第一章蛋白质的化学分析
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第1章-蛋白质化学-ppt课件
〔肽链中的氨基酸分子由于脱水缩合，基团不全
称为氨基酸残基〕
19
3. 肽链两端: 氨基末端〔 N末端〕 羧基末端〔C末端〕
蛋白质化学
4. 肽链中的氨基酸的陈列顺序，普通-NH2端开场，
N
C，即多肽链有方向性，N端为头，C端为尾
O
O
O
O
NH2– CH – C – OH+H-NH– CH – C – OH
NH2– CH – C –NH-CH-C-OH
H2O
R1
R2
R1
R2
20
蛋白质化学
O
NH2-CH-C +
H OH
甘氨酸
O NH-CH-C
H H OH
甘氨酸
-HOH
O
O
NH2-CH-C-N-CH-C
H HH OH
肽键
甘氨酰甘氨酸
21
〔二). 生物活性肽 glutathione〔GSH〕谷胱甘肽 谷氨酸、半胱氨酸、甘氨酸
特点 右手螺旋：多肽链主链围绕中心轴螺旋式
上升 3.6个AA/圈，螺距0.54nm； 氢键维系：链内氢键〔AA1…AA4〕，平
行长轴； 侧链伸出，在螺旋外侧
29
蛋白质化学
30
49
蛋白质化学
3. -折叠〔 -片层， -pleated sheets〕 (Pauling, 1951) 特点 多肽链充分伸展，肽平面折叠成锯齿状； 氢键维系：氢键的方向垂直长轴； 侧链伸出、位于“锯齿〞状构造的上下方； 由一条多肽链构成，也可由多条肽链顺平行或 反平行构成。
例1：核糖核酸酶 RNase是由124aa残基 组成的单肽链，分子 中 8 个Cys的-SH构成 4对二硫键，构成具有 一定空间构象的蛋白 质。
蛋白质化学
第一章蛋白质化学(Protein)一、蛋白质的生物学意义结构蛋白催化蛋白运输蛋白免疫蛋白运动蛋白受体蛋白贮藏蛋白调节蛋白激素朊病毒生物体的一切生命活动离不开蛋白质, 是生命的物质基础。
二、蛋白质的元素组成C 50% H 7% O 23% N 16%S 0-3%P、Fe、Mo、Cu、I、Zn（微量）三、蛋白质的氨基酸组成（一）氨基酸的结构通式不带电形式两性离子形式氨基酸的特点1.氨基酸既有-NH3 +又有COO－,故是两性电解质。
2.除甘氨酸外(R是H),氨基酸都有不对称碳原子,因此有L型和D型二种立体异构体。
3.除甘氨酸外,氨基酸都有旋光性,是光学活性物质。
氨基酸的L型和D型(二)氨基酸的分类按化学结构分类1.脂肪族氨基酸:一氨基一羧基(9种)Gly Ala Val Leu Ile Met Ser Thr Cys一氨基二羧基及其酰胺(4种)Asp Asn Glu Gln二氨基一羧基(2种)Arg Lys2.芳香族氨基酸:(2种)Phe Tyr3.杂环氨基酸:(3种)His Trp Pro按R基的极性分类1.非极性Ala Val Leu Ile Met Pro Phe Trp2.有极性但不带电Ser Thr Tyr Cys Asn Gln Gly3.在pH7时带负电Asp Glu4.在pH7时带正电Arg Lys His氨基酸单字符号:1.小不变大变,只变芳与电Ala Arg2.带电未知占头尾Asx Glx B Z3.带电氨基酸顺次排Asp 有Cys D4.色与酪取象形W Y5.苯丙氨酸用拼音字头phenylalanine6.Arg取中间R7.赖氨酸Lys K8.两个酰胺Asn N Gln Q非蛋白质氨基酸Orn 鸟氨酸谷氨酸脱羧生成的γ-氨基丁酸是传递神经冲动的化学介质4 –羟基脯氨酸5 –羟基赖氨酸动物的胶原蛋白中可占12%（三）氨基酸的重要性质1.一般物理性质白色晶体,除少数例外,一般都溶于水(除胱、酪氨酸外）, 不溶于乙醚、氯仿和丙酮这类有机溶剂（除脯、羟脯氨酸外）。
