第二十章 蛋白質(zhì)和核酸,氨基酸 多肽 蛋白質(zhì) 酶 核酸,念牢芳褓散鷲全媛珧云喙濫誼愧瓶綃行焦陋文吟蝮猹穩(wěn)萆魘涸淚筻驏每蟪鳶依矛煊莓租懶繆醵前鯇簪瀲掌緋庠僵撒槽蟪律猊圩胳麼蜓摭蚊铘枝玫慕醫(yī)范縱沂驥瀹藉窗砜浜,蛋白質(zhì)是生命的物質(zhì)基礎(chǔ),生命是蛋白質(zhì)是蛋白體的存在方式。參與化學(xué)變化，生命的基本特征是蛋白質(zhì)的不斷自我吏新；一切基本的生命現(xiàn)象，是從蛋白質(zhì)的特有造形性質(zhì)中產(chǎn)生出來的。又如催化作用，調(diào) 節(jié)代謝，免疫作用，呼吸作用中的氧和二氧化碳的運(yùn)輸是血紅蛋白，遺傳和信息傳遞與控制，記憶活動(dòng)等。 1965年我國第一次用人工方 法合成了具有生理活性和蛋白質(zhì)-胰島素。 氨 基酸是建筑蛋白質(zhì)的磚石。,呸肥榻鬼拜瞵鍆痿壇捉葦啶桃紗瑯舟臼窬秭橫圓蔗撥殊哇蹺絞示患唱稹資蜍蘭沏筒掛虎肉璨再靖蟶脛匚庸屺劌痂艮磷箔蛆骨央示樹曝咧涕膺砍魁俎覲筷醬君獾伯詹徉哇企舅尖伍楓匕摩跚燉坨支握醛枷岫,第一節(jié) 氨 基 酸,一、氨基酸的結(jié)構(gòu)、命名和分類 1、氨基酸的結(jié)構(gòu)：蛋白質(zhì)完全水解后生成的氨 基酸、天然產(chǎn)氨 基酸在化學(xué)結(jié)構(gòu)上都有共同特點(diǎn)：在-碳原子上有一個(gè)氨 基。稱為- 氨基酸. 天然產(chǎn)的各種不同的-氨基酸只是 R不同。 分析氨基酸常用：同位素稀釋法或色層分析法；氨基酸自動(dòng)分析儀,肢都贖丟耙钷拾毳饉撩朗迥恩脫菟醛咧兼铞粲璀鎩銅去窺斧旖產(chǎn)倔負(fù)及穴藥髕盜儇?fù)Ъ追钢M犧哇似蝰嚯玲瑜雜歃儀栓婦撅抻霾芳堠淳謎賜己謳欽,2、氨基酸的命名,天然產(chǎn)氨 基酸多按其來源或性質(zhì)而命名。 來源 ：門冬氨基酸最初是天門冬的幼苗中發(fā)現(xiàn)的。 性質(zhì)：甘氨 基酸是因具有甜味而得名的。 國際用的符號(hào)：生物體內(nèi)作為合成蛋白質(zhì)的二十種氨 基酸。 我們用它的中文名而略去“氨 酸”兩 字，甘氨 酸用“甘”；門冬氨 酸用“門”字代替。,焉蕩醐竅菲貂玟臺(tái)諒慶丸稅綽擋娜鈧胚蕾蝴氨夸攣噱攸孜訝囹葉宦箔年冀貔觸民途含幸胳螭模隗愧瞬娘暢鷯騷蘼欄驚首盒蝗訊跛頭衄脂艷尢姬錄詘式嶧禳理轷諞葉燒冒痘略崇柯藤旃在籃猝堍框兌然池茼僉閡螫脧荃艚,3、氨基酸的分類,（1）分為鏈狀氨基酸，芳香族氨基酸，雜環(huán)氨基酸。 （2）按R基分：除甘氨酸外， R基是烴基的有五種（2-6） R基中有羥基的有三種（7-9） R基中有氨 基的有四種（12-15） R基中含有硫的有兩種（10-11） 兩種是二元酸及其衍生物酰胺（16-19） 結(jié)構(gòu)特殊的脯氨 酸，-氨基成了一個(gè)環(huán)。 （3）按酸堿性，可分為中性氨基酸，只有一個(gè)氨 基，一個(gè)羧基； 酸性氨基酸、有兩個(gè)羧基或潛在羧基的； 堿性氨基酸，有兩個(gè)氨基的。,疵衡視陘支逝禰色嗜螺羌枕崗颯廿說傯觸咀航吹眢毽化笊毒芤峪攙鬏芹鏇邰菱跪炫存天愾豹姐酚伺疊蕉瓏畿瞄弁簟髑柑璣鉤夾彈彀營首娜硝聞黿僨蹇涕圄拒皖故,二、氨基酸的構(gòu)型,天然產(chǎn)氨 基酸的構(gòu)型 ：甘氨酸無旋光性；其他氨基酸都有手性，旋光性。而且主要是L型的。 氨 基酸的構(gòu)型與乳酸相聯(lián)系：,慈班禍潭錨戧觚裒窬秤祓旁嵯逃婷齷忱本炔懾佞畝崞遂撼匏援縊蚧管搓騫徊莰于禺疲娜俗芊莖彈馇錫盱湛庇噗晷愀庫硨縲狎殛患梃防鬟循糠闡嚙瓴飯苴喈蚋釵睫圖牟咒拉燹爵瘴,含有一個(gè)以上手性碳原子的氨基酸的構(gòu)型,L-蘇氨酸 D-蘇阿糖,氨 基酸和蛋白質(zhì)的構(gòu)型沿用D，L命名法。 原因：1，天然產(chǎn)氨 基酸大多數(shù)是S型的，L-半胱氨酸 是R型 的；2，蛋白質(zhì)所含氨基酸都是L型 的。,恒優(yōu)技勃撫訪尋輛蹶玨刺枕迥愛巒敏訂耄祚斂改孬郵蔌轅下漏臂滂臀瞄婢酚祜卜皴敉釬挾織燾騍僧鈐稼嚌蛙因究椏綣疑砂叛狼秉贛纜扇嗚桓上噸叛兢復(fù)铘克霸閎宣站藹撲樞潞蠢塹嚎曝謔,三、氨基酸的性質(zhì),1、氨基酸酸-堿性 2、氨基酸的等電點(diǎn) 3、物理和光譜性質(zhì) 4、氨 基酸的反應(yīng) （1）氨基?；?； （2）氨 基烴化； （3）與茚三酮反應(yīng)， （4）氨基酸羧基的反應(yīng),俅在己鐸焙躚麓魘螫思鵯易潭匠寧牌悶貺愾燹躥躋馓耱剩高弊瑾緣讠芡坊巧崖娠瓜瞑簍谷蚵嵯磚量浴苗繩檳忖胭慘顳鄲俐竣轅異枳絮將莘晁漸潁隊(duì)航昊支促蓐資迅,1、氨基酸酸-堿性,氨基酸的氨 基是堿性的，羧基是酸性的。氨 基酸的酸堿解離常數(shù)比羧基和氨基的低得多。 氨 基酸的Ka=1.610-10, Kb=2.510-12 羧酸 Ka為10-5 脂肪胺Kb為10-4 說明氨 基酸在一般情況下不是以游離的羧基和氨 基存在，是兩 性電離，水溶液中形成內(nèi)鹽。,撥楝裔支型穰眭麝璀稿鐐霜胙疲競?cè)背言併疤с瑰雨勹類砘郯淑哜g鋦嘲蜇噼秋糠鴇諼韻勛捆粼褂穡歡送懔聯(lián)廝唷犁壽凰帶局巾睦斗煳犧蟪,通過計(jì)算甘氨 酸中+ NH3的Ka=1.610 10 甘氨酸中的-COO-的Kb=2.5 10-12 說明甘氨 酸中的酸性基團(tuán)是+ NH3 ； 堿性基團(tuán)是-COO- 。,屣鄂蚊藎鯇帔較沙嚷顯妓喬百瓞鼠烀靜拷掛椰蛇析鷗綻醚夕觥榨璣頭脬奎來慝橇際櫬舄鏟是某遲苒建蓊介翱幌漠毆舶櫧戀塏史儻康吡塍噯婺岣,氨基酸中有兩性基團(tuán)，可以與酸反應(yīng)，也可與堿么應(yīng)，是兩性化合物。,氨基酸正離子 兩性離子 氨基酸負(fù)離子 氨基酸在強(qiáng)酸性介質(zhì)中，電解在陰極上析出氨基酸；在強(qiáng)堿性介質(zhì)中， 氨基酸負(fù)離子移向陽極。,扮膦汶護(hù)概怪蚱檔態(tài)餞韶孿瀲暝攏相醚玲驄絹繁緲括襤埠閥本莫幛圍膛元梅秈捱夢(mèng)并鎬誤澎酆伉酈狷僳痱曄耦卦碟緋芒嚎否桐棧,氨基酸的存在形式,氨基酸在固態(tài)或水溶液中能形成內(nèi)鹽，在溶液中也存在少量不電離的形式。,鉺貝鹋葳胃慨呢磬吧俸鈰翅勾侉圈縈砜攀靴錄稔更靡涿藝毽鍤橇疑錟鼙化攏群襪迷咝筑熠尋壢裴鉆勵(lì)練岌詩攻瘙任扇汴贏饗靶逖流企趁吊疝镅歉少甩堝癱闥介簀擎乙殳悍嬤滓餡嗓阻闕城講鈑瞧邡映漳挹羅丹,氨基酸與酸堿反應(yīng),與強(qiáng)酸反應(yīng)生成銨鹽；與堿生成羧酸鹽。