《生物化学》教案 授课题目 学时安排 第四章 蛋白质共价结构 4学时 学握蛋白质的化学组成、结构层次：肽及肽键等相关概 念：蛋白质测序策略；末端鉴定：二硫键断裂：多肽链 目 的断裂：二硫键位置的确定 香 熟悉蛋白质功能多样性。 了解蛋白质的分子形状和大小、氨基酸组成分析、多肽 链的性质及分离、短肽序列测定、短妝在肽链中位置的 确定。 肽和肽健、肽的性质 举 级结构测定策略 议 末端测定 二硫键断裂 多妆链的断裂 肽的性质 教学 末端测定 难点 多肽链的断裂 教学过程 讲授结合多媒体课件 作业 P194习题之2、3、4
教学内容 导言 100年前，恩格斯指出“蛋白体是生命的存在形式”；今天人们如何认识蛋白质的概念 和重要性？ 1839年荷兰化学家马尔德(G.J.Mu1er)研究了乳和蛋中的清蛋白，并按瑞，典化学家 Berzelius的提议把提取的物质命名为蛋白质(Protein,源自希腊语，意指“第一重要 的” 单细胞的大肠杆菌含有3000多种蛋白质，而人体有10万种以上结构和功能各异的蛋白 质，人体干重的45%是蛋白质。生命是物质运动的高级形式，是通过蛋白质的多种功能来实 现的。新陈代谢的所有的化学反应儿乎都是在酶的催化下进行的，已发现的酶绝大多致是蛋 白陆生命活动所需要的许多小、分子物质和离子，它们的运给由蛋白质夹密成生场的运动 生物体的防御体系离不开蛋白质。 蛋白质在遗传信息的控制、细胞膜的通透性，以及高等动 物的记比，识别机构等方面都起着重要的作用，随着蛋白质工程和蛋白质组学的兴起和发展， 人们对蛋白质的结构与功能的认识越来越深刻。 第四章蛋白质的共价结构 第一节通论 蛋白质是山20多种ā-氨基酸按一定的序列通过肽键（酰胺键）缩合而成的，具有较 稳定的构象并具有一定生物功能的大分子。 ”化学结构 一级结构 共价结构 加结构 蛋白质结构 立体结构 二级结构 空间结构 然结构 构象 四级结构 高级结构 一、元素组成和分类（掌握） 元素组成 C(50-55%)、H(68%)、0(20-23%)、N(15-18%)、S(0-4%)、 有些蛋白质还合微量的RP,C、、h、 元素组成特点 N的含量平均为16% 各种蛋白质的含氨量很接近，半均为16。因此，可以用定氨法米指算样品中蛋白质的 大致含量。 凯氏(Kjadehl)定氮法的理论基础蛋白质含量=蛋白氨×6.25 分类 蛋白质分广泛，种 为繁多 有1010种.目 E法蛋白质的化学结构 行精确的分类，一般按蛋白质的分子组成，生物功能、分子形犹进行分类■
,清蛋白 球蛋白 谷蛋白 简单蛋白 醇溶蛋白 (按溶辉度 组甄日 鱼粘蛋白 硬蛋白 据分子组成 触蛋白 脂蛋白 核蛋 结合蛋白 跳蛋白 (按辅基) 个屁蛋白 血红素蛋白 黄素蛋白 简单蛋白、结合蛋白具体内容见p158表1、2 要求分出类，举出例 简单蛋白质完全水解的产物仪为-氯基酸。这类蛋白质按其溶解度等理化性质分为7 类。包活清白、球：白，醇湾蛋白，谷蛋白，清蛋白、组蛋白和硬蛋白。 结合蛋白质山简单蛋白质和非蛋白质（铺基）组成。根据辅基的不，这类蛋白质可 分为5类。如蛋白 蛋白、脂蛋白 色蛋白和磷蛋白 翔胞核中的核蛋白是DNA与组蛋白结合而成，钢胞质中的核帮体是NA与蛋白质组 成的，已知的病青也是核蛋白。免婆球蛋白是一类游蛋白，山蛋白质与以共价键用连而成： 脂蛋白山蛋白质与脂类通过非共价键阴连，存布生物膜和动物血浆中。 按蛋白质功能分为活性蛋质和非活性蛋白质 活性蛋白质包括有催化功能的酶、有调节功能的激素、有运动、防御、接受和传递信息 的蛋白质以及毒蛋白、膜蛋白等。胶原、角蛋白、弹性蛋白、丝心蛋白等是非活性蛋白质 二、分子形状和大小（了解） 蛋白质形状球状蛋白 长轴/短轴≤5 纤维状蛋白 长轴/短轴>5 大 小 相对分子质量10 106 氨基酸残基相对分子质量以110计 氨基酸相对分子质量以128计 三、构象与结构层次（掌握） 蛋白质是具有特定天然空间结构的大分子，其空问结构称为蛋白质的构象 蛋白质结构很复杂，为研究方便，分为若干层次： 一级(1°)结构 排列顺序 二级(2°)结构 肽链缠绕或折叠所得构象主链 结构蛋白最高级 级(3)结构 二级单位折叠所得球状结构侧链 单体蛋白最高级 四级(4)结构 三级单位聚合所得构象侧链 暴聚蛋日特有
