蛋白質(zhì)氨基酸

第二十四章氨基酸和蛋白質(zhì)120212021/10/10星期日220212021/10/10星期日320212021/10/10星期日420212021/10/10星期日520212021/10/10星期日620212021/10/10星期日720212021/10/10星期日【觀察與思考】【思考】：從結(jié)構(gòu)上看，其共同點是什么？820212021/10/10星期日

多個氨基酸分子可以在分子間脫水，而形成多肽（多肽是螺旋狀的長鏈），再構(gòu)成蛋白質(zhì)。觀察與思考

氨基酸分子中均含有羧基（-COOH）和氨基（-NH2)原子團。α-氨基酸分子中氨基接在離羧基最近的碳原子上。920212021/10/10星期日羧酸烴基上的氫原子被氨基取代后的產(chǎn)物。(氨基：NH3去掉一個H原子剩下的部分表示:-NH2，有堿性！)●結(jié)構(gòu)：含有一個-NH2及-COOH●性質(zhì)：具有兩性：堿性和酸性氨基酸：α-氨基酸的結(jié)構(gòu)通式：R

-CH-COOHNH21020212021/10/10星期日常見的α-氨基酸CH2-COOHNH2α-氨基乙酸(甘氨酸)CH3-CH-COOHNH2α-氨基丙酸(丙氨酸)-CH2-CH-COOHNH2α-氨基-β-苯基丙酸(苯丙氨酸)HOOC-(CH2)2-CH-COOHNH2α-氨基戊二酸(谷氨酸)1120212021/10/10星期日NH2CCH2OHOCH3COHOCHNH2(CH2)2NH2COOHHOOCCH甘氨酸丙氨酸谷氨酸習(xí)慣命名法系統(tǒng)命名法a－氨基乙酸a－氨基丙酸a－氨基戊二酸

簡稱CHNH2COOHCH2a－氨基β－苯基丙酸苯丙氨酸1220212021/10/10星期日3.物理性質(zhì)無色晶體，熔點較高(﹥200℃)，難揮發(fā)，難溶于有機溶劑。固態(tài)氨基酸－以內(nèi)鹽形式存在：分子內(nèi)氨基與羧基結(jié)合成鹽。氨基－NH2：能接受H+，顯堿性4.化學(xué)性質(zhì)(1)氨基酸的兩性羧基－COOH：能提供H+，顯酸性COOHCHNH3+RCOOHCHNH2RCOO-CHNH2ROH-H+OH-H+酸性存在形式堿性存在形式1320212021/10/10星期日氨基酸的化學(xué)性質(zhì)●酸性CH2-COOH+NaOHNH2

●堿性NH2CH2-COOHNH3ClCH2-COOH+HClCH2-COONa

+H2ONH2性質(zhì)1:顯酸、堿兩性1420212021/10/10星期日一、蛋白質(zhì)的兩性電離和等電點1、物理性質(zhì)2、兩性解離等電點（isoelectricpointpI）：在某一pH環(huán)境中氨基酸解離成陽性離子及陰性離子的趨勢相等所帶凈電荷為零在電場中不泳動。此時氨基酸所處環(huán)境的pH值稱為該種氨基酸的等電點(pI)。(zwitterion)帶電狀態(tài)判定

pI<pH帶負電在電場中向陽極運動pI>pH帶正電在電場中向陽極運動pI＝pH不帶電在電場中向陽極運動肽鍵

●多個氨基酸分子消去水分子而形成多肽,

多肽是螺旋狀的長鏈●多肽的性質(zhì):因肽鍵的存在,多肽能進行水解OHH—N—CH2—C—OH+OHH—N—CH2—C—OH

OHH—N—CH2—C—OH—N—CH2—C—OH性質(zhì)2:分子間脫水反應(yīng)+H2O1820212021/10/10星期日安徽阜陽劣質(zhì)奶粉喂養(yǎng)下的大頭嬰兒由于天天吃蛋白質(zhì)含量極低的奶粉導(dǎo)致發(fā)育不良，身體嚴重浮腫，腦袋大大頭嬰兒的頭比較大，面部肌肉松馳，表情比較呆滯，對外界事物的刺激反應(yīng)較低。為什么嬰兒長期吃劣質(zhì)奶粉會出現(xiàn)這種癥狀？蛋白質(zhì)對小孩子的生長發(fā)育重要嗎?1920212021/10/10星期日食物中的蛋白質(zhì)能否被人體直接吸收呢?