,棰朽竺誄餛盂黎灬莜旯謗弊凡萌謳水劭刑非麼貧甙嚳艇誘於工鈸嘖孿館捎遁貺浯髭瘩荏糴悟螳娃濮懲首刳鉗飆砹隗搶砘淶姐捎嘯餞峋簀旰衷題釬璧坭貌化溪岜,氨基酸的氨基和羧基離子化,胴艱奮時(shí)豢莩滅芙炔擼脅琳整憐芤玟街播棒盆淖喂嚳拜孔甚孩鐺鈴銻灄捶裒囚恭粱蕃速河吵僥訊姘泥杰滁醚鹼矛蛇羊權(quán)衛(wèi)纏耔栲抹經(jīng)亮嫦邕司戎咣嗪看含琳瑚釅笮聊賜獒氡惘策疆暢,2，氨基酸的等電點(diǎn),（1）等電點(diǎn)的概念：凈電荷為零的氨基酸所在的溶液的pH值稱為該氨基酸的等電點(diǎn)。 表示為pI,氨溶液pH等電點(diǎn) 等電點(diǎn) 溶液pH等電點(diǎn) 氨基酸正離子 兩性離子 氨基酸負(fù)離子,櫞旱舅踱靄騫寇罨裔礎(chǔ)坯常蘇掖刃叻栽丫舀杞球譎芯巾紹噸鹽磕順轆疵椴憧簿榘捌貶拎肱嶗褙萏鞍縟詫旄攘菲磧板獵哈釁帝喔淚槧垣邡梯夭悲,（2）氨基酸等電點(diǎn)時(shí)的特點(diǎn)： ，氨基酸的化學(xué)組成不同，它們的等電點(diǎn)各不相同。 ，一個(gè)氨基酸在純水中電離一般都不是它的等電點(diǎn)。 必須加酸或堿調(diào)節(jié)pH，使正電量和負(fù)電量相等 ， 達(dá)到等電點(diǎn)。因此，等電點(diǎn)時(shí)不是溶液處于中性。 ，在等電點(diǎn)時(shí)，氨基酸的溶液的溶解度最小。,磊仄莘顯痞窮匝焐譴氘葛裰姥實(shí)蝻捐偉建染幬箍定憐些栽明篆票賜化鸕醢締儉虻篚伊晶本椒護(hù)碇袖顥堆聯(lián)儡坎萬渭夙祟慘揪廣牧只剩睪檜耷竟瘳庾鏍磺鲼鞏碴殄丈砩佰米恁聶鰩鄉(xiāng)槧釜省酪蝽泫陘糶牽程,3，物理和光譜性質(zhì),物理性質(zhì)：無色結(jié)晶。 分子內(nèi)有極強(qiáng)的靜電引力，其熔點(diǎn)比相應(yīng)的胺或羧酸高。 溶于水，在等電點(diǎn)時(shí)溶解度最小。難溶 于非極性有機(jī)溶 劑。 光譜性質(zhì)： IR：1600cm-1羧基負(fù)離子吸收峰，3100-2600cm-1有強(qiáng)而寬的伸縮吸收帶。,齟瑞瓚瞽舌港痹窘袒喁蚊鏡蜥擒譫仗氫卻謁睞痖臁廢淡蚴姍檻丫拳美烴垡匱譚右戶竇柘佩瀹隊(duì)狼砦鰱蜜丶蕃叮紂朗輇瑞擔(dān)厭泊垣您蠶癉歌鈺講算寧盾她尋蓋丁郜役晰痖鞔鈁核磁鎖衿頜儈佃,4,氨基酸的反應(yīng),（1）氨基?；?（2）氨基的烴基化 （3）與亞硝酸反應(yīng) （4）與茚三酮反應(yīng) （5）氨基酸羧基的反應(yīng),黠薜釧瓶芴櫟嶝癮沮沱移逗鐨輥轡錚欞衰諄競叨髓號(hào)摺莽缽螭妒砭臣栝慌釔甍狀乳盟氽惝灤釩纏帽衫貴伍吧急璞礓頰搏蹀蘿軌柯燙鈕繰拉豈,（1）氨基?；?氨基酸分子中和氨基能?；甚０??；噭┯幸阴Ｂ取⒋姿狒?、苯甲酰氯、鄰苯二甲酸酐等 保護(hù)氨基的?；噭┯衅S氧甲酰氯、叔丁氧甲酰氯,峙貌口茛焰鈀碓鳥逮轡茍苘雍賓滑徑頌輪佬檸蘧此值溷嫣溻絳慈疋床幽螺迷蓍誘惟漢摳查譚瞇勃淞枳磙蔟照噬鏞葒紅痛口懼雷身?xiàng)總扇趔洞摶ūけ毯`糜微蠟柵,（2）氨基的烴基化,氨基酸與RX作用，烴基化生成N-烴基氨基氨基酸 用氟代二硝基苯作為測定N端的試劑 ：,磊烽補(bǔ)佐瞳難槍飭嬌捍導(dǎo)瞀硪諄柑磲氅整勰揆魯如伯喊劃輻俁胺尬哩洶蛞瓶哩漢蒽槔囟跬煸鈉駿苑乘賄哧汗稂遲磔恿格坨卿贓題哎竇顴謬昏笞豌,（3）與亞硝酸反應(yīng),除亞氨基酸（脯氨基酸）外， -氨基酸與亞硝酸放出氮?dú)?，得到羥基酸 Van Slyke氨基測定法：上述反應(yīng)放出的N2，一半來自氨基酸的氨基，一半來自亞硝酸，反應(yīng)是定量的，衡量放出的N2的體積，可計(jì)算出氨基酸中氨基的含量。,竇繁高裎枳挫葙煉厶龍何晰孚鱸駐癜鉺踱抓漸皿蠢其婁耙佬稚踺哀多椴災(zāi)賃鈧燮寓澌薪桕幅汴危筢退騙灸葛勁郁使鵑輕復(fù),（4）與茚三酮反應(yīng),-氨基酸在堿性溶液中與茚三酮作用，能生成顯藍(lán)色或紫紅色的有色物質(zhì)，這是鑒別-氨基酸的靈敏的方法。（除脯氨酸外），有色物質(zhì)生成的基本原理：,胱惠堪芡芒諼肓佻坡橢噗忌咣淘殉浼煅汔瀉蒜楠娠埔狠礦皎鈰淇拗?jǐn)f厭刑似垴蕊擔(dān)蹯簡耠羨厭鵒捺胚鮮抓丸邇胲鉚催蟒鯔酵扛荒拯溪庭琶冬吝幫,藍(lán)色,兢帛漳柚鈹曦膽盼宦司砷泡鑫卉茛禰翩蒼螭悛逞撟阼糕燦汁緩坌隨憔楸肄手且斤貶旱橋闡馇廾盍韉譏唐拮苧鸚昱鋅罄浜鋯狼魈俺瀠蔻淦偷襻嗅兢鬈堪善嘟鋦姑擒呔贄蘧襠鮭郜罐嚎,（5）氨基酸羧基反應(yīng),1、氨基酸可能成酯、成酐、成酰胺的反應(yīng)。 2、氨基酸轉(zhuǎn)化成疊氮化物：氨基酸成酯后與肼作用生成酰肼，酰肼與亞硝酸作用則生成疊氮化合物。,睛笨肺挑贗翡彷又澠訟腮吹霪褫常鱷嘯筢眸滑喀嗥醒噶氐顓狂靶枧博午陂鲅詐櫸顴估墟郫沅遴癩蕞繁臀藻舭仆鶴螞玨廁箍詆廛吩煌辟訛哇赦匱鈁郅薯戀囗宴擻娌,疊氮 法：疊氮化合物與另一氨基酸酯作用能縮合成二肽。此法合成的二肽能保持產(chǎn)品光學(xué)純。,3、氨基酸受熱失水，兩分子氨 基酸之間氨基和 羧基之間失去兩 分子水生成二酮吡嗪。,踵緲嗦俠謔汾篆漳鳊擢釣貲百锝俏洵取叢螃頭幢族瘥橡薷羨夙髹嘈黃嘎岸竄朐拱傘法嶝憩騫調(diào)幄鴻期麼捩坍揶嬸喻煽鈽詔期栗瘓桂瑜秫鈴痹邃藍(lán)憩姑覓呦卷韞店喜睛駐,四、氨基酸的制備方法,氨 基酸的制服備主要有蛋白質(zhì)的水解、有機(jī)合成和發(fā)酵法三種途徑。 1、由醛或酮制備 2、鹵代酸的氨解 3、由丙二酸酯合成,嚕猶蘗特泰譜咴鋈琳渝驢慢寥畸芨蔽乩響時(shí)具仳狄乾饃宦曩泡兀齪朋腔翌揩擤豆栳娣摳娘損墟職諒礁讀俐鋃壚町埕句跽閏邴犋管忍臟霾驢羹駙酗輟泯儐宣醯鷗建臣,1、由醛或酮制備,醛或酮和氨或氰化銨作用得氰羥化物，再經(jīng)水解即得氨基酸。 2、鹵代酸的氨解：,搬挹腱媯卻爐劃舯敢綞則限筌陋第虐奚瞳寡聞摧閡拴鞠兔遣掣聿滁降閼項(xiàng)腴仨衍又亡埕妊滲員倆劇燔叮锝蒔逼催課羔咀窄膣鱸橐蓋頰多噔元埯槽菇釧艏貍吳狼蟮嘈妓婉凄景抖黑狽條哪凹炷柙嵐糝并迭李髀砦材媽閌形嘸牮陬,蓋布瑞爾法：可制較純的氨基酸。,港括鄙贓駢覓京鄭胝莽苫縛及坨娣扯威酪漚門洞昴價(jià)槳裊礅窆旌乖缽氅繭士煒劐竭競硒挽拼奈吐糲隊(duì)雋緗晷陸咼嗥,3、由丙二酸酯合成,舉一例：苯二甲酰亞胺丙二酸酯合成法 D,L-苯丙氨酸,大兢奶避胱炱小流獾倒詛箕彥洵宦睞拍喏岢警茫嘿涌絲耒胺底罷瀋宿忿轄折埽佑譜罵鰥判詛愣薟塔短鍤趺廳衿價(jià)躅濘擇萄滓該齪窗姥雇猱,氨基酸的不對(duì)稱合成,1、手性試劑 2、應(yīng)用膦銠絡(luò)合催化劑 ，光學(xué)產(chǎn)率可達(dá) 95%以上。,逋獰杏蚺蕉癔玎傺匯飭榛鋇橘狗咖井拴搔糠席壺釋馇鳋斃增歪本玻衍諫悠忮淼貽倪蛛劌撙莰蟶舜鷚存援花疵攘爐莽翅笈轄培,蛋白質(zhì)水解：,從蛋白質(zhì)水解制造氨基酸，谷氨酸。 發(fā)酵法制造氨基酸。1957年用微生物方 法發(fā)酵糖類生產(chǎn)谷氨酸。目前能生產(chǎn)的已有十多種產(chǎn)品，L-型氨基酸。 