第一章_蛋白质化学1
（二 ）离子交换层析
（六）高效液相层析
固定相支持剂颗粒细，表面积大； 采取高压，洗脱速度快,高灵敏度的检
测器。
氨基酸的制备
• 目前氨基酸的生产方法分三类： • （1）直接发酵法； • （2）化学合成法； • （3）蛋白质水解提取法（酸、碱、酶）。
八、氨基酸的应用
1、医药工业
• 由于食品和饲料工业蛋白质含量测试方法的缺陷，三
聚氰胺也常被不法商人用作食品添加剂，以提升食品 检测中的蛋白质含量指标，因此三聚氰胺也被人称为 “蛋白精”。
• 蛋白质主要由氨基酸组成，其含氮量一般不超过
30%，而三聚氰胺的分子式含氮量为66％左右。通用 的蛋白质测试方法“凯氏定氮法”是通过测出含氮量 来估算蛋白质含量，因此，添加三聚氰胺会使得食品 的蛋白质测试含量偏高，从而使劣质食品通过食品检 验机构的测试。有人估算在植物蛋白粉和饲料中使测 试蛋白质含量增加一个百分点，用三聚氰胺的花费只 有真实蛋白原料的1/5。三聚氰胺作为一种白色结晶 粉末，没有什么气味和味道，掺杂后不易被发现。
脱羧酶
R-CH2-NH2 +CO2
（三）α-羧基和α-氨基都参加的反应
1、 与茚三酮反应 2、 成肽反应
弱酸 加热
六、氨基酸混合物的分析分离
{ { 层析系统
固定相
固体 附着在固相上的液体
流动相
薄层层析
分配柱层析装置
填充物为亲水性的不溶物质如纤维素、 淀粉、硅胶等，收集的组分用茚三酮 显色定量。
• 当溶液为某一pH值时，AA的氨基和羧基的
解离度完全相等，正负离子浓度相等。AA 主要以兼性离子的形式存在，分子中所含 的正负电荷数目相等，净电荷为0。这一pH
值即为AA的等电点（pI）。
2019-2-21--第一章蛋白质化学
★ 附：氨基酸（AA）的等电点求法：
2020/8/9
4、茚三酮反应： ● α-氨基酸可与茚三酮缩合产生蓝紫色化
合物，其最大吸收峰在570nm。可利用 此性质测定氨基酸的含量。
2020/8/9
5、与甲醛的反应
2020/8/9
6、与2，4—二硝基氟苯（DNFB）的反应
※ 2020/8/9 可鉴定蛋白质N端氨基酸的种类和数目。
生改变。 ●当氨基酸分子带有相等正、负电荷时，此时氨基
酸所处溶液的pH值称为该氨基酸的等电点（pI） 。
※ 在pI时，氨基酸的溶解度最小，容易沉淀。 ※ 利用各氨基酸的pI不同，可以通过电泳法（2-D）、
离子交换法等分离纯化氨基酸。
2020/8/9
OH-
R—CH—COOH
│
H+
NH3+
pH < pI
●凡氨基酸残基数目在50个以上，且具有 特定空间结构的肽称蛋白质；凡氨基酸 残基数目在50个以下，且无特定空间结 构者称多肽。
（二）生物活性肽：
●生物体内具有一定生物学活性的肽类 物质称生物活性肽。重要的有谷胱甘 肽、神经肽、肽类激素等。
1. 谷胱甘肽（GSH）：
●全称为γ-谷氨酰半胱氨酰甘氨酸。 GSH含 有活泼的巯基，很容易氧化，故有还原型 （GSH）与氧化型（GSSG）两种存在形式。
2020/8/9
一、氨基酸(amino acid) ●组成蛋白质的基本单位是氨基酸。
如将天然的蛋白质完全水解，最后 都可得到约二十种不同的氨基酸。 除脯氨酸外，均为α-氨基酸。
2020/8/9
2020/8/9
（一）氨基酸的分类 ：
● 根据R侧链基团解离性质的不同，可将 氨基酸进行分类： 1.酸性氨基酸——Glu，Asp，侧链基 团在中性溶液中解离后带负电荷的氨 基酸。
2020/8/9
4、茚三酮反应： ● α-氨基酸可与茚三酮缩合产生蓝紫色化
合物，其最大吸收峰在570nm。可利用 此性质测定氨基酸的含量。
2020/8/9
5、与甲醛的反应
2020/8/9
6、与2，4—二硝基氟苯（DNFB）的反应
※ 2020/8/9 可鉴定蛋白质N端氨基酸的种类和数目。