蛋白質(zhì)必需經(jīng)過消化成為各種氨基酸,才能被人體吸收和利用.氨基酸是蛋白質(zhì)的基本組成單位，種類有20種。2020212021/10/10星期日什么是蛋白質(zhì)?蛋白質(zhì)(protein)是由許多氨基酸(aminoacids)通過肽鍵(peptidebond)相連形成的高分子含氮化合物。2120212021/10/10星期日蛋白質(zhì)的生物學(xué)重要性分布廣：所有器官、組織都含有蛋白質(zhì)；細胞的各個部分都含有蛋白質(zhì)。含量高：蛋白質(zhì)是細胞內(nèi)最豐富的有機分子，占人體干重的45％，某些組織含量更高，例如脾、肺及橫紋肌等高達80％。1.蛋白質(zhì)是生物體重要組成成分2220212021/10/10星期日組成蛋白質(zhì)的元素主要有C、H、O、N和S。

有些蛋白質(zhì)含有少量磷或金屬元素鐵、銅、鋅、錳、鈷、鉬，個別蛋白質(zhì)還含有碘。2320212021/10/10星期日

各種蛋白質(zhì)的含氮量很接近，平均為16％。由于體內(nèi)的含氮物質(zhì)以蛋白質(zhì)為主，因此，只要測定生物樣品中的含氮量，就可以根據(jù)以下公式推算出蛋白質(zhì)的大致含量：100克樣品中蛋白質(zhì)的含量(g%)=每克樣品含氮克數(shù)×6.25×1001/16%蛋白質(zhì)元素組成的特點2420212021/10/10星期日蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)觀察該圖，說說從氨基酸到蛋白質(zhì)大致有哪些結(jié)構(gòu)層次？2520212021/10/10星期日

氨基酸

二肽三肽：多肽一條多肽鏈盤曲折疊形成蛋白質(zhì)多條多肽鏈盤曲折疊形成蛋白質(zhì)2620212021/10/10星期日

（二）蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)的主要形式

-螺旋(

-helix)

-折疊(

-pleatedsheet)

-轉(zhuǎn)角(

-turn)

無規(guī)卷曲(randomcoil)

2720212021/10/10星期日二、蛋白質(zhì)的性質(zhì)一、兩性性質(zhì)及等電點二、膠體性質(zhì)三、變性與復(fù)性作用四、蛋白質(zhì)的沉淀作用五、沉降作用六、蛋白質(zhì)的顏色反應(yīng)七、蛋白質(zhì)的紫外吸收性質(zhì)2820212021/10/10星期日（一）、蛋白質(zhì)的兩性解離與等電點蛋白質(zhì)分子中氨基酸殘基的側(cè)鏈上存在游離的氨基和羧基，因此蛋白質(zhì)與氨基酸一樣具有兩性解離性質(zhì)，具有特定的等電點（pI）。溶液pH＝pI時，蛋白質(zhì)所帶正負電荷相等；

pH＞pI時，蛋白質(zhì)帶凈負電荷；

pH＜pI時，蛋白質(zhì)帶凈正電荷。2920212021/10/10星期日（二）、蛋白質(zhì)的變性、復(fù)性與凝固作用

在某些物理或化學(xué)因素的作用下，蛋白質(zhì)嚴格的空間結(jié)構(gòu)被破壞（肽鍵不斷裂，一級結(jié)構(gòu)不變），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)。

What’sdenaturationofprotein?3020212021/10/10星期日1、變性理論

蛋白質(zhì)的變性就是天然蛋白質(zhì)分子中肽鏈的高度規(guī)則的緊密排列方式因氫鍵及其他次級鍵的破壞而變成不規(guī)則的松散排列方式。2、引起蛋白質(zhì)變性的因素：①物理因素：