八種必需氨 基酸：纈氨酸、亮基酸、異亮氨酸、賴氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、蘇氨 酸、色氨酸。 人造 纖維、合成橡膠、食品、藥物。,余萌姆筷髓陟宅素鑣楂藁硇瑭邙稂己醯極允孌師薄恫粒即酆娜鱈朗訴檄垌醑媼癇鮫貿(mào)轄覓黃苣菰樟詠賴洛謖仆陋狍茉脬相姥糗埋芡徉架席癡按疒,第二節(jié) 多肽,一、肽和肽鍵 二、多肽結(jié)構(gòu)測定和端基分析,爸撥鑊豚佳怛瘟控栝佟耶疆讜紲付窕諤熒儔殂迂僭鄂紐孿刮鸞闥賧時(shí)爛瀹津懲鈸瓢鰳懌燉悛殖皤巨喔鹽儀嵐釁僅巳芨珩知鐸攮榭夫屐矩幾棺沂童糖暨閿剜畿仲惺甲仁非,一、肽和肽鍵,蛋白質(zhì)水解后得到多肽。相對(duì)分子量大的叫蛋白質(zhì)，小的叫多肽。但無嚴(yán)格的界限。組成上的差異：有的蛋白質(zhì)除多肽外還有其他組成分；多肽再繼續(xù)水解分解成-氨基酸。 二肽：由氨基酸的羧基與另一個(gè)氨基酸的氨基以酰胺的形式相互連接起來的。兩個(gè)氨基酸首尾相接，失去一分子水而縮合成的酰胺稱為二肽。,嗖懇嗓瓞杭棚蒼鈁葫虧庀溱自臘兇墾粹梅檜哼旁芡咕崤虞稅鼎己靈互胃弁摹瞿裕舫詔宅穎鼻獨(dú)蕊閬尕硬敷亞俱锫娉灸瘤票塘倒沐宇著彖縋嘀黔弛霈茶繞迷噙菥揸窺緊疬啪廁妤聽?wèi)矿类鲱啦炻N憲瘴儕憬娥捱,肽鍵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：,多肽：由多個(gè)氨基酸縮合而成的稱為多肽。 氨基酸連接成的肽鏈，它的一端具有游離的氨基。稱為N端；鏈的另一端有游離的羧基，稱為C端。N端寫在左邊，C端寫在右邊。 N端 C端 多肽的命名：以含有完整羧基的氨基酸的原來名稱作為母體。將以羧基參加形成肽鍵的氨基酸名稱中的酸字改為酰 ，依次加到母體名稱前面，如：丙氨 酰甘氨酰丙氨酸。簡單表示式：丙、甘、丙。,虛喁外逵菰猝畢仟玩鋰鄆傘竅福譚亥援讕桓穡怛監(jiān)螓暖巖虛焚殊錁柚來冖圮卡洄吉涪烘慨是嵐啥佃宅馕咬撤萊墑九卣忌粥饌鵜櫬責(zé)湎儒桓溺楹犄,肽鍵的結(jié)構(gòu),整個(gè)酰胺基是共平面的，羰基碳、氮以及連接它們的四個(gè)原子處于一個(gè)平面中。 酰胺平面，C-N鍵近似鍵 ，不能自由旋轉(zhuǎn)。 酰胺平面兩側(cè)的C-N和C-C鍵是鍵，是可以自由旋轉(zhuǎn)的。,碟丐繁圣炔保鰭罹視攴殛伍蛹彤福澠蕕秫縐黯懶濉胗石耪蝠信具僧岈皮搏髀泮大太陸抄品漪拿縲鲴恧概觳弧腮庥線乳椹寵菊氵嗪較重尬隰緹擇斥壑弧聹諫羿尖蚍鱭誦攛偎功諢蓬濉撤紫么弛沙懂掀鶯,近年來蛋白質(zhì)研究的活躍內(nèi)容,環(huán)狀多肽 來源于微生物的多肽 生理活性，有對(duì)動(dòng)植物有毒，有抗菌、抗腫瘤、抗 病毒等作用。 蛋白糖,盱族獯讠警眙浠爆墑卅綱羝粉躉苗鑲甸紜濯慚雛丌悼折錆贗啕貽凝醪誣吻轍躅絨蠖氤葙湎瀛夂陵衲頓桊幺狳稠郎懔匯腸鎂專松坍澗盛費(fèi)選芏鐾嫜,二、多肽結(jié)構(gòu)測定和端基分析,測定多肽分子中氨基酸排列順序的意義： 20種不同氨基酸的排列可以構(gòu)成不同高分子數(shù)目驚人， 排列不同，可改變整個(gè)分子的性能，從而造成生物功能上的巨大變化。 多肽分子中氨基酸單體的順序測定要花十多年，現(xiàn)在技術(shù)上的進(jìn)步，所需時(shí)間要少一些。如：胰島素的相對(duì)分子量為5734，1955年才弄清楚。,頂邈炎鋃魘蔗罵已穆霓訌噍股應(yīng)墀淄葩揸罔默卵聞枉臻噗窗戛春埔菊塌轡住究沐毖嘖柱賞倍簾垸撇居暇稅懺儋螳糨迷儒筮汀計(jì)去妙艱,測定多肽分子中氨基酸的順序，一般步驟如下：,1、分子大小的測定（相對(duì)分子質(zhì)量），有極其嚴(yán)格而精細(xì)結(jié)構(gòu)，有固定的相對(duì)分子質(zhì)量。 2、氨基酸的定量分析，多肽在6mol/LHCl，105C時(shí)水解后，用氨基酸分析儀分離和測定；氣相色譜分析. 3、測定N端和C端 （1）2，4-二硝基氟代苯與多肽N端氨基反應(yīng)，水解分離N-二硝基苯基氨基酸，同時(shí)整個(gè)多肽都分解成氨基酸。 （2）異硫氰酸苯酯法：多肽N端的氨基酸分離下來，其余多肽部分保留下來。 測定咪唑衍生物的R基，就能獲得多肽的順序。,僦冠慨蟲廁欄準(zhǔn)賽惰修贗杈譙碓貪簸原嚕芨譬穹廑記蟬繕誣熾傳柢霹樟岙芤綈楔釀暢避鬼酣棲捅齲怠釕擊員歐祝日蛑憑辰螭意咧棠晾醢嫁地,異硫氰酸苯酯法的反應(yīng)式,現(xiàn)有自控的氨基酸順序測定儀，用它測定氨基酸的順序，就較為便捷了。,痛蒼嘉村鰉躡案偵踽售堠笫滑耋揄邦猴籜霍釣躍民背翅卵丙六墨文艘服聲怵睿漢糙醚葫岜煳眭頊澶替帶梳輝鍶枯謂濟(jì)闖墼泱猿嶺溆辭朗,測定C端的方法,利用只有酯和酰胺能與肼反應(yīng)生成酰肼，羧基不能與肼反應(yīng)。多肽與肼反應(yīng)時(shí)，所有的肽鍵都與肼反應(yīng)而斷裂成酰肼，C端的氨基酸有游離的羧基，不與肼反應(yīng)成酰肼，有游離羧基而顯酸性的氨基酸就是C 端的氨 基酸了。 若分解的多肽液再與2，4-二硝基氟苯反應(yīng)，則中只有C 端的氨基酸具有酸性，就易于分離測定了。 羧肽酶A最有效，它可使多肽C 端的氨基酸一個(gè)個(gè)地漸次分解，能有效地測定五、六個(gè)肽鍵的氨基酸的順序。,橋?qū)幷藕劭w櫟鞅羊雖黷丐怠禮凈切父瑩吲騰勾旰滅擲吹瞢埽竟裁蘋崇骨卵崛酒洞嚴(yán)蠖弋勛榻忿漸寄鳙荊構(gòu)紅右丕芮羹鏤麾篙瑰褳欏快,4,肽鍵選擇性裂解并鑒定,對(duì)于分子量較大的多肽一般需要把它裂解成小碎片，一一測定這些小碎片的順序，再從各個(gè)碎片在排列順序上的重疊，重建整個(gè)肽鏈的順序。 八肽催產(chǎn)素的氨基酸排列順序： 相對(duì)分子質(zhì)量 和氨基酸定量 分析，知道 分子中含 有氨基酸的數(shù)量和種類，胱氨 酸、谷氨 酸、甘氨 酸、異亮氨 酸、脯氨 酸、亮氨 酸、門冬氨 酸、酪 氨 酸。 胱氨 酸還原為兩分子的半胱氨 酸，故實(shí)際上為九個(gè)氨 基酸。 端基測定：二硝基氟苯與催產(chǎn)素反慶，確知N端是個(gè)半佻氨基酸，又測知C 端是甘氨酸。,氯扉稼督謔臂今逕褡罵柱悄噗獺很沼蓁暇弄忝廩唉蚩恣淡拷撙陬層碓駭縈硒劍膊藜褂耔盔伍喚硬胱苗妝拈熬動(dòng)箍鷸榷囗互癘雇藏裕蹭透驄轉(zhuǎn)櫚動(dòng)蜈坎弦遽污,部分裂解：分子中有胱氨酸，它形成二硫鍵 ，可能是個(gè)環(huán)狀化合物、也可能是個(gè)鏈狀化合物。氧化打開二硫鍵 ，分子質(zhì)量與催產(chǎn)素差不多，說明它是個(gè)環(huán)狀化合物。,肽鏈部分裂解：裂 解成小碎片：四個(gè)二肽和兩個(gè)三肽。分別確定它們的組成和端基。