生改变。 ●当氨基酸分子带有相等正、负电荷时，此时氨基
酸所处溶液的pH值称为该氨基酸的等电点（pI） 。
※ 在pI时，氨基酸的溶解度最小，容易沉淀。 ※ 利用各氨基酸的pI不同，可以通过电泳法（2-D）、
离子交换法等分离纯化氨基酸。
2020/8/9
OH-
R—CH—COOH
│
H+
NH3+
pH < pI
●凡氨基酸残基数目在50个以上，且具有 特定空间结构的肽称蛋白质；凡氨基酸 残基数目在50个以下，且无特定空间结 构者称多肽。
（二）生物活性肽：
●生物体内具有一定生物学活性的肽类 物质称生物活性肽。重要的有谷胱甘 肽、神经肽、肽类激素等。
1. 谷胱甘肽（GSH）：
●全称为γ-谷氨酰半胱氨酰甘氨酸。 GSH含 有活泼的巯基，很容易氧化，故有还原型 （GSH）与氧化型（GSSG）两种存在形式。
2020/8/9
一、氨基酸(amino acid) ●组成蛋白质的基本单位是氨基酸。
如将天然的蛋白质完全水解，最后 都可得到约二十种不同的氨基酸。 除脯氨酸外，均为α-氨基酸。
2020/8/9
2020/8/9
（一）氨基酸的分类 ：
● 根据R侧链基团解离性质的不同，可将 氨基酸进行分类： 1.酸性氨基酸——Glu，Asp，侧链基 团在中性溶液中解离后带负电荷的氨 基酸。
第一章蛋白质化学分析
1、R基团不解离的氨基酸
H3HN+H3N+3N+HRCCC3OHN+RCCCO3RCCCOHHHOH3RCCCO3HHOHHH++O3OH++HH+++HOHKOH+-H1+++H-OH-H+H3HN+-H3N+3N+HCRCCH3HON+CRCC33ON+CRHCCOHHO3-CRCC3OH-HROCCCH-3OOH++HO3-O+HHH++HO++HO-H++H+++H-+KOHOH-2H+HH+2H--NH2N2HNHCR3CC2N+HONCRCC3OCHRCCOHHO3-CRCCCRCC3OHHO-HOH3-O3OH-H-
第一章蛋白质化学分析
蛋白质的元素组成
所有蛋白质都含有 C、H、O、N 四种元素，大多数蛋 白质还含有少量的 S，有些蛋白质还含有一些其它元素，
如 P、Fe、Cu、Mo、I、…….. 。
各种蛋白质的含氮量都很接近，都在16%左右，因 此可通过测定生物样品中的含氮量计算出样品中蛋 白质的含量。
1克氮就相当于6.25克蛋白质
第一章 蛋白质
第一章蛋白质化学分析
什么是蛋白质（Protein）？
由20种左右的氨基酸通过肽键相互连接而成的一类 具有特定空间构象和生物学活性的高分子化合物
第一章蛋白质化学分析
蛋白质的生物学意义
1、是生物体形态结构的物质基础； 2、生物体的新陈代谢所包含的化学反应，几乎都是由酶 来催化的； 3、参与物质的运输； 4、生物的运动； 5、生物的防御体系。 ……………………….. 总而言之，一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质 是生命现象的最基本的物质基础。
生化第一章蛋白质的结构和功能
第一章，蛋白质的结构与功能本章要点一、蛋白质的元素组成：主要含有碳、氢、氧、氮、硫。
各种蛋白质的含氮量很接近，平均为16％，蛋白质是体内的主要含氮物质。
1.蛋白质的动态功能：化学催化反应、免疫反应、血液凝固、物质代谢调控、基因表达调控和肌收缩等。
2.蛋白质的结构功能：提供结缔组织和骨的基质、形成组织形态等。
二、氨基酸1.人体内所有蛋白质都是以20种氨基酸为原料合成的多聚体，氨基酸是组成蛋白质的基本单位。
2.存在于自然界中的氨基酸有300余种，但被生物体直接用于合成蛋白质的仅有20种，且均属L-α-氨基酸（除甘氨酸外）。
3.体内也存在若干不参与蛋白质合成但具有重要作用的L-α-氨基酸，如参与合成尿素的鸟氨酸、瓜氨酸和精氨酸代琥珀酸。
