生物化学第1章蛋白质的结构与功能（一）

掌握

蛋白质是由氨基酸构成的具有特定空间结构的高分子有机物。

Ø  蛋白质是生命活动最主要的载体，更是功能执行者。

Ø  蛋白质是生物体重要组成成分：

Ø  蛋白质具有重要的生物学功能：

1、蛋白质元素组成特点

主要有C、H、O、N和 S。

有些蛋白质含有少量磷或金属元素铁、铜、锌、锰、钴、钼，个别蛋白质还含有碘。

各种蛋白质的含氮量很接近，平均为16％。

样品中蛋白质的含量 (g %)=每克样品含氮克数× 6.25

 

2、氨基酸的分类

L-α-氨基酸（甘氨酸除外）是蛋白质的基本结构单位。人体内的蛋白质是以20种氨基酸为原料合成的多聚体，只是不同蛋白质的氨基酸含量与排列顺序不同。存在自然界中的氨基酸有300余种。

Ø  硒代半胱氨酸也存在于天然蛋白质内（不是由密码子编码）。

Ø  体内不参与蛋白质合成但具有重要生理作用的L-α-氨基酸，如鸟氨酸、瓜氨酸、精氨酸代琥珀酸（鸟瓜精代）。

氨基酸根据其侧链结构和理化性质进行分类：

1）非极性脂肪族氨基酸：7个，侧链含烃链，疏水氨基酸。

2）极性中性氨基酸：5个，侧链有极性但不带电荷

3）芳香族氨基酸：3个，侧链有芳香环。

4）酸性氨基酸：2个，侧链含负性解离基团。

5）碱性氨基酸：3个，侧链含正性解离基团。

Ø  含有-OH的氨基酸：抢劫苏老师（苏氨酸、酪氨酸、丝氨酸）

Ø  非极性脂肪族氨基酸水溶解度小于极性中性氨基酸。

Ø  酸性氨基酸侧链都含有羧基，碱性氨基酸侧链含有氨基、胍基或咪唑基。

Ø  几种特殊氨基酸：

脯氨酸（亚氨基酸）的亚氨基可与羧基形成肽键，柔韧性大，被修饰成羟脯氨酸。赖氨酸也常被修饰成羟赖氨酸。

半胱氨酸极性最强，2个半胱氨酸以二硫键相连接形成胱氨酸。

 

3、氨基酸的理化性质

1）氨基酸具有两性解离的性质。

氨基酸是两性电解质，其解离程度取决于所处溶液的酸碱度。

Ø  等电点(pI)：在某一pH的溶液中，氨基酸解离成阳离子和阴离子的趋势及程度相等，成为兼性离子，呈电中性。此时溶液的pH值称为该氨基酸的等电点。

2）含共轭双键的氨基酸具有紫外线吸收性质

色氨酸、酪氨酸的最大吸收峰在 280 nm 附近。王8蛋

Ø  大多数蛋白质含有这两种氨基酸残基，所以测定蛋白质溶液280nm的光吸收值是分析溶液中蛋白质含量的快速简便的方法。

3）氨基酸与茚三酮反应生成蓝紫色化合物（呈色反应）。

氨基酸定量分析方法

 

4、肽及肽键的概念

氨基酸通过肽键脱水缩合而形成肽或蛋白质。

肽键是由一个氨基酸的α-羧基与另一个氨基酸的α-氨基脱水缩合而形成的化学键。

Ø  由2-20个氨基酸相连而成的肽称为寡肽，由更多的氨基酸相连形成的肽称多肽。

Ø  多肽链有两端，其游离α-氨基端称氨基末端（N端），游离α-羧基末端称羧基末端（C端）。方向是由N到C。

Ø  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。

Ø  蛋白质是由许多氨基酸残基组成、折叠成特定的空间结构、并具有特定生物学功能的多肽。蛋白质的氨基酸残基数通常在50个以上，50个氨基酸残基以下则仍称为多肽。

5、谷胱甘肽GSH的组成及生物学功能

谷胱甘肽是由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸组成的三肽。

Ø  谷胱甘肽的第一个肽键是非α-肽键（谷氨酸γ-羧基与半胱氨酸氨基组成）。主要功能基团是半胱氨酸的巯基（还原性）。

Ø  GSH作为体内重要还原剂（巯基）保护蛋白质或酶的巯基免遭氧化（自身被氧化为氧化型谷胱甘肽GSSG）。巯基亦有嗜核性，能结合外源嗜电子毒物而阻断这些物质与DNA和蛋白质结合。

了解

1、神经肽：一类在神经传导过程中起信号传导作用的肽类。如β-内啡肽、脑啡肽。