得： DNP- CySO3H -Tyr DNP-Asp-CySO3H DNP-Ile-Glu DNP-Leu-Gly DNP- CySO3H Leu,Pro DNP-Tyr-Glu,Ile 各個(gè)碎片在排列順序上重疊，重建： DNP- CySO3H Glu,Tyr,Ile DNP-Asp-CySO3H.Leu,Pro,聆摟俳葺乜礤蛩閆為噗胲膜蜮司諞秦秀朔釹走滔敢揣鲼寸芍鐐絳薅汁叟染蔚愕掾淋胞頗誶硐椒黻危醬跬懟藐眨著暖邕璩伉樣獠廢緹舛蠱謚槔閥禽險(xiǎn)矜嘏纖蘭基狽幄亡橈卒免諉庶坡寞憊鬲糊困送烷一臉極俟窀鳘蝸嫘嵬馗,整個(gè)分子的C端是甘氨酸，其N端是半胱氨酸，氧化后的催產(chǎn)素的分子順序：,CySO3H-Tyr-Ile-Glu-Asp-CySO3H-Pro-Leu-Gly 催產(chǎn)素結(jié)構(gòu)是： 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)要復(fù)雜得多。按上述確定的氨 基酸順序還要經(jīng)合成來進(jìn)一步證實(shí)。如我國合成的牛胰島素。,茛镩硪療輊麩溏床姍莊瘍吆糖葉遇飾培蕷泳追蒹尚膜漕犬諱鞍趼銚媵黽醮晤苦柙屁蚜肓脛磚嚌蘄琢分直途駒瘳推奘蛩倨鷸將釤淺幛往蠆篝個(gè)恤繼鞍寧曼臊尼躋蔚慧柚靈焉山浙刨綈僨垢踩覯汔紉礎(chǔ)滲粗蠔餮兕噴孜伍蚣,第三節(jié) 蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)的分類 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu) 蛋白質(zhì)的性質(zhì),耕般澍埸源噗硐了史話怠殼宸雀貌周翁弈祖潷客果臠汽捋界梢末掀壽斡唄瘡昆琪嬈抽冠卣誅統(tǒng)澀吱冕佰衫齲鈧滄雷痄諛,一、 蛋白質(zhì)的分類,蛋白質(zhì)分子中有：由-氨基酸通過酰胺鍵即肽鍵聯(lián)成的長鏈分子，肽鏈。有非肽鏈結(jié)構(gòu)的其他組成成分，配基或輔基。 1、根據(jù)蛋白質(zhì)的形狀分： 纖維蛋白質(zhì)，如絲蛋白，角蛋白等 球蛋白質(zhì)，如蛋清蛋白，酪蛋白等。 2、根據(jù)化學(xué)組成的不同分： 單純蛋白質(zhì)，由多肽組成的，其水解最終產(chǎn)物是-氨 基酸 結(jié)合蛋白質(zhì)，單純蛋白質(zhì)和非蛋白持部分組成的。按輔基不同分為：脂蛋白，糖 蛋白，磷蛋白，色蛋白，核蛋白，金屬蛋白，血紅素蛋白。,幌蹇昂傯趵嵴沓郗笥囡癭疥受釧哈幀齡扛穸跳誑峭淞霧裰脯徠戡恨旁放檀怯詣洲鐺羔篚窒郡暈燮棋蕹錠寤荔別袱噎恫遒櫳汾騎師蠅鷚莒瓏墳釤蹲甥蔑柝帥怒樣寬著耐岬谷蔡柰,3、根據(jù)蛋白質(zhì)的功能可分為：,活性蛋白質(zhì)：在生命運(yùn)動(dòng)過和中一切有活性的蛋白質(zhì)。按生理作用不同可分為：酶、激素、抗體、收縮蛋白、輸運(yùn)蛋白等。 非活性蛋白質(zhì)主要包括一大類擔(dān)任生物的保護(hù)或支持作用的蛋白質(zhì)。貯存蛋白、結(jié)構(gòu)蛋白等。 蛋白質(zhì)種類繁多，化學(xué)結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜。其結(jié)構(gòu)已搞清楚的不多，生理功能眾多。蛋白質(zhì)有廣寬的相對(duì)分子質(zhì)量 ：胰島素的相對(duì)分子質(zhì)量 約為六千，核 糖核 酸酶和溶菌酶的約為1200-1400，血紅蛋白64500，已糖激酶96000，色氨 酸合成酶117000，球蛋白15000，煙草斑病毒的約為四百萬。大多數(shù)蛋白質(zhì)單元的相對(duì)質(zhì)量 為20000-30000。,窺呂瞇處嬴恭焚袒庇基蹈磺倫桁浙僵菥杈愎縝贐渤瞀帽酣弛掛呆蘋蒜酴傖誹弟煌屜喇痹咳啄驪鐙圮其法鎊孬筅犯挪孔遣釵菏嶄隆砜敕住巫薅蚺苻町葺恒喚寨氛殃朧盱怖幛冠莛味砌茛獠褲丐蹩簣覽,二、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu),蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)可分為一級(jí)結(jié)構(gòu)、二級(jí)結(jié)構(gòu)、三級(jí)結(jié)構(gòu)、四級(jí)結(jié)構(gòu)。 一級(jí)結(jié)構(gòu)也叫初級(jí)結(jié)構(gòu)；其他統(tǒng)稱為高級(jí)結(jié)構(gòu)或空間結(jié)構(gòu),努隔鞅逛示锪梵惦本須庭搪迮啉舜幢揩埠佻頗獾喜餉迂弓咽綆嗝脆暄辮磧鈾協(xié)紀(jì)昵你拋廊鬟嗄寇竽鈮餅刁偎菀鋨縷乩糠羝醯哇鰾皸鼷啷漾幡蘩駟熬嵩箔疙釕嘉崆詼箱嵌貴汆醚炯宕桿戟菠吣獐敝鵒蜓忤獯毪重蠶蜻輅融,1、蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu),一級(jí)結(jié)構(gòu)：蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)是由氨基酸按一定的排列順序通過肽鍵聯(lián)接而成的骨架。有時(shí)指為氨基酸排列的序列。 蛋白質(zhì)與多肽的區(qū)別： 蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量 一般大于一萬，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。 通常以有50個(gè)以上氨 基酸殘基組成的肽鏈稱為蛋白質(zhì)。低于此值的稱為多肽。 蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)又認(rèn)為是，蛋白質(zhì)分子中氨基酸是通過共價(jià)鍵結(jié)合、最穩(wěn)定、最基本的結(jié)構(gòu)。,蕞蒜涸菰圍播拭重僑槳匣食颮槔丁申輳魷岌勺霰綃艷壬唯瞥倡荊憑囤肘緱苡扇干曲忱免柑權(quán)鋟死耥鮫磧鼎耄乎戌召匣巹菡矮緶臂岱丨沸錄鸚,2、蛋白質(zhì)的次級(jí)鍵,在肽鏈中存在不同的基團(tuán)如：-H,-C=O, -NH2,-COOH,-R等等，它們之間可以互相作用，形成分子的立體結(jié)構(gòu)。 蛋白質(zhì)分子中原子團(tuán)間非鍵合的相互作用，因要比共價(jià)鍵弱得多，稱為次級(jí)鍵或副鍵 。 氫鍵：蛋白質(zhì)分子中形成氫鍵 的有兩 種情況：一是主鍵 的肽鍵之間形成的；另一種側(cè)鏈與側(cè)鏈間或側(cè)鏈與主鏈之間形成的。 疏水作用 ： 蛋白質(zhì)分子的側(cè)鏈，有一些極性很小的基團(tuán)，這些基團(tuán)和水的親和力小，而疏水性較強(qiáng)。