4.20种氨基酸根据其侧链的结构和理化性质可分为5类：⑴非极性脂肪族氨基酸：侧链只有C、H原子。
⑶含芳香环的氨基酸：侧链中有了芳香环。
⑷酸性氨基酸：侧链中有了羧基。
芳香族氨基酸中苯基的疏水性较强，酚基和吲哚基在一定条件下可解离；酸性氨基酸的侧链都含有羧基；而碱性氨基酸的侧链分别含有氨基、胍基或咪唑基。
5.20种氨基酸具有共同或特异的理化性质：⑴氨基酸具有两性解离的性质。
①所有氨基酸都含有碱性的α-氨基和酸性的α-羧基，可在酸性溶液中与质子（H＋）结合呈带正电荷的阳离子（），也可在碱性溶液中与（OH-）结合，失去质子变成带负电荷的阴离子（）。
②氨基酸是一种两性电解质，具有两性解离的特性。
③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称为该氨基酸的等电点。
④取兼性离子两边的pK值的平均值，即为此氨基酸的pI值：pI=1/2（pK1+pK2）⑵含共轭双键的氨基酸具有紫外线吸收性质①含有共轭双键的色氨酸、酪氨酸的最大吸收峰在280nm波长附近。
②由于大多数蛋白质含有酪氨酸和色氨酸残基，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。
蛋白质化学1ppt课件
成盐成酯反应 成酰氯反应
亚硝酸盐反应
叠氮反应
烃基化反应
酰化反应 西佛碱反应
COOH
H2N C H
R
侧链反应
蛋白质的氨基酸组成－－氨基酸的理化性质－－化学反应
➢与茚三酮反应
脯氨酸与茚三酮 反应的产物为黄 色化合物
蛋白质的氨基酸组成－－氨基酸的理化性质－－化学反应
➢与甲醛的反应（氨基酸的甲醛滴定法）
脯氨酸 Proline
H N
CO OH
-吡咯烷基--羧酸
蛋白质的氨基酸组成－－氨基酸的分类
2、根据R的极性
（1）非极性氨基酸：Gly、Ala、Val、Leu、 Ile、Met、Pro、Phe、Trp
（2）不带电荷极性氨基酸：Ser、Thr、Asn、 Gln、Tyr、Cys
（3）带电荷极性氨基酸：Lys、Arg、His、 Asp、Glu
D-型和L-型氨基酸的混合物。
3、酶水解
• 酶水解不破坏氨基酸，也不会发生消旋化。 水解的产物为较小的肽段。
• 蛋白水解酶(proteolytic enzyme) 已有十多种 常见的有：胰蛋白酶、糜蛋白酶、胃蛋白 酶、嗜热菌蛋白酶。
蛋白质的氨基酸组成
（二）氨基酸的结构通式
-氨基酸：
H2N
COOH CH R
不带电形式
两性离子形式
蛋白质的氨基酸组成－－氨基酸的理化性质－－两性解离和等电点
PI：称为该氨基酸的等电点，即氨基酸所 带正负电荷数量相等时的溶液的pH。
蛋白质的氨基酸组成－－氨基酸的理化性质－－两性解离和等电点
氨基酸PI可由其分子上解离基团的解离常数来计算：
•中性氨基酸： pI=(pK1+pK2)/2
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第一章蛋白质的化学分析
自由临界电泳：蛋白质溶解于缓冲液中通电。 区带电泳：蛋白质溶液点在浸了缓冲液的支持物上进行电
泳，不同组分形成带状区域。 凝胶电泳：以凝胶（淀粉、琼脂、聚丙烯酰胺）作为支持
物的电泳。 纸上电泳：以滤纸作为支持物的电泳。 圆盘电泳：蛋白质的不同组分形成环状如圆盘的电泳。 平板电泳：在铺有凝胶的玻板上进行的电泳。 等电聚焦、免疫电析
二级结构
多肽链的主链在空间螺旋，折叠而成 氢键在链内或链间作用，导致二级结
构出现α-螺旋 β-折叠 β- 转角，自 由加转
第一章蛋白质的化学分析
(五)超二级结构(supersecondary structure)
