甘氨酸
-HOH
O
O
NH2-CH-C-N-CH-C
H H H OH
肽的化 合物。
两分子氨基酸缩合形成二肽，三分子氨基 酸缩合则形成三肽……
由十个以内氨基酸相连而成的肽称为寡肽 (oligopeptide)，由更多的氨基酸相连形成的肽 称多肽(polypeptide)。
二级结构 是多肽链主链（backbone）在氢键等 次级键作用下折叠成的构象单元或局部空间结构， 未考虑侧链的构象和整个肽链的空间排布。
三级结构 则指整个肽链的氨基酸残基侧链基团 互相作用以及与环境间的相互作用下形成的三维 结构。 四级结构 寡聚体内亚基的空间排列
一、 蛋白质的一级结构
定义: 蛋白质的一级结构指在蛋白质分子从N-端至
蛋白质的分子结构包括:
一级结构(primary structure) 二级结构(secondary structure) 三级结构(tertiary structure) 四级结构(quaternary structure)
高级 结构
一级结构 指多肽链中氨基酸残基的数目、组成 及其排列顺序（N-端→C-端），即由共价键维系 的多肽链的二维（线性）结构，不涉及空间排列。
蛋白质是活细胞中含量最丰富、功能最复杂的生物大分 子，是各种生物功能主要的体现者。以核酸-蛋白质的 结构、功能及其相互关系为中心，逐渐形成了分子生物 学，成为带领生命科学进入新时代的龙头。
蛋白质的功能与其特殊的结构有着十分密切的内在联系， 结构是特定功能的内在依据，功能则是特定结构的外在 表现。因此，阐明蛋白质的分子结构及其与功能的关系 是现代生物化学的基本命题，是揭示生命运动规律的必 由之路。
根据《硕生研究生高级生物化学教学大纲》 的精神，本课程以生物大分子的结构与功能为核心， 选择有代表性的专题，力图较全靣地反映当代生物 化学热门研究领域的概况和发展趋势，以期帮助同 学们开拓视野，增强创新意识和科学思维方法，提 高自学能力，为今后的专业课学习和开展研究工作 奠定必要的基础。
第一章
蛋白质的结 构与功能
总之，酸性与碱性氨基酸 不仅 带电荷，且极性较强，在蛋白质分 子中常出现在分子表面与环境中的 水分子结合而使蛋白质具有亲水性 质
5、 含羟基氨基酸、含硫氨基酸与酰胺
-OOC-CH-CH2-SH + HS-CH2-CH-COO-
+NH3
-HH
+NH3
-OOC-CH-CH2-S S-CH2-CH-COO-
COO-
CHRH3
C +NH3
H
丙甘氨氨酸酸
L-氨基酸的通式
（二）生成蛋白质的氨基酸
➢ 根据生物体内蛋白质合成过程中的遗传密码，可有20 种-氨基酸参与—编码氨基酸
➢ 由于侧链结构R不同，其性质有很大差异 ➢ 可根据侧链结构和理化性质分为以下种类
1、 非极性脂肪族氨基酸（侧链含烃链）
2、 芳香族氨基酸（侧链含芳香基团 ）
+NH3
+NH3
二硫键
（三）蛋白质的修饰氨基酸 蛋白质长肽链合成后或蛋白质翻译过
程中。有些氨基酸残基经过修饰，改变其 侧链的化学结构而出现的氨基酸叫修饰氨 基酸（modified ammino acid)
磷酸丝氨酸、磷酸苏氨酸、磷酸酪氨酸 羟基脯氨酸、羟基赖氨酸等，使原有的蛋 白出现了新的结构与功能
C-端的氨基酸排列顺序。
主要的化学键: 肽键，有些蛋白质还包括二硫键。
一级结构是蛋白质空间构象和特异生物学功能 的基础，但不是决定蛋白质空间构象的唯一因素。
1、种属差异 比较它们的一级结构，研 究物种进化间的关系。 在进化中，随着时间的推 蛋白质会以一定的概率发生基 因突变，进而可从一级结构中 反映出来。 不同种属的生物中具有同 一功能的蛋白质在进化中往往 来自同一祖先，但有种属差异。
新乡医学院硕士研究生课程
高级生物化学
2011.8.
生物化学是研究生物体的化学组分及其在生 命过程中的化学变化与生物学功能的科学，它既是现 代生命科学中承前启后的基础学科，又是开创生命科 学新纪元的带头学科之一。生物化学的基本理论、基 础知识和研究技术不仅用以深刻地揭示生命运动的本 质，而且为生物技术的发展奠定了基础，还日益广泛 地渗透到工农业生产、医药卫生、环境保护以及人民 生活的许多领域。
如细胞色素C
2、同源蛋白质 指来自同一祖先，随着进化而分化为具有不同功能特征的 蛋白质，近年由于大量蛋白质一级结构的阐明，为同源蛋白质 分化的研究提供了理论基础。如：谷胱甘肽还原酶与硫辛酰胺 还原酶均有转移氢到含硫化合物的催化功能，其一级结构中 40%以上位置的氨基酸相同。
3、酸性氨基酸（侧链含负性解离基团） 天冬氨酸 aspartic acid Asp D 2.97
谷氨酸 glutamic acid Glu E 4、碱性氨基酸（侧链含正性解离基团）
赖氨酸 lysine
Lys K
3.22 9.74
精氨酸 arginine Arg R 10.76
组氨酸 histidine His H 7.59
肽链中的氨基酸分子因为脱水缩合而基团 不全，被称为氨基酸残基(residue)。
多肽链(polypeptide chain)是指许多氨 基酸之间以肽键连接而成的一种结构。
多肽链有两端： N 末端：多肽链中有游离α-氨基的一端 C 末端：多肽链中有游离α-羧基的一端
N末端
C末端
牛核糖核酸酶
第二节 蛋白质的分子结构
如胶原中出现的羟脯氨酸、羟赖氨酸是形 成坚韧的胶原纤维的必要条件
二、蛋白质的连接方式
（一）氨基酸通过肽键连接而形成肽 (peptide)
肽键(peptide bond)是由一个氨基酸的羧基与另一个氨基酸的-氨基脱水缩合而形成 的化学键。
O
NH2-CH-C +
H OH
甘氨酸
O NH-CH-C H H OH
第一节 蛋白质的分子组成
一、组成人体蛋白质的组成单位 --氨基酸
（一）氨基酸的构型
组成蛋白质的氨基酸均属 -氨基酸（脯氨酸除外）。
组成蛋白质的氨基酸除甘氨酸外其碳原子均属不对 称碳原子，且均属 L-氨基酸（甘氨酸除外）。
自然界中虽然存在一些D-氨基酸（细菌、细胞壁和某 些抗生素），但在人体组成中为什么均为L-氨基酸？