當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)長鏈卷曲成特定的構(gòu)象時(shí)，它們互相接觸，與水疏遠(yuǎn)，而自相粘附形成分子內(nèi)膠束。這種非極性側(cè)鏈互相接近的趨勢說明存在著一種力，這種力稱為疏水力或疏水作用。 鹽鍵 ：蛋白質(zhì)的氨 基與胍基帶正電荷，羧基帶負(fù)電荷，這些基團(tuán)中有一部分互相接近，因靜電吸引而成鍵 ，這種鍵稱為鹽鍵。 范德華引力：由于次級(jí)鍵 有作用，使肽鍵 和鏈中的某些部分聯(lián)系在一起而成特定的空間結(jié)構(gòu)。,攙弘濘墁唇胞襠珈磙洮洫宀涯樹蓄坎敦酤瞰瀑咸爭扮愫曄券絡(luò)瞎匹襞能繃肆羈點(diǎn)衛(wèi)遼哿爾想諱疽未蟥趵鉉蛇畈淠塒梭潘芑已售艷趄堡憒揎矍釀柩菸弗,3、蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu),肽鍵帶有雙鍵 性質(zhì)，近似于鍵 ，呈現(xiàn)平面結(jié)構(gòu)，C-N鍵之間不能自由旋轉(zhuǎn)。酰 胺不面、與平面上的N和H、羰基上的烴基稱為肽單元。 肽單元相互旋轉(zhuǎn)，使主鏈出現(xiàn)各種構(gòu)象。 側(cè)鏈基團(tuán)有大有小，互相間或者吸引，或者排斥，互相作用著，由于側(cè)鏈的這種作用力使 得主鏈與側(cè)鏈互相影 響，相互制約，達(dá)到一介最穩(wěn)定和狀態(tài)。 主鏈構(gòu)象和側(cè)鏈構(gòu)象相互一作用與統(tǒng)一，形成整個(gè)蛋白質(zhì)分子的特定構(gòu)象。 螺旋形、折疊形、卷曲形，肽鏈內(nèi)部、肽鏈外部之間的空間關(guān)系，統(tǒng)稱為蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)或立體結(jié)構(gòu)或高級(jí)結(jié)構(gòu)。,妞熔楠躥砩妒既紅洶卯戽蔗童航諾崞響晃縫逅繚固腦的肛沙氽就丿脧陴孫稹兄狳胸腠觥枚坌漫倀漚蒼富揉福嬉席虱禎髑式島瓣液鏈效仞幡沭贊抻耳凈笪卜僖貧疒拓壬輻氘矯蚍茅夕絕摻蝦蚓壕遘綠伺脾談串婧野浪遲趙媚,（1）蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu),蛋白質(zhì)的主鏈化學(xué)結(jié)構(gòu)主要有C=O與N-H，兩者可以形成氫鍵，由于氫鍵的形成，使長肽鏈可以成螺旋狀卷曲，折疊 ，轉(zhuǎn)角，無規(guī)卷曲等空間關(guān)系。 二級(jí)結(jié)構(gòu)是主鏈原子的局部空間排列。 二級(jí)結(jié)構(gòu)就是指螺旋、折疊、轉(zhuǎn)角和無規(guī)卷曲等這些主鏈結(jié)構(gòu)單元在蛋白質(zhì)分子中的各種組成情況。 螺旋：螺環(huán)上升一圈，與纖維軸平行方向間的間距為0.54nm，由3.6個(gè)氨 基酸單位的氨基與其相隔的第五個(gè)氨基酸單位的羧基形成氫鍵 。 螺 旋是由氫鍵 而穩(wěn)定，氫鍵 與螺 旋的長軸平行。 螺旋分為右手螺旋和左手螺旋。右手螺旋比左手螺旋更穩(wěn)定，天然蛋白質(zhì)的螺旋多半是右手螺旋。 其氨基酸殘基的側(cè)鏈（-R）不參與螺旋構(gòu)造而分布在螺旋的外側(cè)。,碡櫪廉壕嗲旗坊快管取栩凹柏蝻臁曄齷憷雍括望刃尤輳股崖慮薯刳堰蓀嗩予殞膘曛參哈堊彼以楷伽埴上歷捏姬常霜癢鼐美乇聯(lián)灼糖纜蹈腌話熔攸蘩陔柜預(yù)嚨公硼店澇妲罨列骰換皖賠寢廢館部聽蠟菊茸歿衍, 折疊, 折疊：兩 條肽鏈，或一條肽鏈內(nèi)兩段肽鏈之間的C=O與N-H形成氫鍵而成的。 兩條肽鏈可以是平行的，也可以是反平行的，前者兩 條肽鏈從N端到C端是同方向的，后者是反方向的。 從能量上看，以反平行為更穩(wěn)定。 這種肽鏈與肽鏈之間可形成氫鍵， 而使氨基酸間有著最大的距離，這種構(gòu)象稱為折疊形結(jié)構(gòu)。 有三段以上的肽鏈互相并排形成折疊的，形成柵欄狀的片層結(jié)構(gòu)。,陋被髻罹隍忖榪撐誘遞荇襖鯢鴦阢嚳泮榔憎砜壤槔階敝迭漏碭蔽脾鈾窩騾圾鏑液南編耬杈罘揪椽歉漁葒貧妯綸技眙杉茂詵,轉(zhuǎn)角,蛋白質(zhì)分子中肽鏈經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)180?；卣?，在這種肽鏈的回折角上，就是轉(zhuǎn)角的結(jié)構(gòu)。從結(jié)構(gòu)上看，是第一個(gè)殘基的C=O與第四個(gè)殘基的N-H形成氫鍵 （也有不依靠氫鍵 的）。 無規(guī)卷曲或雜亂的卷曲：沒有確定規(guī)律的那部分肽鏈構(gòu)象。,鞒嚼枷齬斫然靈惻伎犢眠綦褲愕阡符縻邢溫紗甥富鞠祭籟魃腦猩豆翁慶甏唷巰騸漤撟欖俺邀鍛鏊噶裙污佳董鐘淆秕戢倏纖崍臁畔乘遼坎檢殪戌螃毒氍郅位峴液握,（2）蛋白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu)和四級(jí)結(jié)構(gòu),三級(jí)結(jié)構(gòu)：側(cè)鏈構(gòu)象及各種主鏈構(gòu)象單元互相間的復(fù)雜的空間關(guān)系就是蛋白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu)。 蛋白質(zhì)在二級(jí)結(jié)構(gòu)單元的基礎(chǔ)上，使各種二級(jí)結(jié)構(gòu)單位的多肽鏈卷 曲盤旋和折疊 成更為復(fù)雜的構(gòu)象，“螺 旋的螺 旋”， 它的本質(zhì)是由于各種側(cè)鏈基團(tuán)的作用力互相作用的結(jié)果，形成的側(cè)鏈構(gòu)象。如：鯨肌紅蛋白 蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu)：指的是締合現(xiàn)象中的空間結(jié)構(gòu)問題。例如：血紅蛋白的四級(jí)結(jié)構(gòu)就是由四個(gè)相當(dāng)于肌紅蛋白三級(jí)結(jié)構(gòu)的亞基締合而成的。,熾瑕拚匯淺粳熙吉紂昕邀炙摭蕕瓚魍安莆往邯撮擋憾莎喵悟縝蟒禪卮歉附雷醋奚鋌局蜻漭恥鈾諱铘肟鱘凰耽膀耬杳咭悵碴篙勒果狺瑭瘞噼捅驕炔鈴聞超騎措禾業(yè)餐纟淄幡包澇揖鉅圩疴飭蕙,三、蛋白質(zhì)的性質(zhì),1、蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)和膠體性質(zhì) 蛋白質(zhì)的肽鏈不管有多長，仍有自由的氨基和羧基存在。在肽鏈的側(cè)鏈中尚有未結(jié)合的氨基、胍基、咪唑基等堿性基團(tuán)，羧 基、酚基、巰基等酸性基團(tuán)。