与结构域(structural domain)(过渡态)
第一章蛋白质的化学分析
蛋白质的四级结构：
指两条或多条肽链以特殊方式结合成为有 生物活性的蛋白质。
两条多肽链以上的pro具有四级结构，肽链 之间在空间上相互作用（非共同键）形成 的称为寡聚蛋白。
该种肽链就称为该蛋白质的亚基。
第一章蛋白质的化学分析
四、蛋白质分子中的共价键与次级 键 （重点）
共价键（一级结构）：肽键、二硫键 次级键（高级结构）：氢键、疏水键、
pI与分子中的酸碱性氨基酸的比例有关。
第一章蛋白质的化学分析
在等电点时，蛋白质的溶解度最小，其它性质如 粘度、渗透压及膨胀性等也都是最小。
没有相同电荷相互排斥的影响，因此最不稳定， 溶解度最小。 极易借静电引力结合成较大的聚合 体，沉淀析出。
第一章蛋白质的化学分析
电泳：蛋白质颗粒在电场的移动现象 移动速率，方向与蛋白质颗粒的带电性，电荷数 量，颗粒大小有关 应用于pro制备，分离，纯化
第一章蛋白质的化学分析
二 、蛋白质的两性离解和电泳现象 （重点）
可解离的基团：末端的α-氨基、 α-羧基及侧 链的ε-氨基、β-氨基、γ-羧基、咪唑基、 胍基、巯基及羟基。
因此，蛋白质是多价的两性电解质。
第一章蛋白质的化学分析
蛋白质的等电点
定义：当溶液在一定pH值的环境中，使蛋白质所 带的正电荷与负电荷恰好相等，即总净电荷为零， 在电场中，蛋白质分子既不向阳极移动，也不向 阴极移动，此时溶液的pH值称为蛋白质的等电点。
H2N—CH—CO—NH—CH—CO —NH—CH—CO…… —NH—CH—COOH
|
|
|
|
R1
R2
R3
Rn
第一章蛋白质的化学分析
具体内容：
①AA的顺序（成键方式，氨基酸种 类，氨基酸数目）
②肽链的数量级 ③二硫键的数量，位置
第一章蛋白质的化学分析
二硫键(disulfide bonds)
肽链中相应部位上的两个半胱氨酸残基 脱氢连接而成，是连接肽链内和肽链间 的主要桥键。 －SH + －SH → －S―S―
肽键的特点：
共价键，具有共轭性 原子共处于一个平面（肽平面，酰胺平面） 肽平面：由组成肽键的四个原子能及相临的两个Cα组成
的平面 具有百分之40双键的性质，旋转构象受到限制 以反式结构出现
O
Cα
CN
Cα
H
肽平面
第一章蛋白质的化学分析
二、蛋白质的一级结构 （重点）
AA在多肽链中的排列顺序。最小单位为氨基 酸。
第一章蛋白质的化学分析
一 、蛋白质的分子大小 （了解掌握）
蛋白质的分子量 104-106……107 分子量的测定方法： 1．沉降渗析法（超离心法） 2．凝胶过滤法 3．SDS一聚丙烯酰胺凝胶电泳法 4．质谱法 5. 渗透压法
第一章蛋白质的化学分析
分子量测定方法：
1．沉降渗析法（超离心法60000-80000 转/分）：根据pro颗粒的沉降系数S，扩散 系数D ，R：气体常数，T：绝对温度，V： 溶质特异性体积， ρ ：溶剂密度 M=RST/[D(1-Vρ)]
结构域与功能域的关系：
对于小分子多肽链pro结构域即为三级结构(功能 域)
对于大分子多肽pro通常几个结构域构成三级结 构
第一章蛋白质的化学分析
蛋白质的三级结构：
定义：多肽链上的所有原子在三维空间 的分布，
球状pro 具亲水性 在二级基础上，侧链间的作用
第一章蛋白质的化学分析
作用力：次级键（弱键）， 主要有盐键、疏水键、氢键、范德华力
第一章蛋白质的化学分析
e.二硫键
第五节 蛋白质的性质
一 、蛋白质的分子大小 （了解掌握） 二 、蛋白质的两性离解和电泳现象 （重点） 三 、蛋白质的胶体性质（了解掌握） 四 、蛋白质的沉淀作用（重点） 五 、蛋白质的变性（重点） 六 、蛋白质的紫外吸收（了解掌握） 七 、蛋白质的颜色反应（了解掌握）
