòu)成;構(gòu)象依靠第一殘基的-CO基與第四殘基的-NH基之間形成氫鍵來(lái)維系。第七十七頁(yè)第七十八頁(yè)，共128頁(yè)。第七十八頁(yè)第七十九頁(yè)，共128頁(yè)。（4）無(wú)規(guī)卷曲的特征coil無(wú)規(guī)卷曲是指多肽鏈主鏈部分形成的無(wú)規(guī)律的卷曲構(gòu)象。第七十九頁(yè)第八十頁(yè)，共128頁(yè)。RNase的分子結(jié)構(gòu)α-螺旋β-折迭β-轉(zhuǎn)角無(wú)規(guī)卷曲第八十頁(yè)第八十一頁(yè)，共128頁(yè)。超二級(jí)結(jié)構(gòu)(模序）motif

在蛋白質(zhì)分子中，若干具有二級(jí)結(jié)構(gòu)的肽段在空間上相互接近.形成有規(guī)則的，空間上能夠辯認(rèn)的二級(jí)結(jié)構(gòu)組合體。模序是蛋白質(zhì)發(fā)揮特定功能的基礎(chǔ)。如βαβ,βββ,ββ,αα等。第八十一頁(yè)第八十二頁(yè)，共128頁(yè)。βαβααβββββ第八十二頁(yè)第八十三頁(yè)，共128頁(yè)。鋅指結(jié)構(gòu)：螺旋-折迭-折迭模序第八十三頁(yè)第八十四頁(yè)，共128頁(yè)。轉(zhuǎn)錄因子MyoD的螺旋-環(huán)-螺旋模序第八十四頁(yè)第八十五頁(yè)，共128頁(yè)。結(jié)構(gòu)域與分子整體以共價(jià)鍵相連，這是它與亞基的區(qū)別。結(jié)構(gòu)域domain多肽鏈在超二級(jí)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上進(jìn)一步盤(pán)曲折疊為緊密的近似球狀的結(jié)構(gòu)。在空間上彼此分隔，各自具有部分生物學(xué)功能的結(jié)構(gòu)。第八十五頁(yè)第八十六頁(yè)，共128頁(yè)。圖示：假設(shè)具有2個(gè)結(jié)構(gòu)域的蛋白質(zhì)的線性折疊途徑第八十六頁(yè)第八十七頁(yè)，共128頁(yè)。蛋白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu)：是指蛋白質(zhì)分子在二級(jí)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上進(jìn)一步盤(pán)曲折疊而形成的整體構(gòu)象，也就是一條多肽鏈全部原子在三維空間的排布位置。4、蛋白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu)第八十七頁(yè)第八十八頁(yè)，共128頁(yè)。維系三級(jí)結(jié)構(gòu)的力：主要是非共價(jià)鍵（次級(jí)鍵），如疏水鍵、氫鍵、鹽鍵、范氏引力等，但也有共價(jià)鍵，如二硫鍵等。第八十八頁(yè)第八十九頁(yè)，共128頁(yè)。疏水作用是維持蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)最主要的穩(wěn)定力。疏水基團(tuán)因疏水作用而聚向分子內(nèi)部，親水基團(tuán)多分布在分子表面。因此，具有三級(jí)結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)都是親水的。第八十九頁(yè)第九十頁(yè)，共128頁(yè)。肌紅蛋白的三級(jí)結(jié)構(gòu)第九十頁(yè)第九十一頁(yè)，共128頁(yè)。溶菌酶分子的三級(jí)結(jié)構(gòu)第九十一頁(yè)第九十二頁(yè)，共128頁(yè)。胰島素分子的三級(jí)結(jié)構(gòu)第九十二頁(yè)第九十三頁(yè)，共128頁(yè)。4.蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu)：由兩條或兩條以上具有三級(jí)結(jié)構(gòu)的多肽鏈相互締結(jié)在一起的聚合體。其中每條具有三級(jí)結(jié)構(gòu)的多肽鏈為一個(gè)亞基sub-unit。維系蛋白質(zhì)四級(jí)結(jié)構(gòu)的力是次級(jí)鍵。由多個(gè)亞基聚集而成的蛋白質(zhì)稱為寡聚蛋白。第九十三頁(yè)第九十四頁(yè)，共128頁(yè)。血紅蛋白(hemoglobin)的四級(jí)結(jié)構(gòu)第九十四頁(yè)第九十五頁(yè)，共128頁(yè)。血紅蛋白的四級(jí)結(jié)構(gòu)第九十五頁(yè)第九十六頁(yè)，共128頁(yè)。亞基的立體排布第九十六頁(yè)第九十七頁(yè)，共128頁(yè)。六、蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系（一）蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系1、一級(jí)結(jié)構(gòu)與生物進(jìn)化2、一級(jí)結(jié)構(gòu)與分子?。ǘ┑鞍踪|(zhì)高級(jí)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系1、蛋白質(zhì)變構(gòu)與功能的關(guān)系2、蛋白質(zhì)變性與功能的關(guān)系第九十七頁(yè)第九十八頁(yè)，共128頁(yè)。當(dāng)血紅蛋白的一個(gè)α亞基與氧分子結(jié)合→其他亞基的構(gòu)象發(fā)生改變→對(duì)氧的親和力增加→整個(gè)分子的氧結(jié)合力迅速增高→血紅蛋白的氧飽和曲線呈“S”形。這種由于蛋白質(zhì)分子構(gòu)象改變而導(dǎo)致蛋白質(zhì)分子功能發(fā)生改變的現(xiàn)象稱為變構(gòu)效應(yīng)。血紅蛋白第九十八頁(yè)第九十九頁(yè)，共128頁(yè)。七蛋白質(zhì)的性質(zhì)(一)膠體性質(zhì)

