O O NH2-CH-C-N-CH-C H HH
OH
甘氨酰甘氨酸
多肽链——蛋白质的基本结构形式
多肽链 (…NHCHCONHCHCO…)
多肽链的方向性：从N末端指向C末端。
（二）生物活性肽： 谷胱甘肽 神经肽：脑啡肽、内
学习生化基本方法与要求
基本概念要清楚
重点内容要掌握
章节之间会联系
课后复习很重要
第一章
蛋白质化学
杨笑菡
北京大学医学部生化与分子生物学系
第一节 蛋白质（protein）在 生命活动中的重要性
核蛋白是最简单的生命形式
烟草花叶病毒
阮病毒
1. 蛋白质是生命的物质基础
分布广：所有器官、组织都含有蛋白质； 细胞的各个部分都含有蛋白质。 含量高：蛋白质是细胞内最丰富的有机分 子，占人体干重的 45 ％，某些组织含量更高， 例如脾、肺及横纹肌等高达80％。
第二节 蛋白质的分子组成
一、元素组成：
碳 氢 氧 氮 50-55％ 6-8％ 20-23％ 15-17％
硫
其他
0-3％
微 量
其中 N含量％＝16％ 蛋白质含量％＝？ 蛋白质含量＝氮含量/16％ ＝氮含量×6.25
凯氏定氮法测定蛋白质含量的理论依据
小结
1、主要元素：碳、氢、氧、氮和硫，有些蛋白 质还含有少量磷和金属元素。
三、肽键和多肽链
（一）氨基酸的成肽反应
۩ α - 羧基和 α - 氨基之间脱去一分子水形成的酰胺 键，是蛋白质中氨基酸间最基本的连接方式。
肽分类、命名
* 肽是由氨基酸通过肽键缩合而形成的化合物。 * 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)。 * 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)。
2、特点：各种蛋白质的含氮量很接近，平均含
氮量为16%。 3、定氮法测定蛋白质含量： 蛋白质含量＝6.25×样品含氮量 1/16%
二、结构单位——氨基酸（amino acid）
蛋白质 酸/碱/酶 肽
水解
水解
氨基酸
（一）氨基酸的一般结构式 存在自然界中的氨基酸有300多种，但组成人 体蛋白质的氨基酸仅有 20 余种， 绝大多数蛋白质 只由20种氨基酸组成，且属 L-α-氨基酸（甘氨酸， 脯氨酸除外）。
α-碳原子
羧基
氨 基 酸 的 基 本 结 构
氨基
侧链基团
氢原子
COO
+
CH 3 R H
H
C
NH3
甘氨酸 丙氨酸 L-氨基酸的通式
• 脯氨酸 （亚氨基酸）
CH2
CH2 CHCOONH2+
CH2
（二）氨基酸的分类
按其侧链®的结构和理化性质分类 ①非极性、疏水氨基酸(非极性R基氨基酸)： Val, Leu, Ile（支链）；Met（含硫）；Phe , Trp （芳香族）；Pro（亚氨基）；Ala（脂肪烃 ）
芳香族氨基酸：Phe、Tyr、Trp
1. 非极性疏水性氨基酸
2. 极性中性氨基酸
3. 酸性氨基酸
4. 碱性氨基酸
小结
蛋白质基本结构单位：L－－氨基酸
• －氨基酸：脯氨酸（亚氨基酸）除外 • L－氨基酸：甘氨酸（无不对称C）除外 氨基酸结构通式：RCH(NH2)COOH 常见氨基酸种类：20种。
pH<pI 正电荷 负极移动（电场中） pH=pI 两性离子 不移动 pH > pI 负电荷 正极移动
2、紫外吸收： Trp、Tyr和 Phe在280nm波
长附近具有最大
吸收峰，其中 Trp的最大吸收 最接近280nm
Байду номын сангаас
3、显色反应：（1）茚三酮反应
❀氨基酸与茚三酮水合物共热，生成蓝紫色化合物，其最大吸收峰 为570nm，可用于氨基酸定量分析。例外：Pro黄色；Asn棕色
2、蛋白质的重要生物学功能
1）生物催化剂：酶
2）代谢调节作用：激素 ，受体，G蛋白，等
3）防御作用：免疫球蛋白 ，等 4）物质转运：血红蛋白 ，等 5）运动与支持：肌动蛋白，等 6）营养和存储：酪蛋白，卵清蛋白，等
7）结构蛋白 ：胶原蛋白，弹性蛋白，角蛋白 ，等
8）其他：毒蛋白，甜味剂，等
3、氧化供能
②极性、中性氨基酸(不带电荷的极性R基氨基酸) ：
Ser, Thr（含羟基）；Tyr（芳香族）；Cys（含 硫）；Gln, Asn（含酰氨） ；Gly（无旋光异构）
③酸性氨基酸（含有两个羧基）： Glu（含γ羧基）、Asp（含β羧基） ④碱性氨基酸（含有两个以上氨基）：
Arg（胍基）、His（咪唑基）、Lys（ε氨基） 含硫氨基酸：Met、Cys
小结
等电点（isoelectric point, pI）：在某一pH环境中， 氨基酸解离成阳性离子及阴性离子的趋势相等，所带净电 荷为零，在电场中不泳动。此时，氨基酸所处环境的pH 值称为该种氨基酸的等电点(pI)。 •等电点计算：两性离子两边的pK值的算术平均值。 •带电状态判定： pI-pH （正数带正电，负数带负电） 紫外吸收：Trp、Tyr和Phe在280nm波长附近具有最大 吸收峰，其中Trp的最大吸收最接近280nm
三、氨基酸的理化性质
1、两性解离
R CH COOH NH2
+OH+OH R CH COOR CH COO-
R CH COOH + + +H NH3
NH3+
+H+
NH2
pH<pI
阳离子
pH=pI
氨基酸的兼性离子 (zwitterion)
pH>pI
阴离子
氨基酸的等电点
等电点（isoelectric point, pI）：在某一pH环境中， 氨基酸解离成阳性离子及阴性离子的趋势相等，所带 净电荷为零，在电场中不泳动。此时，氨基酸所处环 境的pH值称为该氨基酸的等电点。
绪 论
什么是生物化学？
生物化学是研究生命化学的科学，它在
分子水平探讨生命的本质，即研究生物体的
分子结构与功能、物质代谢与调节、及其在
生命活动中的作用。
学习内容
生物大分子的结构与功能： 蛋白质化学、核酸化学、酶 物质代谢及其调节 糖、脂、氨基酸、核苷酸代谢， 生物氧化、代谢联系与调节 遗传信息的传递 DNA复制、RNA转录、蛋白质生物合成、 基因表达调控、基因重组与基因工程 专题篇 细胞信息传递、癌基因、抑癌基因与生长因子、 血液生化、肝胆生化