3、蛋白质的变性
（1）、变性的概念
在变性因素作用下，天然蛋白质一级结构保
持不变，高级结构发生了异常的变化，由天然态
的折迭态变成了变性的伸展态，引起生物功能的
丧失，理化性质的改变的现象。
氨基酸的甲醛滴定
* 反应特点 A.为α - NH2的反应 B.在常温，中性条件，甲醛与α - NH2很快反应，生成羟甲基衍生物，释放氢离子。 * 应用：氨基酸定量分析—甲醛滴定法（间接滴定） A.直接滴定，终点pH过高（12），没有适当指示剂。 B.与甲醛反应，滴定终点在9左右，可用酚酞作指示剂。 C.释放一个氢离子，相当于一个氨基（摩尔比1：1） D.简单快速，一般用于测定蛋白质的水解速度。
第四节
定义
蛋白质的结构
举例：胰岛素的一级结构
（一）、蛋白质的一级结构
（二）、空间结构包含的内容
1、蛋白质的二级结构 （1）、定义
α-螺旋结构 （2）、包含内容 β-折叠结构 β-转角结构 （3）、超二级结构： αα、 βαβ、βββ、 β曲折 （4）、结构域
2、蛋白质的三级结构 举例：鲸肌红蛋白的三级结构
脂肪族氨基酸
含酰基的氨基酸： 含一氨基二羧基的 酸性氨基酸： 含二氨基一羧基的 碱性氨基酸： Phe、Tyr
杂环族氨基酸： Trp、His、Pro
三、氨基酸的理化性质
1、一般物理性质 2、化学性质
与亚硝酸的反应 （1） 氨基参加的反应 与甲醛的反应 与2，4-二硝基氟苯的反应 与异硫氰酸苯酯的反应
与异硫氰酸苯酯（PITC）的反应
• Edman （苯异硫氰酸酯法）：由Edman于1950年首先 提出，为α- NH2的反应，用于N末端分析，又称 Edman降解法。此法的特点是能够不断重复循环，将 肽链N-端氨基酸残基逐一进行标记和解离。
H
N C S
O CH C R1 R2
H
O NH CH C
氨基酸的两性解离
R R +
+
OHH+
CH NH3 COOH
+
CH NH3+ COO
+ OH+ H+ (pK´2)
R CH NH2 COO
pH< pI
净电荷为正
(pK´1)
pH = pI
净电荷=0
pH > pI
净电荷为负
pH = pI： 蛋白质处于中性环境，两边解离趋势相等而成兼性离子 pH ＞ pI：蛋白质处于碱性环境，羧基解离趋势大于氨基而成负离子
三、根据功能分类
催化蛋白 调节蛋白 结构蛋白 运输蛋白 贮藏蛋白 运动蛋白 防御蛋白 电子传递蛋白
第二节 蛋白质的组成单位-氨基酸
一、氨基酸的结构
COOH
1、结构通式
H
C R
NH2
2、构型：L型、D型
二、氨基酸的分类
1、按R基的极性不同来分类
含脂肪烃R基：Gly、Val、Ala 非极性R基氨基酸 Leu、Ile、 含芳香环及杂环R基：Phe、 Trp、Pro
不带电荷的极性R基：Ser、Thr、
Asn、Gln、Tyr、Cys 极性R基氨基酸 带正电荷的极性R基：Lys、His、 Arg 带负电荷的极性R基：Asp、Glu
2、按R基的化学结构不同来分类
含一氨基一羧基的 中性氨基酸： 含羟基的氨基酸：
Gly、Ala、Val、Leu、Ile、 Cys、Met Ser、Thr、 Asn、Gln Asp、Glu Lys、Arg
一、蛋白质的性质
1、蛋白质的相对分子质量 沉降系数S
2 、蛋白质的两性解离和等电点
等电点isoelectric point：蛋白质分子所带的 正电荷和负电荷相等时溶液的pH值。 pI在有中性盐时有明显变化，因分子中某些
解离基团可与盐的离子如Ca2+、Mg2+、Cl-、
HPO42-结合，观察到的pI在一定程度上决定于介
时溶液的pH值即为该蛋白质的等电点 （isoelectric point，pI）。
β －转角（β -turn）
特征：多肽 链中氨基酸
残基n的羰基
上的氧与残 基 （ n+3） 的 氮原上的氢 之间形成氢
键，肽键回
折1800 。
五、 蛋白质的超二级结构和结构域
(１)超二级结构（ supersecondary structure ）
含长短不等的A、B、C、D、E、F、G、H 共8个
α-螺旋。分子中几乎80％的氨基酸残基都是位于α螺旋结构中。α-螺旋之间的拐弯处（AB、CD、EF、 FG、GH）是无规卷曲。绝大多数亲水性R侧链分 布在分子的外表面，与水分子结合，使肌红蛋白
可溶于水溶液中。绝大多数疏水性R侧链埋藏在分
子内部。
分子表面有一个深陷的洞穴。该洞穴由C、E、
形成因素：与ＡＡ组成和排 列顺序直接相关。