超二级结构：在球状蛋白质中，由相邻 的二级结构单元组合，相互作用，形成 有规则的αα,ββ，αβα，βββ，βαβ， 空间上可辨认的二级结构组合体，充当 三级结构的构件。
第一章蛋白质的化学分析
结构域：在超二级结构基础一进一步螺旋， 折叠，组装成几个相对独立的三维实体。 近似球状的结构，只具有部分生物功能。
第一章蛋白质的化学分析
在蛋白质分子中起着稳定肽链空间结 构的作用，与生物活性有关。
一般数目越多，蛋白质结构越稳定。 生物体内起保护作用的角、皮、毛发
的蛋白质中二硫键最多。
第一章蛋白质的化学分析
三、蛋白质的空间结构 （重点）
蛋白质的空间结构通常称为蛋白质的构象 （高级结构），是指蛋白质分子中所有原 子在三维空间的排列分布和肽键的走向。
第一章蛋白质的化学分析
2．凝胶过滤法：计算收集到的洗脱液的体
积。 V=k + clogM
3．SDS一聚丙烯酰胺凝胶电泳法：pro在
电泳中的迁移速率。 d=k + clogM
第一章蛋白质的化学分析
4．质谱法：利用高能带电粒子将pro从一 金属支持物上释放出来
5. 渗透压法： M=cRT/Π 6. 光散射法：M=τ/Hc
盐键、范德华力
第一章蛋白质的化学分析
一级结构化学键：肽键（键内共价键）， 二硫键（链间共价键）——桥键
二级结构化学键：氢键 三级结构化学键：氢键，疏水键，盐键，
范德华力 四级结构化学键：范德华力，盐键
第一章蛋白质的化学分析
a.离子键
维持蛋白质分子构象的化学键
b.氢键
c.疏水键 d.范德华引力
自由临界电泳：蛋白质溶解于缓冲液中通电。 区带电泳：蛋白质溶液点在浸了缓冲液的支持物上进行电
泳，不同组分形成带状区域。 凝胶电泳：以凝胶（淀粉、琼脂、聚丙烯酰胺）作为支持
物的电泳。 纸上电泳：以滤纸作为支持物的电泳。 圆盘电泳：蛋白质的不同组分形成环状如圆盘的电泳。 平板电泳：在铺有凝胶的玻板上进行的电泳。 等电聚焦、免疫电析
二级结构
多肽链的主链在空间螺旋，折叠而成 氢键在链内或链间作用，导致二级结
构出现α-螺旋 β-折叠 β- 转角，自 由加转
第一章蛋白质的化学分析
(五)超二级结构(supersecondary structure)
与结构域(structural domain)(过渡态)
第一章蛋白质的化学分析
蛋白质的四级结构：
指两条或多条肽链以特殊方式结合成为有 生物活性的蛋白质。
两条多肽链以上的pro具有四级结构，肽链 之间在空间上相互作用（非共同键）形成 的称为寡聚蛋白。
该种肽链就称为该蛋白质的亚基。
第一章蛋白质的化学分析
四、蛋白质分子中的共价键与次级 键 （重点）
共价键（一级结构）：肽键、二硫键 次级键（高级结构）：氢键、疏水键、
pI与分子中的酸碱性氨基酸的比例有关。
第一章蛋白质的化学分析
在等电点时，蛋白质的溶解度最小，其它性质如 粘度、渗透压及膨胀性等也都是最小。
没有相同电荷相互排斥的影响，因此最不稳定， 溶解度最小。 极易借静电引力结合成较大的聚合 体，沉淀析出。
第一章蛋白质的化学分析
电泳：蛋白质颗粒在电场的移动现象 移动速率，方向与蛋白质颗粒的带电性，电荷数 量，颗粒大小有关 应用于pro制备，分离，纯化
第一章蛋白质的化学分析
二 、蛋白质的两性离解和电泳现象 （重点）
可解离的基团：末端的α-氨基、 α-羧基及侧 链的ε-氨基、β-氨基、γ-羧基、咪唑基、 胍基、巯基及羟基。
因此，蛋白质是多价的两性电解质。
第一章蛋白质的化学分析
蛋白质的等电点
定义：当溶液在一定pH值的环境中，使蛋白质所 带的正电荷与负电荷恰好相等，即总净电荷为零， 在电场中，蛋白质分子既不向阳极移动，也不向 阴极移动，此时溶液的pH值称为蛋白质的等电点。
H2N—CH—CO—NH—CH—CO —NH—CH—CO…… —NH—CH—COOH