高溫、高壓、紫外線、電離輻射、超聲波、機械攪拌②化學(xué)因素：

強酸、強堿、有機溶劑、尿素、胍、重金屬鹽等。變性的因素及作用機制3120212021/10/10星期日①物理性質(zhì)：

旋光性改變，溶解度下降，結(jié)晶能力下降，沉降率升高，粘度升高，光吸收度增加等；②化學(xué)性質(zhì)：

官能團反應(yīng)性增加，呈色反應(yīng)增強，易被蛋白酶水解。③生物學(xué)性質(zhì)：

原有生物學(xué)活性喪失，抗原性改變。

變性蛋白質(zhì)的性質(zhì)改變3220212021/10/10星期日蛋白質(zhì)的熱變性與凝固作用2、蛋白質(zhì)的凝固作用天然蛋白質(zhì)變性后，變性蛋白質(zhì)分子互相凝集或相互穿插纏繞在一起的現(xiàn)象成為蛋白質(zhì)的凝固（coagulation）。凝固作用分兩個階段：首先是變性；其次失去規(guī)律性的肽鏈聚集纏繞在一起而凝固或結(jié)絮;3320212021/10/10星期日蛋白質(zhì)變性的應(yīng)用

理論上：研究蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)與功能,分子量測定,亞單位拆分；

生產(chǎn)生活中有利的一面：食品加工，消毒滅菌等；非蛋白生物物質(zhì)提取純化，終止酶促反應(yīng)；

生產(chǎn)生活中不利的一面：活性蛋白制品（酶、抗體）的分離提取和保存；3420212021/10/10星期日（1）鹽析—中性鹽沉淀

鹽溶作用鹽析作用

蛋白質(zhì)的鹽析3520212021/10/10星期日（1）鹽析定義：在蛋白質(zhì)溶液中加入大量中性鹽，以破壞蛋白質(zhì)的膠體性質(zhì)，使蛋白質(zhì)從溶液中沉淀析出，稱為鹽析（saltprecipitation）。作用機制:

中和電荷的同時破壞水化膜;蛋白質(zhì)的鹽析3620212021/10/10星期日常用的中性鹽：硫酸銨、氯化鈉、硫酸鈉等。鹽析時，pH在蛋白質(zhì)的等電點處效果最好。鹽析沉淀蛋白質(zhì)通常不會引起蛋白質(zhì)的變性。優(yōu)點鹽析應(yīng)用舉例鹽析3720212021/10/10星期日四、蛋白質(zhì)的顏色反應(yīng)1.雙縮脲反應(yīng)2.茚三酮反應(yīng)3.黃色反應(yīng)--芳香族氨基酸的特有反應(yīng)4.米倫氏反應(yīng)—酪氨酸的特有反應(yīng)3820212021/10/10星期日四、蛋白質(zhì)的呈色反應(yīng)(一)茚三酮反應(yīng)(NinhydrinReaction)α-氨基酸與水化茚三酮(苯丙環(huán)三酮戊烴)作用時，產(chǎn)生藍色反應(yīng)。蛋白質(zhì)是由許多α-氨基酸組成的，故也呈此顏色反應(yīng)。

(二)雙縮脲反應(yīng)(BiuretReaction)

蛋白質(zhì)在堿性溶液中與硫酸銅作用呈現(xiàn)紫紅色，稱為雙縮脲反應(yīng)。凡分子中含有兩個以上－CO－NH－鍵的化合物，都呈此反應(yīng)。

(三)米倫反應(yīng)(MillonReaction)

蛋白質(zhì)溶液中加入米倫試劑(亞硝酸汞、硝酸汞及硝酸的混合液)，蛋白質(zhì)首先沉淀，加熱則變?yōu)榧t色沉淀。

此外，蛋白質(zhì)溶液還可與酚試劑、乙醛酸試劑、濃硝酸等發(fā)生顏色反應(yīng)。3920212021/10/10星期日四、蛋白質(zhì)的顏色反應(yīng)4.黃色反應(yīng)--芳香族氨基酸的特有反應(yīng)濃硝酸與酪氨酸、色氨酸的反應(yīng)生成黃色化合物指甲、皮膚、毛發(fā)4020212021/10/10星期日[課堂鞏固練習(xí)題]1、為了鑒別某白色紡織物成分是蠶絲還是人造絲，最可行的方法是（）

（A）滴加濃硝酸（B）滴加濃硫酸（C）滴加酒精（D）灼燒

D4120212021/10/10星期日2、欲將蛋白質(zhì)從水中析出而又不改變它的性質(zhì)應(yīng)加入（）（A）甲醛溶液（B）CuSO4溶液（C）飽和Na2SO4溶液（D）濃硫酸C4220212021/10/10星期日3、下圖表示蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的一部分，圖中A、B、C、D標出了分子中不同的鍵，當?shù)鞍踪|(zhì)發(fā)生水解時，斷裂的鍵是（）C4320212021/10/10星期日4、能使蛋白質(zhì)從