多态性：多数为右手（较稳 定），亦有少数左手螺旋存 在（不稳定 ）；存在尺寸不同
的螺旋。
*影响α- 螺旋形成的因素
氨基酸组成和序列？ R基团？ 脯氨酸？
-折叠
①定义：两条或几条几乎完全伸展的多肽链侧向聚集在一起，相邻
肽链主链上的氨基和羰基之间形成有规则的氢键，维持这种片层结构的 稳定。
• Edman降解法的改进方法--- DNS-Edman降解法 – 用DNS(二甲基萘磺酰氯)测定N端氨基酸 • 原理DNFB法相同 • 但水解后的DNS-氨基酸不需分离，可直接用电泳或层析法 鉴定 • 由于DNS有强烈荧光，灵敏度比DNFB法高100倍，比 Edman法高几到十几倍 • 可用于微量氨基酸的定量
B.水解DNP-肽，得DNP-N端氨基酸及其他游离氨
基酸
C.分离DNP-氨基酸 D.层析法定性DNP-氨基酸，得出N端氨基酸的种 类、数目
Corey & Pauling
α－螺旋（α－helix）
特征：1、 每隔3.6个AA残 基螺旋上升一圈，螺距 0.54nm; 2 、 螺旋体中所有氨基 酸残基R侧链都伸向外侧， 链中的全部>C=0 和>N-H几 乎都平行于螺旋轴; 3、每个氨基酸残基的 >N-H与前面第四个氨基酸残 基的>C=0形成氢键，肽链上 所有的肽键都参与氢键的形 成。
第二章 蛋白质
蛋白质主要元素组成：C、H、O、N、S
及 P、
Fe、Cu、Zn、Mo、I、Se 等微量元素。•
蛋白质平均含N量为16％,这是凯氏定 氮法测蛋白质含量的理论依据： 蛋白质含量＝蛋白质含N量×6.25
第一节
蛋白质的分类
一、根据分子形状分类
二、根据分子组成分类
单纯蛋白质（如清蛋白等） 结合蛋白质（如核蛋白等）
荷，在电场中向阴极移动。
*在一定pH范围中，溶液的pH离AA等电点愈远，AA带净电荷 愈多。
氨基酸等电点的计算
一氨基一羧基AA 的等电点计算：
pI=
pK1+pK2
2
pK1+pKRCOOH
一氨基二羧基AA 的等电点计算：
pI=
2
pK2+pKRNH2
二氨基一羧基AA 的等电点计算：
pI=
2
可见，氨基酸的pI值等于该氨基酸的两性离子状态两侧
蛋白质中相邻的二级结构单位（即单个α －螺旋或β －折叠或β
－转角）组合在一起，形成有规则的、在空间上能辩认的二级结构组
合体称为蛋白质的超二级结构 基本组合方式：α α ；β ×β ；β β β
(2) 结构域（structure domain）
在二级结构的基础上，多肽进一步卷曲折叠成几个相对独立、近
的基团pK′值之和的二分之一。
蛋白质两性解离性质和等电点
Pr
NH3
+
+ +
OHH+
Pr
NH3 COO-
+
+ OH+ H+
Pr
NH2 COO-
COOH
pH< pI
净电荷为正
pH = pI
净电荷=0
pH > pI
净电荷为负
当蛋白质溶液在某一定pH值时，使某特定蛋白质分子上所带正负
电荷相等，成为两性离子，在电场中既不向阳极也不向阴极移动，此
3、蛋白质的四级结构
举例：血红蛋白的四级结构（亚基） 三、维持蛋白质构象的化学键
1、共价键：肽键、二硫键
2、非共价键：氢键、范德华力、
盐键（离子键）、疏水键
第五节 蛋白质结构与功能的关系
一、蛋白质一级结构和功能的关系 1、种属差异
2、分子病
二、蛋白质的空间结构与功能的关系 *别构现象
第六节 蛋白质的性质与分离、分析技术
似球形的三维实体，再由两个或两个以上这样的三维实体缔合成三级 结构，这种相对独立的三维实体称为结构域。
形成意义：
动力学上更为合理 蛋白质（酶）活性部位往往位于结构域之间，使其更具柔性
卵溶菌酶的三级结构中的两个结构域
结构域2结构域1来自-螺旋二硫键-转角 -折叠
a-氨基可与亚硝酸反应产生氮气
成盐和成脂反应 （2）羧基参加的反应 脱羧反应 （3）氨基和羧基共同参加的反应 两性解离（两性离子、两性解离、等电点） 茚三酮反应 成肽反应
（4）由侧链基团参加的反应
双缩尿反应 黄蛋白反应 乙醛酸反应 坂口反应 酚试剂反应 米伦氏反应
第三节
一、肽的结构
肽
几个重要的概念：肽、肽键、氨基酸 残基、N端C端、多肽、二硫键、 酰氨平面
第 四 节 蛋 白 质 的 二 级 结 构
一级结构
primary structure
二级结构
secondary structure 超二级结构 supersecondary structure 结构域 Structure doman Tertiary structure