南開生化課件chapter1

南開生化課件chapter1

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1、蛋白質(zhì)化學(xué)第一章chemistryofProtein本章的重點和難點重點:掌握組成蛋白質(zhì)的氨基酸的結(jié)構(gòu)特點、分類、三個字母代號及重要理化性質(zhì);掌握蛋白質(zhì)1-4級結(jié)構(gòu)特點、作用力;了解蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系;了解蛋白質(zhì)的重要理化性質(zhì)。難點:氨基酸結(jié)構(gòu)特點、酸堿性質(zhì)、等電點;蛋白質(zhì)各級結(jié)構(gòu)的概念和特點、結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系;蛋白質(zhì)重要理化性質(zhì)的應(yīng)用。第一節(jié) 概述一、什么是蛋白質(zhì)?蛋白質(zhì)是一切生物體中普遍存在的,由20種左右天然а-氨基酸通過肽鍵相連形成的高分子含氮化合物;其種類繁多,具有一定的相對分子量、復(fù)雜分子結(jié)構(gòu)和特定生物學(xué)功能;是表達(dá)生物遺傳性

2、狀的一類主要物質(zhì)。二、蛋白質(zhì)在生命中的重要性恩格斯曾指出:“生命是蛋白體的存在方式,這種存在方式本質(zhì)上就在于這些蛋白體的化學(xué)組成部分的不斷的自我更新?!钡谝唬鞍左w是生命的物質(zhì)基礎(chǔ);第二,生命是物質(zhì)運動的特殊形式,是蛋白體的存在方式;第三,這種存在方式的本質(zhì)就是蛋白體與其外部自然界不斷的新陳代謝。1.蛋白質(zhì)是生物體內(nèi)必不可少的重要成分,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)占干重人體中(中年人)人體45%水55%細(xì)菌50%~80%蛋白質(zhì)19%真菌14%~52%脂肪19%酵母菌14%~50%糖類<1%白地菌50%無機(jī)鹽7%三、蛋白質(zhì)具有重

3、要的生物學(xué)功能2.蛋白質(zhì)是一種生物功能的主要體現(xiàn)者,它參與了幾乎所有的生命活動過程。1)作為生物催化劑(酶)2)代謝調(diào)節(jié)作用3)免疫保護(hù)作用4)物質(zhì)的轉(zhuǎn)運和存儲5)運動與支持作用6)參與細(xì)胞間信息傳遞3.外源蛋白質(zhì)有營養(yǎng)功能,可作為生產(chǎn)加工的對象。Firefliesemitlightcatalyzedbyluciferase(熒光素酶)withATPAfewexamplesonproteindiversity…Erythrocytes(紅細(xì)胞)containalargeamountofhemoglobins(血紅蛋白),theoxygen-tr

4、ansportingprotein.Theproteinkeratin(角蛋白)isthechiefstructuralcomponentsofhair,horn,wool,nailsandfeathers.四、蛋白質(zhì)的元素組成1.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。碳50%氫7%氧23%氮16%硫0-3%其他微量(1)一切蛋白質(zhì)都含N元素,且各種蛋白質(zhì)的含氮量很接近,平均為16%;(2)蛋白質(zhì)系數(shù):任何生物樣品中每1gN的存在,就表示大約有100/16=6.25g蛋白質(zhì)的存在,6

5、.25被稱為蛋白質(zhì)系數(shù)100克樣品中蛋白質(zhì)的含量(g)=每克樣品含氮的克數(shù)×6.25×1001/16%2.蛋白質(zhì)元素組成的特點:凱氏定氮法測定粗蛋白含量五、蛋白質(zhì)的分類(一)、依據(jù)蛋白質(zhì)的外形分為球狀蛋白質(zhì)和纖維狀蛋白質(zhì)1.球狀蛋白質(zhì):外形接近球形或橢圓形,溶解性較好,能形成結(jié)晶,大多數(shù)蛋白質(zhì)屬于這一類。2.纖維狀蛋白質(zhì):分子類似纖維或細(xì)棒。它又可分為可溶性纖維狀蛋白質(zhì)和不溶性纖維狀蛋白質(zhì)。(二)、依據(jù)蛋白質(zhì)的組成分為簡單蛋白和結(jié)合蛋白1.簡單蛋白:又稱為單純蛋白質(zhì);這類蛋白質(zhì)只含由?-氨基酸組成的肽鏈,不含其它成分。(1)清蛋白和球蛋白:廣泛

6、存在于動物組織中,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、稀堿中,后者可溶于70-80%乙醇中。(3)精蛋白和組蛋白:堿性蛋白質(zhì),存在與細(xì)胞核中。(4)硬蛋白:存在于各種軟骨、腱、毛、發(fā)、絲等組織中,分為角蛋白、膠原蛋白、彈性蛋白和絲蛋白。2.結(jié)合蛋白:由簡單蛋白與其它非蛋白成分結(jié)合而成(1)色蛋白:由簡單蛋白與色素物質(zhì)結(jié)合而成。如血紅蛋白、葉綠蛋白和細(xì)胞色素等。(2)糖蛋白:由簡單蛋白與糖類物質(zhì)組成。如細(xì)胞膜中的糖蛋白等。(3)脂蛋白:由簡單蛋白與脂類結(jié)合而成。如血清?-、?-脂蛋白等

7、。(4)核蛋白:由簡單蛋白與核酸結(jié)合而成。如細(xì)胞核中的核糖核蛋白等。(5)磷蛋白:由簡單蛋白質(zhì)和磷酸組成。如胃蛋白酶、酪蛋白、角蛋白、彈性蛋白、絲心蛋白等。(三)、按功能分為活性蛋白和非活性蛋白(四)、按營養(yǎng)價值分為完全蛋白和不完全蛋白蛋白質(zhì)的互補(bǔ)作用第二節(jié)氨基酸化學(xué)(重點)——組成蛋白質(zhì)的基本單位存在自然界中的氨基酸有300余種,但組成人體蛋白質(zhì)的氨基酸僅有20種,且均屬L-氨基酸(甘氨酸除外)。一、氨基酸的結(jié)構(gòu)與分類(2).除甘氨酸外,其它所有氨基酸分子中的α-碳原子都為不對稱碳原子。A.氨基酸都具有旋光性;B.每一種氨基酸都具有D-型和L

8、-型兩種立體異構(gòu)體。目前已知的天然蛋白質(zhì)中氨基酸都為L-型。(一)氨基酸的結(jié)構(gòu)氨基酸是蛋白質(zhì)水解的最終產(chǎn)物,是組成蛋白質(zhì)的基本單位。從蛋白質(zhì)水解物中分

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