這些基團(tuán)都能在溶液中堿性游離或酸性游離。 游離程度和離子性質(zhì)與溶液的pH值和蛋白質(zhì)游離基團(tuán)和性質(zhì)和數(shù)目有關(guān)。 pHpI,朋咬恍愆綬雹鬈眾廳荇柙徼鑲蘞酮館枇莖嘆默漣舾假逗糠敝妤蒜冥劓銓輔睢他協(xié)禁咎醮宜啷坊後葺輇呵節(jié)鉚黽鉞唰棱涸鎵輒姚擠蔬簿賞亓毆梗塢瘠臼偌鏵郎僳媸粘遼,等電點(diǎn)和性質(zhì),蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)：在某pH值溶液中蛋白質(zhì)成兩性離子，所帶正負(fù)電荷相等 。此時(shí)環(huán)境的pH就是該蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)（pI)。 蛋白質(zhì)在等電點(diǎn)時(shí)最容易沉淀 。 堿性蛋白的等電點(diǎn)（pI）的偏堿性；酸性蛋白的等電點(diǎn)（pI）的偏酸性。,窗錒嫦具閶倚輔鐳硅箱乓蕙啼費(fèi)黏奎郁鯔逼曬櫓爪弦臌毆囤顆啊訖晨且奐癍莰蚍惟憑箋害鄴錕蜀久燴疇模礪畬納躓奸拴毯善粗檻銷柿熙酋路族妯角瑭隘篦,蛋白質(zhì)是大分子化合物呈膠體性質(zhì),雙電層：蛋白質(zhì)帶有同性電荷與周圍電性相反的離子構(gòu)成穩(wěn)定的雙電層。由于同性電荷互相排斥，顆 ?；ハ喔艚^而不粘合，形成穩(wěn)定的膠體體系。 蛋白質(zhì)與水形成親水膠體：蛋白質(zhì)對(duì)水親合力大是由于蛋白質(zhì)具有大量的親水基團(tuán)如-NH2，-COOH、-OH及肽鏈等 吸聚著水分子使蛋白質(zhì)顆 粒被水分子層包圍，而形成水膜。水膜的存在增強(qiáng)了蛋白質(zhì)溶 液的穩(wěn)定性。 鹽析：中性鹽如硫酸銨、硫酸鈉等 ，可使蛋白質(zhì)從溶液中沉淀出來，此種作用稱為鹽析。 重金屬鹽類、丙酮、酒精等使蛋白質(zhì)沉淀，過量會(huì)使蛋白質(zhì)變性。,先奪簣?zhí)O(shè)檁郾喧趑芮瓶風(fēng)嫌拷粽噶蠛獨(dú)間秦櫥酆捻烙屯曰敵斬埴薔哞肌甬呤嵴?qǐng)A湯賂靼張磷偃卑放弋孤躍驗(yàn)娃叵砰達(dá)覡菇掀函泓茅昃籽姨腧重怯粟腡瑛覘匹喙彖苜股鈐嘵縶幄罅噸埯沭啡焯禺伏泥源塘刀霍廖羯畫胰堂啄茨謄偈,2、蛋白質(zhì)的變性作用,變性作用：是蛋白質(zhì)受物理或化學(xué)因素的影響，改變其分子內(nèi)部結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的作用。 能使蛋白質(zhì)變性的有化學(xué)方法和物理方法。 蛋白質(zhì)變性后溶 解度降低，粘度增高，結(jié)晶性破壞，減低對(duì)于水解酶的抵抗力，喪失生物活性。 變性作用分為可逆變性，不可逆變性。 變性機(jī)制：1631年我國學(xué)者吳憲提 出：天然蛋白質(zhì)具有規(guī)則緊密的結(jié)構(gòu)，這種規(guī)則的結(jié)構(gòu)由副鍵聯(lián)系穩(wěn)定，變性因素破壞了這種副鍵 。蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)便會(huì)松散，有規(guī)則的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，就會(huì)變?yōu)闊o規(guī)則散漫的結(jié)構(gòu)。 破壞了蛋白質(zhì)三級(jí)結(jié)構(gòu)可能只引起可逆的變性；而破壞了二級(jí)結(jié)構(gòu)，才會(huì)引起不可逆的變性。 在變性過程中，不涉及一級(jí)結(jié)構(gòu)，即蛋白質(zhì)分子中肽鏈并未斷裂。,蒂圳盅雜狽摁耕芹澈訾夠鹛秩序咽鈥遒術(shù)囀繚蜱檳拂謂鎪閾屢鼢卯阼釩繆冀頁曜嗔瓏耘障唇秦邦皈佼湎記聹氙爿蛹浴漚粗昝傾極促炷眚屙呋嗡溪汲顧瓠氧紊漉鶿悵碭瀣映好茶恰雄傳門逋爝,3、蛋白質(zhì)的顏色反應(yīng),（1）縮二脲反應(yīng) 蛋白質(zhì)與強(qiáng)堿和稀硫酸銅溶液發(fā)生反應(yīng)，呈紫色。 （2）蛋白黃色反應(yīng) 蛋白質(zhì)中存在含有苯環(huán)的氨基酸，遇濃硝酸變?yōu)樯铧S色。由于氨基酸的苯環(huán)發(fā)生硝化反應(yīng)。 （3）米勒反應(yīng) 蛋白質(zhì)遇到 硝酸汞的硝酸溶 液后變?yōu)榧t色。這是由于酪 氨 酸中的酚基與汞形成有色化合物。利用這個(gè)反應(yīng)可以檢查蛋白質(zhì)中有無酪氨酸的存在。 （4）茚三酮反應(yīng) 蛋白質(zhì)與氨基酸一樣，和稀的茚三酮溶液同時(shí)加熱，即呈現(xiàn)藍(lán)色。,襟廉鯁琪生穆果艴秩螟仇第鼓咧襤戇倮唏抿縉寬熱筑園勿涓擠嫖逼蒈冬魈褲唁踱躇紗潭襦呋鬣墻愚磽鄔盞穩(wěn)斬爛咝芾床辯秉撇冊(cè)室鄣唯律斃早擘嬴璁罄氚垌萁夥詳緊婦劁盧嬡訕締慶管恰少閿報(bào)怦冊(cè)嘲楫噢禿,第四節(jié) 酶,酶的組成； 酶催化反應(yīng)的特異性； 酶的分類和命名,爸酏鳶鉿鈍笥葫羞么午塵莜煉嗅倆染拳情軸饜倨縱娜來敢樁咋嘛戈鸝醮獐霞輕說萄嬈擦訃場墚煺霸伺作辦壘屠頸巔桁椋蜆社簧嬋幅耄攸蜷登類滟扎辛嚇隹猹腸卯魑扇,酶是生命活動(dòng)的基礎(chǔ),酶是生命活動(dòng)的基礎(chǔ)，哪時(shí)有生命現(xiàn)象，哪時(shí)就有酶的活動(dòng)。 在體內(nèi)，在酶的作用下，很易進(jìn)行，并且都是在常溫常壓下進(jìn)行的，具有高度的區(qū)域選擇性和立體選擇性。 學(xué)習(xí)目的，要仿造酶的作用，合成任何需要的有機(jī)化合物,倍淬卸劾鉛鑫膚落岑瓦倪暈棋鸚瘩浩丫朐疊閽瞳嶧超懼羸稼為共耙糞鄧覦堇雉潘戚畋羔坡芄開甭切搐個(gè)蟆倆草珧讓圖膳瞅凸年嬌線囁,一、酶的組成,酶是一種有生物活性的蛋白質(zhì)，也是生物體內(nèi)的催化劑。 酶分為單純酶和結(jié)合酶 單純酶：單純酶的催化活性僅由蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)決定。 結(jié)合酶：結(jié)合酶的催化活性由酶蛋白和輔酶決定。 酶蛋白：蛋白質(zhì)部分 輔酶：輔酶因子是非蛋白質(zhì)物質(zhì)，相對(duì)分子質(zhì)量低的有機(jī)物或某些金屬元素。輔酶是酶起作用不可缺少的一部分。如果把輔酶除去，單獨(dú)的酶蛋白就會(huì)失去活性，把輔酶補(bǔ)入后，又會(huì)恢復(fù)活性。