第三章蛋白质化学
(酸性氨基酸)
22
思考:
1、下列含有两个羧基的氨基酸是: ( E )
A.甘氨酸 B. 苏氨酸 C.赖氨酸 D. 缬氨酸 E.天冬氨酸
2、下列含有两个氨基的氨基酸是: ( C )
A.甘氨酸 B. 苏氨酸 C.赖氨酸 D. 缬氨酸 E.天冬氨酸
3、下列含有巯基的氨基酸是: (D )
A.甘氨酸 B. 苏氨酸 C.赖氨酸 D. 半胱氨酸 E.天冬氨酸
氨基酸的两种空间构型:
构成蛋白质分子。
构成抗生素、生物碱。
13
甘氨酸无L-型
甘氨酸结构式: 与D-型之分。
COOH
│
H2N — C — H │
不属于手性碳原子。
HR
14
2、氨基酸的分类
15
20种标准氨基酸分类 侧链R基特点 所包括的氨基酸
1、非极性疏水性氨基酸
2、中性极性氨基酸
3、带正电荷R基氨基 酸(碱性氨基酸) 4、带负电荷R基氨基 酸(酸性氨基酸)
8
2、按分子形状分类
球状蛋白质:
呈球状、椭球状 如:酶、血红蛋白
(长短轴之比小于5)
纤维状蛋白质: 呈纤维状
(长短轴之比大于5)
如:角蛋白、胶原蛋白
9
第二节 蛋白质的基本结构单位 思考: 1、氨基酸的结构通式 : 2、组成蛋白质的氨基酸的共同结构特
点: 3、中性氨基酸、酸性氨基源自、碱性氨基中性氨基酸:pI=( pK1+ pK2)/2 如丙氨酸pK1=2.34, pK2=9.69, 所以pI=(2.34 + 9.69)/2=6.02。 酸性氨基酸:pI = (pK1 + pKR )/2 如天冬氨酸pK1=2.09, pKR=3.86, 所以pI=(2.09 + 3.86)/2=2.97。 碱性氨基酸:pI = (pK2 + pKR )/2 如精氨酸pK2=9.04, pKR=12.48, 所以pI=(9.04 + 12.48)/2=10.76。
23
二、氨基酸的主要理化性质:
24
R基团含有苯环共轭双键系统
1、紫外吸收特征:
组成天然蛋白质分子的20种氨基酸中,色氨酸、酪氨
酸和苯丙氨酸对紫外光有光吸收。以色氨酸吸收最强,
其吸收峰在280nm左右,酪氨酸吸收峰在275nm左右,苯
丙氨酸吸收峰在257nm左右。
大部分蛋白质均含有带芳香环的苯丙氨酸、酪氨酸和 色氨酸。
第三章 蛋白质化学
1
蛋白质的定义:
蛋白质(protein)是由氨基酸为单位组成 的一类重要的生物大分子,是生命的最 基本组成单元之一。它结构复杂,功能 特异,分布广泛,参与了几乎所有的生 命活动过程,如:能量转化、信息传导、 组织修补、基因调控等。
2
第一节 蛋白质概论
思考: 1、蛋白质的元素组成特点 : 2、组成蛋白质的基本单位 :
28
氨基酸的电离式:
非解离形式
碱式电离
酸式电离
兼性离子
氨基酸兼性离子:氨基酸在溶液中解离时,所带正、负电荷相 等(净电荷为零)的状态。 氨基酸的等电点(pI):氨基酸分子所带正、负电荷(净电荷 为零)相等时溶液的pH值。
29
氨基酸等电点的测定
氨基酸等电点是由α-羧基和α-氨基的解离常数的负对 数pK1和pK2决定的。
由于这三种氨基酸在280nm 附近有最大吸收。因此,
大多数蛋白质在280nm 附近显示强的吸收。
可利用此性质采用紫外分光光度法测定蛋白质的含量。
25
26
2、两性解离与等电点: 氨基酸是一种两性电解质。 氨基酸具有两性解离的性质。
27
两性电解质:
既含有酸性基团,能够发生酸式电离成为阴 离子,又含有碱性基团,能够发生碱式电离 成为阳离子的化合物。
Leu,Ile,Pro, Phe
2、中性极性氨基酸 羟基、酰胺基、巯 8种: Tyr,Cys,Ser,
基、甲硫基
Thr,Asn,Gln ,Met,
Trp
3、带正电荷R基氨基酸 氨基、胍基、咪唑 3种: Lys 、Arg、
(碱性氨基酸)
基(碱性基团) His
4、带负电荷R基氨基酸 羧基(酸性基团) 2种: Glu、Asp
3
第一节 蛋白质概论
蛋白质的基本组成单位——氨基酸(aa) 自然界存在的氨基酸约300余种。 合成蛋白质的氨基酸只有20种。
标准氨基酸(编码氨基酸)
4
一、蛋白质的元素组成
特点:
特征性元素
1、均含C、H、O、N 四种元素;
2、各种蛋白质的平均含氮量为16%。
5
蛋白质占生物组织中所有含氮物质的绝大部分。因此,可以将生物组 织的含氮量近似地看作蛋白质的含氮量。由于大多数蛋白质的含氮量接近 于16%,所以,可以根据生物样品中的含氮量来计算蛋白质的大概含量。
6
生物样品中蛋白质含量=样品中含氮量×6.25
练习:用凯氏定氮法测得0.2ml血清中含氮0.002克, 问100ml血清中含蛋白质多少克?
0.002 0.2
× 100 ×6.25 = 6.25(克)
7
二、蛋白质的分类
1、按组成分类
类型 单纯蛋白质 结合蛋白质
组成 氨基酸 氨基酸+非氨基酸成分(辅基)
蛋白质含量的测定: 凯氏定氮法 (测定氮的经典方法)
优点:对原料无选择性,仪器简单, 方法也简单;
缺点:易将无机氮(如核酸中的氮) 都归入蛋白质中,不精确。
一般,样品蛋白质含氮量平均在16%,取其倒数 100/16=6.25,即为蛋白质换算系数,其含义是样品中每存在 1g元素氮,就说明含有6.25g 蛋白质。
酸的等电点分别怎样计算?
10
一、氨基酸的结构与分类
1、氨基酸的结构通式 :
COOH (羧基)
(氨基) H2N C H
CRHH3(侧链R基)
丙甘氨氨酸酸
11
组成蛋白质的氨基酸的共同结构特点 :
除脯氨酸和甘氨酸外,其余均属于L-α-氨基酸。
(1) α-氨基酸: α-碳原子上均有一个羧基和一
个氨基的氨基酸。 脯氨酸:
环状亚 氨酸
-碳原子
COOH NH(亚氨基)
由于N在环中,移动的自由 度受到限制,当它处于多肽 链中时,往往使肽链的走向 形成折角。
12
(2)L-型氨基酸:
手性碳原子(不对称碳原子):与四个不同基团相连接的碳 原子。
含手性碳原子的结构在空间中具有旋光异构现象,即在空间 中有两种排布方式:L-型、D-型。
16
非极性疏水性氨基酸 烃 基 吡咯环 芳香烃
17
羟基
中性极性氨基酸
巯基 酰胺基
18
中性极性氨基酸
蛋氨酸
甲硫基
吲哚环
19
氨基 胍基
咪唑基
(碱性氨基酸)
20
(酸性氨基酸)
羧基
21
20种标准氨基酸 侧链R基特点 所包括的氨基酸 分类
1、非极性疏水性氨 烃基、吡咯环 基酸
7种:Gly,Ala,Val,