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R1
R2
R3
Rn
第一章蛋白质的化学分析
具体内容：
①AA的顺序（成键方式，氨基酸种 类，氨基酸数目）
②肽链的数量级 ③二硫键的数量，位置
第一章蛋白质的化学分析
二硫键(disulfide bonds)
肽链中相应部位上的两个半胱氨酸残基 脱氢连接而成，是连接肽链内和肽链间 的主要桥键。 －SH + －SH → －S―S―
肽键的特点：
共价键，具有共轭性 原子共处于一个平面（肽平面，酰胺平面） 肽平面：由组成肽键的四个原子能及相临的两个Cα组成
的平面 具有百分之40双键的性质，旋转构象受到限制 以反式结构出现
O
Cα
CN
Cα
H
肽平面
第一章蛋白质的化学分析
二、蛋白质的一级结构 （重点）
AA在多肽链中的排列顺序。最小单位为氨基 酸。
第一章蛋白质的化学分析
一 、蛋白质的分子大小 （了解掌握）
蛋白质的分子量 104-106……107 分子量的测定方法： 1．沉降渗析法（超离心法） 2．凝胶过滤法 3．SDS一聚丙烯酰胺凝胶电泳法 4．质谱法 5. 渗透压法
第一章蛋白质的化学分析
分子量测定方法：
1．沉降渗析法（超离心法60000-80000 转/分）：根据pro颗粒的沉降系数S，扩散 系数D ，R：气体常数，T：绝对温度，V： 溶质特异性体积， ρ ：溶剂密度 M=RST/[D(1-Vρ)]
结构域与功能域的关系：
对于小分子多肽链pro结构域即为三级结构(功能 域)
对于大分子多肽pro通常几个结构域构成三级结 构
第一章蛋白质的化学分析
蛋白质的三级结构：
定义：多肽链上的所有原子在三维空间 的分布，
球状pro 具亲水性 在二级基础上，侧链间的作用
第一章蛋白质的化学分析
作用力：次级键（弱键）， 主要有盐键、疏水键、氢键、范德华力
第一章蛋白质的化学分析
e.二硫键
第五节 蛋白质的性质
一 、蛋白质的分子大小 （了解掌握） 二 、蛋白质的两性离解和电泳现象 （重点） 三 、蛋白质的胶体性质（了解掌握） 四 、蛋白质的沉淀作用（重点） 五 、蛋白质的变性（重点） 六 、蛋白质的紫外吸收（了解掌握） 七 、蛋白质的颜色反应（了解掌握）
超二级结构：在球状蛋白质中，由相邻 的二级结构单元组合，相互作用，形成 有规则的αα,ββ，αβα，βββ，βαβ， 空间上可辨认的二级结构组合体，充当 三级结构的构件。
第一章蛋白质的化学分析
结构域：在超二级结构基础一进一步螺旋， 折叠，组装成几个相对独立的三维实体。 近似球状的结构，只具有部分生物功能。
第一章蛋白质的化学分析
在蛋白质分子中起着稳定肽链空间结 构的作用，与生物活性有关。
一般数目越多，蛋白质结构越稳定。 生物体内起保护作用的角、皮、毛发
的蛋白质中二硫键最多。
第一章蛋白质的化学分析
三、蛋白质的空间结构 （重点）
蛋白质的空间结构通常称为蛋白质的构象 （高级结构），是指蛋白质分子中所有原 子在三维空间的排列分布和肽键的走向。
第一章蛋白质的化学分析
2．凝胶过滤法：计算收集到的洗脱液的体
积。 V=k + clogM
3．SDS一聚丙烯酰胺凝胶电泳法：pro在
电泳中的迁移速率。 d=k + clogM
第一章蛋白质的化学分析
4．质谱法：利用高能带电粒子将pro从一 金属支持物上释放出来
5. 渗透压法： M=cRT/Π 6. 光散射法：M=τ/Hc
盐键、范德华力
第一章蛋白质的化学分析
一级结构化学键：肽键（键内共价键）， 二硫键（链间共价键）——桥键
二级结构化学键：氢键 三级结构化学键：氢键，疏水键，盐键，
范德华力 四级结构化学键：范德华力，盐键
第一章蛋白质的化学分析
a.离子键
维持蛋白质分子构象的化学键
b.氢键
c.疏水键 d.范德华引力