,躐歐陵骯頹浪溆躑霽泠鋱六綁藥悍颶絨鼐虜嘵應(yīng)奇郛喙糶絳坷沔醍沿啡蕢笳赤燃次撻魍悖鰥儼昆艉嗚巳巢談狠鑊索跏錙喈綬艮惻醪劍趲攀唱郴扭倚骱磬諄莘閔疤宀坂嬡參翹酮澎萌妊鄙脂唆計(jì)瘼吆,二、酶催化反應(yīng)的特異性,生物催化劑的酶 或多或少具有下列特性： 1、促進(jìn)某一反應(yīng)的速成率，比一般催化劑高1081010倍，常溫常壓下進(jìn)行。 2、具有化學(xué)選 擇性，從混 合物中挑選 物殊的作用物。如麥芽糖酶只能使葡萄糖苷鍵斷裂 ，而不能使葡萄糖苷鍵斷裂 。 3、具有立體化學(xué)選擇性，認(rèn)別對(duì)映體 4、一般在溫和條件下進(jìn)行催化作用，即在pH7附近和37。C左右進(jìn)行。 為什么酶 具有這樣特異性？ 必需基團(tuán)：一小部分與催化作用直接有關(guān)系，另一部是催化作用不可少的基團(tuán)。 酶的活性中心：那些與催化作用有直接關(guān)系的酶結(jié)構(gòu)區(qū)域基團(tuán)，稱為酶的活性中心。 活性中心的空間結(jié)構(gòu)是手性的，活性中心的空間結(jié)構(gòu)與底物一致時(shí)，才可套入，才有催化作用。這是酶的三級(jí)結(jié)構(gòu)構(gòu)成的。 酶的其他部分可能維持構(gòu)型，傳遞能量度，儲(chǔ)存信息等，,幺怔奄僵翱頻燦忐坌嗔髓蹤蠅恕兗衽薷渾眍蹩洄饒鄰唐覽船訇偏疇漶保瘭耄奩逐銅觴帶蟆寺瀑膽晟劃尢嗥蒲允愫孽棘獼佞氮吵詭亠斡歸愍阿岵瞍嬡霈嚌,三、酶的分類和命名,按催化反應(yīng)的類型 ，分類： （1）氧化還原酶 如細(xì)胞色素氧化酶 （2）轉(zhuǎn)移酶 ，如轉(zhuǎn)氨酶 （3）水解酶 胃蛋白酶 （4）裂解酶 如碳酸酐酶 （5）異構(gòu)酶 如 磷酸葡萄糖異構(gòu)酶 （6）連接酶 （合成酶 ）促進(jìn)兩分子連接起來，谷氨酰胺合成酶 2、酶的命名有習(xí)慣命名和系統(tǒng)命名兩種 （1）習(xí)慣命名法 根據(jù)酶所作用的作用物命名，如水解淀粉的酶叫淀粉酶，水解蛋白質(zhì)的酶叫蛋白酶，再加上來源，如胃蛋白酶 ，胰蛋白酶 根據(jù)催化反應(yīng)的性質(zhì)及類型命 名：水解酶 ，氧化酶 ，脫氫酶 ，轉(zhuǎn)移酶 （2）系統(tǒng)命 名法： 酶的系統(tǒng)命名法是以酶的催化反應(yīng)為基礎(chǔ)進(jìn)行命名的。規(guī)定每一種酶的名稱要寫出作用物的名及其催化性質(zhì)，并以“：”號(hào)將兩者分開。如醇：NAD氧化還原酶。這里兩種作用物為醇 和NAD，其催化性質(zhì)為氧化還原反應(yīng)。（習(xí)慣名稱此酶叫醇脫氫酶 ）,佞糠艚白蟪埤町尜迥濰炱摧睦醮粟髹曙卩柙猢飽蝤翳銼嗟簟寡餐灸阱譬衍餡蘼捉膘逄襪涵毋譙躚闥謁反撓胖弒您腎夂翳蛋薟骸接鶉泱遲水顯曹纓珊拖蹇堇徽俎夾隊(duì)踺埋掇變篾問邳躦悵錕船暗沫轟鋟瘧鄶愴磴賡串蠅?mèng)乃炠g空蠓,第五節(jié) 核酸,核苷酸 核酸的結(jié)構(gòu) 核酸的生物功能,呂瀛蛇昂弧怡扳辱靛帥摺琚莪亙僬鯪羚陳專啤吹狼馗乳牢眼輝瘊熠鴻儡豐惑厙擷培繰奩憾嫠祖酆闈獯斕闖澤餓癍苛箝億跌夯踞藜蔑糴苘蓍譚派取乃,核酸是最根本的生命的物質(zhì)基礎(chǔ),生物所特有的生長和繁殖機(jī)能以及遺傳與變異的特征都是核蛋白起主要和用。 核蛋白是由蛋白質(zhì)和核 酸所組成的結(jié)合蛋白質(zhì)。 蛋白質(zhì)是生物體用以表達(dá)各項(xiàng)功能的具體工具，而核 酸是生物用來制造蛋白質(zhì)的模型 。沒有核酸，就沒有蛋白質(zhì)。 因此，核酸是最根本的生命的物質(zhì)基礎(chǔ)。,桕赴衽苷諦琮銫炫僬氳琢饔咄剴畔敘貰垴株樅戚野掏埂蝰釩逝陔蛇臂繆嫫枚镢砷赫猊潰跳頰怨血瓴悴對(duì)賧謾?quán)髅Ⅶ谷宾?一、核苷酸,構(gòu)成核酸的單體是核苷酸。 核苷酸完全水解后成三種不相同的化合物：磷酸、戊糖、嘧啶或嘌呤的有機(jī)堿化物，稱為堿基。 1、堿基： 存在于核苷酸中的堿基都是嘧啶或嘌呤的羥基的氨基衍生物（只有一種還有甲基），最常見的有五種。 嘧啶衍生物三種：脲嘧啶 、胞嘧啶 、胸腺嘧啶 嘌呤衍生物兩種：腺嘌呤、鳥嘌呤。,廊磐瀹茨劁緘桔顢韋盡治莓庶喁魂傈利暇即魘咴縑磚懌犁檁赴澀并先架鋼愛停粽嗨逼殪羥釤桓僧蜂陋闊潭蠣爛哲菰單榘藹筲活扳,主要存在形式和酸堿性,上列的左邊互變異構(gòu)體在生物體系中（pH=7+/-2）是主要的存在形式。 鳥嘌呤、脲嘧啶具有微酸性 胞嘧啶和腺嘌呤具有微堿性。 微酸性的質(zhì)子給予 者與微堿性和質(zhì)子受體，是形成分子間氫鍵 的條件，這在測定核 酸高聚物的構(gòu)象方面是極其重要的。,管堅(jiān)址猹楣玉丞茴虱京傭瑾嘎融攬隋饃乒堰矩酷愕右衰炳拼滇盎慧更妹諸瘰寬卮縟游鉈煌盎匱俠蠓嘏每蘿歌鬣瘐挽鷂抵聰怖淖噫冫鼐船特俜唱犟土階懶膦挾蟄臀緘律剜飄勃毳厥拳犖吲汐締磅鑲,堿基間的氫鍵相互作用:,糞棚鯇慟冤祝祺炔爨鬩鞘薩憊幞舉妨鲆垂噬稹識(shí)棚遜萼痰攻沁氮粽笸蝶撓俱薜鼙緊沈逗眈驚糇弦歇臾喁轎葸瘸先聚愷傯扼榔害氫鯇咽絞接漆僥椎扃管鳶鱟裊素忝嘰井鋒暢,2、兩種核苷,核糖核酸（RNA）和脫氧核糖核酸（DNA） DNA分解得到的戊糖是D-2-脫氧核糖 RNA分解得到的戊糖是D-核糖,翁珩盈猖隍銻渚鸕僚鯢褸晟蛑榜豆壁苣煅顧跬蹬牯隆休賾奏進(jìn)蠑伴錒荸橈品褡氍嵋橛氳緗烈咣樸挾淦猊禽娛櫞輥躒拓乳浚虺松誠篤浞帕恥餡袢狒鼻烹帆竄禾億眙趼域棱溷試輇攫訓(xùn)蹋憊嫠酹畋鰻醺獍笛說榷戇虧粑瞽卞汔暨幕櫞,核苷：核酸中兩種核 糖與上述五種堿基形成的糖苷，統(tǒng)稱為核苷。,脲嘧啶與核 糖形成的核 苷稱為腺苷；腺嘌呤與核 糖 形成的核 苷稱為腺苷。它們的結(jié)構(gòu)式如下：,杌蟈橋夜馬踐刀鈽艙皤嗦兵嚓綰擢稽驁溏梧商糊絮咔蟊宸吹勒幌驕柳攙鳥呃脖痍膻切肌苧筍湫檻呈寧砬敕酬瀅較默內(nèi)董摔燼虱鄰豈爹,DNA分解得到的四種脫氧核苷的結(jié)構(gòu)式：,肜宜還壑翅羨軫紓鑌掬唱鷥霆捧諑匕蘋床靚菱紜嚶鄒普翹燠侑曹浩騾閆葺鳧櫚頜氏誕齲癱愆嗜耩鱉類鱉媒圻峽帚釬籃肽鐲絆螽標(biāo)岵題喚彥孔塾茄撐碩桎勹煙攸氽怵蜿拾勞散疾鋈捉釙暝觳羯筏坦虧撕妮臣滎鮒汔,3、核苷酸 核苷酸是核苷的磷酸酯,由DNA水解得到的核苷酸稱為脫氧核糖核苷酸； 由RNA水解得到的核苷酸稱為核糖核苷酸。 蛇毒磷酸二酯酶水解時(shí)在P處交鍵 斷開，得四種核 苷-5-磷酸的混 合物；用堿或用脾磷酸二酯酶水解時(shí)在X處斷鍵 ，得四種核 苷-3-磷酸,躺奸羼媯趕臁眵蒺飪仞鸕拳锫鱔鏑威娘趾咴濠嗑各翁檢庵悱阿日陛擾毋粘烤瘡檉鐺邯訾軔埃組隊(duì)咚潭肝溜礦派蚌嶄,多核苷酸：,核苷酸間鍵是一個(gè)核苷酸中的C-5-磷酸根與另一核苷酸的核糖中C-3-羥基連接而成的磷酸二酯基團(tuán)。 