南开生化课件chapter1

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1、蛋白质化学第一章chemistryofProtein本章的重点和难点重点：掌握组成蛋白质的氨基酸的结构特点、分类、三个字母代号及重要理化性质；掌握蛋白质1-4级结构特点、作用力；了解蛋白质结构与功能的关系；了解蛋白质的重要理化性质。难点：氨基酸结构特点、酸碱性质、等电点；蛋白质各级结构的概念和特点、结构与功能的关系；蛋白质重要理化性质的应用。第一节概述一、什么是蛋白质?蛋白质是一切生物体中普遍存在的，由20种左右天然а-氨基酸通过肽键相连形成的高分子含氮化合物；其种类繁多，具有一定的相对分子量、复杂分子结构和特定生物学功能；是表达生物遗传性

2、状的一类主要物质。二、蛋白质在生命中的重要性恩格斯曾指出：“生命是蛋白体的存在方式，这种存在方式本质上就在于这些蛋白体的化学组成部分的不断的自我更新。”第一，蛋白体是生命的物质基础；第二，生命是物质运动的特殊形式，是蛋白体的存在方式；第三，这种存在方式的本质就是蛋白体与其外部自然界不断的新陈代谢。1.蛋白质是生物体内必不可少的重要成分，是构成生物体最基本的结构物质和功能物质。蛋白质占干重人体中（中年人）人体45%水55%细菌50%∼80%蛋白质19%真菌14%∼52%脂肪19%酵母菌14%∼50%糖类＜1%白地菌50%无机盐7%三、蛋白质具有重

3、要的生物学功能2.蛋白质是一种生物功能的主要体现者，它参与了几乎所有的生命活动过程。1）作为生物催化剂（酶）2）代谢调节作用3）免疫保护作用4）物质的转运和存储5）运动与支持作用6）参与细胞间信息传递3.外源蛋白质有营养功能，可作为生产加工的对象。Firefliesemitlightcatalyzedbyluciferase（荧光素酶）withATPAfewexamplesonproteindiversity…Erythrocytes（红细胞）containalargeamountofhemoglobins（血红蛋白）,theoxygen-tr

4、ansportingprotein.Theproteinkeratin（角蛋白）isthechiefstructuralcomponentsofhair,horn,wool,nailsandfeathers.四、蛋白质的元素组成1.主要有C、H、O、N和S，有些蛋白质含有少量磷或金属元素铁、铜、锌、锰、钴、钼，个别蛋白质还含有碘。碳50％氢7％氧23％氮16%硫0-3％其他微量（1）一切蛋白质都含N元素，且各种蛋白质的含氮量很接近，平均为16％；（2）蛋白质系数：任何生物样品中每1gN的存在，就表示大约有100/16=6.25g蛋白质的存在，6

5、.25被称为蛋白质系数100克样品中蛋白质的含量(g)=每克样品含氮的克数×6.25×1001/16%2.蛋白质元素组成的特点：凯氏定氮法测定粗蛋白含量五、蛋白质的分类（一）、依据蛋白质的外形分为球状蛋白质和纤维状蛋白质1.球状蛋白质：外形接近球形或椭圆形，溶解性较好，能形成结晶，大多数蛋白质属于这一类。2.纤维状蛋白质：分子类似纤维或细棒。它又可分为可溶性纤维状蛋白质和不溶性纤维状蛋白质。（二）、依据蛋白质的组成分为简单蛋白和结合蛋白1.简单蛋白：又称为单纯蛋白质；这类蛋白质只含由-氨基酸组成的肽链，不含其它成分。（1）清蛋白和球蛋白：广泛

6、存在于动物组织中，易溶于水，球蛋白微溶于水，易溶于稀酸中。（2）谷蛋白和醇溶谷蛋白：植物蛋白，不溶于水，易溶于稀酸、稀碱中，后者可溶于70－80％乙醇中。（3）精蛋白和组蛋白：碱性蛋白质，存在与细胞核中。（4）硬蛋白：存在于各种软骨、腱、毛、发、丝等组织中，分为角蛋白、胶原蛋白、弹性蛋白和丝蛋白。2.结合蛋白：由简单蛋白与其它非蛋白成分结合而成（1）色蛋白：由简单蛋白与色素物质结合而成。如血红蛋白、叶绿蛋白和细胞色素等。（2）糖蛋白：由简单蛋白与糖类物质组成。如细胞膜中的糖蛋白等。（3）脂蛋白：由简单蛋白与脂类结合而成。如血清-、-脂蛋白等

7、。（4）核蛋白：由简单蛋白与核酸结合而成。如细胞核中的核糖核蛋白等。（5）磷蛋白：由简单蛋白质和磷酸组成。如胃蛋白酶、酪蛋白、角蛋白、弹性蛋白、丝心蛋白等。（三）、按功能分为活性蛋白和非活性蛋白（四）、按营养价值分为完全蛋白和不完全蛋白蛋白质的互补作用第二节氨基酸化学（重点）——组成蛋白质的基本单位存在自然界中的氨基酸有300余种，但组成人体蛋白质的氨基酸仅有20种，且均属L-氨基酸（甘氨酸除外）。一、氨基酸的结构与分类(2).除甘氨酸外，其它所有氨基酸分子中的α-碳原子都为不对称碳原子。A.氨基酸都具有旋光性；B.每一种氨基酸都具有D-型和L

8、-型两种立体异构体。目前已知的天然蛋白质中氨基酸都为L-型。（一）氨基酸的结构氨基酸是蛋白质水解的最终产物，是组成蛋白质的基本单位。从蛋白质水解物中分