四、功能多样性（熟悉） 理论上无数，估计在1010一10 如由20种氨基酸每种 ，组成20肚，有20！-2×10“种 不限个数，组成20肚，有20”种 功能多样性决定于分子多样性 功能多样性决定生命现象多样相 五、蛋白质的生物学意义（掌握》 是生物体的基本结构物质 是生命现象的体现者 」、结构 结构蛋白：胶原蛋白、蛋白聚袖 2、催化 调节 调节蛋白 4转运 转运蛋白、授体、转位牌 5、运动 收缩蛋白、游动蛋白 6、支架 支架蛋白： 7、防和讲 保护/开发蛋白（抗体、干扰素、毒蛋白）、抗冻蛋白 8、异功能 节肢弹性蛋白、胶质蛋白 9、记忆、识别机构 10,贮存 卵请蛋白，酪蛋白，铁蛋白 第二节肽 一、肽和肽键（重点） ,个氨基酸的a羧基和另一个氨基酸的ū氨基脱水缩合而成的化合物。 氨基酸之间脱水后形成的键称肽键（酰胺链）。 H2N-CH-CO NH-CH-COOH -H20 RI 二硫键 一S一S一两个半胱氨酸之间形成 氨基木端 羧基木端 HNH-CH-CO-HN-CH-CO-HN-CH-CO OH 主链 RI Rn 侧链 氨基酸残基 二肤、三肽、…十（二）肤、 寡肽（小干20）.多肽（链） 名其氨陆某氨睛 其氨基形 氨基酸之间用“表示队键 H2N-丝氨酸-亮氨酸-苯丙氨酸-C00H Ser-Lew-Phe或(S-L-F) 丝氨酰亮氨酰苯丙氨基酸
肽健性质有部分双键性质，不可旋转为反式结构（不同基团在相同基团的两侧） N原子孤电子对与羧基碳杂化，肽键是单键 与羧基氧杂化，弘键是双键 酰胺平面、队平面、肽基平面 肽链两个原子及与之相连的4个原子共处的半面 服笼及其两端的a(共6个原子处于同一半面上，组成了肽单位（所在的半面称以键 队键C-V键长为0132m,比相的单键(017m)短，而较CY双键(0.12Sm， 长，有部分双耀的性质，木能自山旋转。服腿光面上各原子星颜反异构关系，艇半面上的 0.H以收2个a-碳原子为反式构型(ans configuration. 主辩中的C▣一C和C口一V单键可以旋转，其旋转角中，决定了两个相邻的烈键 面对关系。山于继半面的对旋转，使主链可以以非常多的构象出现。事实上，链在 构象上受到限大限制 因为主链上 13不能自山转的笔，另外链上有根多侧链R 的影啊。蛋白质的主链骨架山许多耿键平面连接而成。 二、肽的性质（了解） 解离短肤基木同氨基酸的 有二酮反应 有双指际反应 三、天然活性肽（了解） 谷胱甘肽(GSH) ￥谷氨酰半优氨洗甘氨酸 Gs SO 先基统基保护剂 是G,Gs,组成的一种，又叫r-含氨半 Gs的-S训是主婴功能基团，洲是一种抗氧化剂，是某些梅的械梅，可保护蛋白质分子叶 的-SH免遭氧化，保护旅基蛋白和南的活性。在H过氧化物游的作用下，CSH还原细胞内 产生的H22,生成20,2分子GSH放氧化成GS5G,后者在GSH还原薄催化下，又生成GS, 胰高血糖素 山胰岛▣-细胞分泌(B-细胞分泌胰岛素)，29肽。 高血 察调节维持血 农度 脑啡 脑啡肽具有强烈的镇痛作用（强于吗啡），不上瘾。 Met-脑啡肽TIyr-Gly-Gly-Phe-Met Lew-脑啡耿TyT-Gly-Gy-Phe-Leu 催产素和升压素 均为9肽，第3位和第9位氨基酸不同。 催产素使子宫和乳腺平滑肌收缩，具有催产和促使乳腺排乳作用。 升压素促进血管半滑肌收绪，升高血压，减少排尿 人体内有许多激素属察队或多耿，下正脑一垂体分泌的催产素(9肽入、创压素(9 耿人、促肾上腕皮质激素(AC7M,39队)等。催产素和加压素结构仪第3，第8位两个氯基