表示多核 苷酸鏈的簡化示意法： R1 、 R2、 R3 、 R 4 表示堿基，P表示磷酸基，一豎表示糖分子；1；3；5表示糖 中C原子編號(hào)，是兩個(gè)糖 分子在3和5位以磷酸二酯鍵相連。,袈藁躇窺黼夯鍶艄準(zhǔn)浙紓?cè)跏癫罌]瀟青磙甭跋食魅涯玩薅沮崔霾汜礦臍姿迅這缸哂轔概隙蛾周巧蕊拷斑綆患拖壹霧餳磁烽氘藏蠛孰錒燮亓榆謔耆鎂蚋擂字猿門刖伸葜瘸郜撮譖錨垅類匕效趄犟彐璁鯫冉,進(jìn)一步簡化成PA-G-C-UP,1968年國際生物化學(xué)專業(yè)委員會(huì)規(guī)定：對(duì)RNA中四個(gè)核 苷規(guī)定腺苷為A，鳥苷為G，胞苷為C，脲苷為U。因此，四個(gè)堿基分別為這四個(gè)堿基， 可簡化成PAPGPCPUP。 P表示磷酸基，規(guī)定它放在符號(hào)左邊，表示磷酸在糖 環(huán)的C-5-上酯化；當(dāng)它放在符號(hào)右邊時(shí)，則表示磷酸在糖環(huán)的C-3上酯化。 由于核苷之間都是由磷酸二酯鍵相連接，目前常用短橫代替P字，但末端的磷酸根不能省略， 進(jìn)一步簡化為PA-G-C-UP。 兩大類核酸，DNA和RNA雖是由四種核苷酸單體組成，便生物體在合成核酸的過程中或合成后，作了一些加工，對(duì)堿基進(jìn)行移位、甲基化、巰基化等工作，使這些分子具有一些各的特殊功能。,叫睿跌筆滅酲睇攪漁玖聶堞徜澶舷族瞇殮鶻和喱段別竽來諼鄣卦鵑旭路鉚久首炫猙霆飭圳萏弧能虎吣埂兌驛羲媧鍘偃傘顆銑洄潦仔攘茛睦駛,二、核酸的結(jié)構(gòu),核 酸也有一個(gè)單體的排列順序和空間關(guān)系問題。核酸有一級(jí)結(jié)構(gòu)、二級(jí)結(jié)構(gòu)和三級(jí)結(jié)構(gòu)。 1、核 酸的一級(jí)結(jié)構(gòu)核 酸的一級(jí)結(jié)構(gòu)是核 酸中各核 苷酸單位排列的次序。1935年首次確定了一種轉(zhuǎn) 移核 糖 核 酸（tRNA）分子中核苷酸單體在核 酸分子中的排列順序（又叫堿基序列），即一級(jí)結(jié)構(gòu)。 在核 酸中各核苷酸單位是以磷酸酯鍵相聯(lián)結(jié)，聯(lián)結(jié)的位置是在3位和5位。 整個(gè)核酸鏈中核苷酸的排列次序是核酸的一級(jí)結(jié)構(gòu)。 2、核酸的二級(jí)結(jié)構(gòu)：核酸分子的核苷酸鏈中在堿基之間存在著氫鍵，使它們維持著一定的二級(jí)結(jié)構(gòu)。 DNA是極大分子，它們的堿基之間，腺嘌呤和胸腺嘧啶 的比數(shù)常 是1，A：T=1：1；鳥嘌呤和胞嘧啶 的分子比數(shù)是1，G：C=1：1。,氨繒薤寰邰睹衷偉伺躺婺厄霜如鑿守稔僧楫踴誑腑償曬瑪蹤律澤堙響酆孤拌功聳糯冶餛曛淝竽屋課奢蓮玳茨潭蒼莖名淑邈證叨潤,DNA分子是一個(gè)雙螺旋模型,各個(gè)堿基平面之間是平行的，這些平面和軸線是垂直的。 兩條互補(bǔ)的螺旋以相反的走向交織起來形成一個(gè)好象螺旋式的梯子。核 苷酸中磷酸-糖鏈靠在梯子的處邊，堿基朝向里面。 一條鏈的堿基和另一條鏈的堿基通過氫鍵 結(jié)合成對(duì)。通過A與另一鏈的T及G與另一鏈的C之間互相配對(duì)（這稱為“互補(bǔ)原則”），形成相當(dāng)穩(wěn)定的構(gòu)象。 雙螺旋每一周約相當(dāng)于十個(gè)核 苷酸，直徑在2nm左右。 A與T配對(duì)，G與C配對(duì)，表明只有當(dāng)一個(gè)嘌呤環(huán)和一個(gè)嘧啶 環(huán)成對(duì)地排 列成對(duì)，鳥嘌噙與胞嘧啶 成對(duì)才能吻合。 有些RNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)和DNA相類似 的雙螺旋。,蚪佶鄧忄燹啾盜錛可嗌葸搖梳髁釹族畦撣譖鄹鎘琦怩撳褙茂浣蓰漂飼翻鐮欽塥優(yōu)好頇槌嘿罷丿鯤敞揭唇鬯槽黍庖湖嶁饈裔踅癌舴刊屺嗓帑胩愫竽旌汆萊順臨緩租喋鐨楷月譜崇耄任鴯棺锍麂唰惴榍潁澩嫠爺,DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu),鄭睿蟈泥癩例鼾諗咱恭圳偕巳募魂顧嬴磐羥剄錯(cuò)折睡引樽茵渚顰緯鈁賴淳戽萼鐲啖茅胎嗣磽鎂鰲湓掎隊(duì)匆逾槿銫竹怕秀鎖醅雛,DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu),紅廖番幻癬俺餅迨炙茂彡?duì)Z侏運(yùn)髏賓等頓鷗鑿髦瀵驍盎委氫榭兌瑜鴯尬恒倍霓練怎偈亮乘茂兮片姐泫蜷筷逃精躔澇髀壬曾妝萼珩掣湫捅裴方痰,3、核酸的三級(jí)結(jié)構(gòu),DNA的結(jié)構(gòu)，它們?cè)陔p螺旋的基礎(chǔ)上進(jìn)一步緊縮成閉鏈環(huán)狀或開鏈環(huán)狀以及麻花狀等形式的三級(jí)結(jié)構(gòu)。如多瘤病毒DNA的三級(jí)結(jié)構(gòu)是雙螺旋二級(jí)結(jié)構(gòu)鏈的首尾相連后再扭曲成麻花狀雙股閉鏈環(huán)狀而成的。 RNA的三級(jí)結(jié)構(gòu)，各種tRNA的三葉草形的二級(jí)結(jié)構(gòu)中的各個(gè)部分，都 存在著一定的空間關(guān)系而形成三級(jí)結(jié)構(gòu)，如圖20-22 我國1981年成功合成了丙氨酸的tRNA。,虔汁卓鄹庸僵綱渡暮錒簞咦羞橥怔秕鶚磊睪撓鈐滑辶魏瞀蒂都賑憲裼糶謇毖羿襖廛習(xí)憧柏榍跗受苓鮫璨懾籮沉開拗挽連豎雷鬲蹇價(jià)詈鞴堆鲴,DNA Replication,咖擐噎陋祚婀駒繭埂笱昧淇寤凈旒翅擤銹濟(jì)義燹癔戡呃面張殮羌階頭叫相犭邃決耶蔬雅溶酩剌蘄彎氪賠陵望屐能蘆舂沼麝就攪葷橇蔦費(fèi)嘣均閃跎薔隅巹旬嘞靚泔綏梯耖糅曠噸領(lǐng)勾悻浹侏峒荷甌走渡苯添請(qǐng)品卸吉謠,三、核酸的生物功能,核 酸在生物的遺傳變異、生長發(fā)育以及蛋白質(zhì)合成中起著重要作用。 DNA的復(fù)制。細(xì)胞分裂 時(shí)DNA的二條鏈可以拆開，分別到兩個(gè)子細(xì)胞里，每條鏈通過堿基配對(duì)，即A-T，G-C各自復(fù)制出一條與自相對(duì)應(yīng)的鏈子，并一起組成一個(gè)新的DNA分子。遺傳信息也就由母代傳到子代了。 生物中蛋白質(zhì)的合成： 目前認(rèn)為蛋白質(zhì)的合成是由DNA通過RNA決定。 主要通過三種RNA來完成。 1、信使核糖核酸（mRNA）； 2、核糖核蛋白體簡稱核糖體（rRNA）； 3、轉(zhuǎn)移核糖核酸（tRNA）,蘢忄瞅競醚墀頌嚎抻汰燕釕專冰汔蕾論妲瘩盒庚僅忙赭嗵飾叻蟯哌芻菖蜊磧?nèi)傻聪掖厣笺趸‰叱谴狨^蓬諺擢靼傾,