分子量很大很大的吸附力不能透過(guò)半透膜其水溶液是親水膠體第九十九頁(yè)第一百頁(yè)，共128頁(yè)。蛋白質(zhì)分子量的測(cè)定：超離心沉降法凝膠電泳法凝膠過(guò)濾法滲透壓法第一百頁(yè)第一百零一頁(yè)，共128頁(yè)。超離心沉降法：

把蛋白質(zhì)溶液放在25-50萬(wàn)倍重力場(chǎng)的離心作用下，使蛋白質(zhì)顆粒從溶液中沉降下來(lái)。應(yīng)用光學(xué)方法觀察蛋白質(zhì)的沉降行為，從而判斷出蛋白質(zhì)的沉降速率，計(jì)算出蛋白質(zhì)的分子量。一般把單位（厘米）離心場(chǎng)中的沉降速率，稱為沉降系數(shù)，用S表示。一個(gè)S單位等于1×10-13秒。蛋白質(zhì)的分子量可以直接用S表示。第一百零一頁(yè)第一百零二頁(yè)，共128頁(yè)。（二）蛋白質(zhì)的兩性解離與等電點(diǎn)由于蛋白質(zhì)分子中氨基酸殘基的側(cè)鏈上存在游離的氨基和游離的羧基，因此蛋白質(zhì)與氨基酸一樣具有兩性解離的性質(zhì)，因而也具有特定的等電點(diǎn)。第一百零二頁(yè)第一百零三頁(yè)，共128頁(yè)。

在不同的pH環(huán)境下，蛋白質(zhì)的電學(xué)性質(zhì)不同。當(dāng)溶液pH=等電點(diǎn)時(shí)，蛋白質(zhì)粒子凈電荷為零，在電場(chǎng)中不移動(dòng)；當(dāng)溶液pH＞等電點(diǎn)時(shí)，蛋白質(zhì)粒子帶負(fù)電荷，在電場(chǎng)中向正極移動(dòng)；當(dāng)溶液pH＜等電點(diǎn)時(shí)，蛋白質(zhì)粒子帶正電荷，在電場(chǎng)中向負(fù)極移動(dòng)。第一百零三頁(yè)第一百零四頁(yè)，共128頁(yè)。第一百零四頁(yè)第一百零五頁(yè)，共128頁(yè)。（三）蛋白質(zhì)的變性與復(fù)性1、蛋白質(zhì)的變性：在某些物理或化學(xué)因素的作用下，蛋白質(zhì)嚴(yán)格的空間結(jié)構(gòu)被破壞（不包括肽鍵的斷裂），從而引起蛋白質(zhì)若干理化性質(zhì)和生物學(xué)性質(zhì)的改變，稱為蛋白質(zhì)的變性(denaturation)。第一百零五頁(yè)第一百零六頁(yè)，共128頁(yè)。（1）變性蛋白質(zhì)的特征：物理性質(zhì)：旋光性改變?nèi)芙舛认陆党两德噬吖馕斩仍黾拥谝话倭懔?yè)第一百零七頁(yè)，共128頁(yè)。

化學(xué)性質(zhì)：官能團(tuán)反應(yīng)性增加易被蛋白酶水解生物學(xué)性質(zhì)：原有生物學(xué)活性喪失抗原性改變第一百零七頁(yè)第一百零八頁(yè)，共128頁(yè)。（2）引起蛋白質(zhì)變性的因素

物理因素：高溫、高壓、紫外線、電離輻射、超聲波等.化學(xué)因素：強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、有機(jī)溶劑、重金屬鹽、去污劑、尿素第一百零八頁(yè)第一百零九頁(yè)，共128頁(yè)。2.蛋白質(zhì)變性的復(fù)性復(fù)性的概念：變性蛋白在一定的條件下，恢復(fù)其原有的的空間結(jié)構(gòu)與生物活性的過(guò)程稱之。影響復(fù)性的因素：變性的原因蛋白質(zhì)的種類變性的程度第一百零九頁(yè)第一百一十頁(yè)，共128頁(yè)。沉淀：蛋白質(zhì)分子相互聚集而從溶液中析出的現(xiàn)象稱為沉淀。變性的蛋白質(zhì)不一定沉淀，沉淀的蛋白質(zhì)不一定變性。凝固：加熱使蛋白質(zhì)變性并凝聚成塊狀稱為凝固。第一百一十頁(yè)第一百一十一頁(yè)，共128頁(yè)。核糖核酸酶的變性與復(fù)性第一百一十一頁(yè)第一百一十二頁(yè)，共128頁(yè)。八蛋白質(zhì)的分類（一）按分子形狀分球狀蛋白質(zhì):纖維狀蛋白質(zhì):

α-角蛋白毛發(fā)、指甲等β-角蛋白蠶絲、蜘蛛絲等膠原蛋白皮膚、軟骨等第一百一十二頁(yè)第一百一十三頁(yè)，共128頁(yè)。（二）按化學(xué)組成和溶解度分簡(jiǎn)單蛋白質(zhì)結(jié)合蛋白質(zhì)(三)按生物功能分結(jié)構(gòu)蛋白收縮蛋白運(yùn)輸?shù)鞍踪A藏蛋白免疫蛋白調(diào)節(jié)蛋白酶第一百一十三頁(yè)第一百一十四頁(yè)，共128頁(yè)。（一）分離純化的一般程序前處理生物組織破碎溶解離心粗分級(jí)無(wú)細(xì)胞提取液細(xì)分級(jí)濃縮的蛋白質(zhì)溶液

層析電泳精制品(結(jié)晶/凍干粉)鹽