生物化学第二章 蛋白质.

第二章蛋白质的结构与功能一、名词解释1.生物化学：生物化学是研究生物体的化学组成以及生物体内发生的各种化学变化的学科2.肽键：一个氨基酸的α–羧基与另一个氨基酸的α–氨基脱水缩合而成的酰胺键（–CO–NH–）称为肽键3.蛋白质的等电点：当蛋白质溶液处于某一PH时，蛋白质分子解离成阴阳离子的趋势相等，净电荷为零，呈兼性离子状态，此时溶液的PH称为该蛋白质的等电点4.蛋白质的一级结构：蛋白质分子中氨基酸的排列顺序称为蛋白质的一级结构5.二级结构：蛋白质的二级结构是指多肽链中主链原子的局部空间排布，不涉及侧链原子的构象6.亚基：四级结构中每一条具有独立三级结构的多肽链称为亚基（本章考的最多的名词解释）二、问答1.蛋白质的基本组成单位是什么？其结构特点是什么？基本组成单位：氨基酸结构特点：组成蛋白质的20种氨基酸都属于α–氨基酸（脯氨酸除外）组成蛋白质的20种氨基酸都属于L–氨基酸（甘氨酸除外）2.什么是蛋白质的变性？在某些物理或化学因素作用下，蛋白质分子中的次级键断，特定的空间结构被破坏，从而导致蛋白质理化性质改变和生物学活性丧失的现象，称为蛋白质的变性3.什么是蛋白质的二级结构？它主要有哪几种？维持二级结构稳定的化学键是什么？蛋白质的二级结构是指多肽链中主链原子的局部空间排布，不涉及侧链原子的构象种类：α–螺旋、β–折叠、β–转角、无规卷曲维持蛋白质二级结构稳定的化学键是氢键重点：蛋白质的基本组成单位：氨基酸氨基酸的结构通式维持蛋白质一级结构稳定的是肽键二级结构稳定的化学键是氢键三级结构稳定的是疏水键α–螺旋是蛋白质中最常见最典型含量最丰富的二级结构形式由一条多肽链构成的蛋白质，只有具有三级结构才能发挥生物活性。

如果蛋白质只由一条多肽链构成，则三级结构为其最高级结构只有完整的四级结构才具有生物学功能，亚基单独存在一般不具有生物学功能胰岛素虽然由两条多肽链组成，但肽链间通过共价键（二硫键）相连，这种结构不属于四级结构蛋白质的变构现象例子：老年痴呆症、舞蹈病、疯牛病蛋白质分子表面的水化膜和同种电荷是维持蛋白质亲水胶体稳定的两个因素（填空题）凝固的前提是发生变性，凝固的蛋白质一定发生变性加热使蛋白质变性并凝聚成块状称为凝固第三章核酸的结构与功能一、名词解释1.核苷酸:核苷分子中戊糖的自由羟基与磷酸通过磷酸酯键连接而形成的化合物。

第二章蛋白质1、GSH即谷胱甘肽，是由谷氨酸，半胱氨酸和甘氨酸通过肽键缩合而成的三肽。

2、蛋白质变性（protein denaturation）蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间构象被改变，从而导致其理化性质的改变和生物活性的丧失，这种现象称为蛋白质变性。

3、α-螺旋(α-helix)蛋白质中常见的一种二级结构，肽链主链绕假想的中心轴盘绕成螺旋状，一般都是右手螺旋结构，螺旋是靠链内氢键维持的。

每个氨基酸残基（第n个）的羰基氧与多肽链C端方向的第3个残基（第n＋3个）的酰胺氮形成氢键。

在典型的右手α-螺旋结构中，螺距为0.54nm，每一圈含有3.6个氨基酸残基，每个残基沿着螺旋的长轴上升0.15nm。

4、β-折叠片层(β-sheet)是蛋白质中的常见的二级结构，是由伸展的多肽链组成的。

折叠片的构象是通过一个肽键的羰基氧和位于同一个肽链或相邻肽链的另一个酰胺氢之间形成的氢键维持的。

氢键几乎都垂直伸展的肽链，这些肽链可以是平行排列（走向都是由N到C方向）；或者是反平行排列（肽链反向排列）。

5、β-转角（β-turn）也是多肽链中常见的二级结构，连接蛋白质分子中的二级结构（α-螺旋和β-折叠），使肽链走向改变的一种非重复多肽区，一般含有2～16个氨基酸残基。

含有5个氨基酸残基以上的转角又常称之环（loops）。

常见的转角含有4个氨基酸残基，有两种类型。

转角I的特点是：第1个氨基酸残基羰基氧与第4个残基的酰胺氮之间形成氢键；转角II的第3个残基往往是甘氨酸。

这两种转角中的第2个残基大都是脯氨酸。

6、功能蛋白质组（functional proteome）指的是特定时间、特定环境和实验各种下，基因组活跃表达的蛋白质。

7、肽键(peptide bond )在蛋白质分子中，一分子氨基酸的α-羧基与另一分子氨基酸的α-氨基脱水缩合后而形成的酰胺键称为肽键。

8、基序/模体（motif）模体属于蛋白质的超二级结构，由2个或2个以上具有二级结构的的肽段，在空间上相互接近，形成一个特殊的空间构象，并发挥专一的功能。

第二章蛋白质蛋白质（Protein)是最基本的生命物质之一,是细胞中含量最丰富、功能最多的生物大分子。

它参与动物、植物、微生物的几乎所有生命结构和生命过程,它在细胞结构、生物催化、物质运输、运动、防御、调控以及记忆、识别等各个方面起着极其重要的作用。

恩格斯<<自然辨证法>>：生命是蛋白体存在的方式无论在什么地方，只要我们遇到生命，我们就会发现生命是和某种蛋白体相联系的;并且无论在什么地方,只要我们遇到不处于解体过程的蛋白体,我们也无例外地发现生命。

一、元素组成：蛋白质主要含有C、H、O、N，有的还含有S、P等，蛋白质元素组成与糖、脂不同的是含有N，而且大多数蛋白质含N量相当接近，约为15—17%，平均为16%，所以在任何生物样品中，每克N的存在大约表示该样品含有100/16=6.25g蛋白质(蛋白质指数）,因此,只要测定生物样品中的含N量,就能计算出蛋白质的大致含量。

例如测定100克面粉中含有2gN，说明100克面粉里含有2×6.25=13.25g蛋白质,面粉的蛋白质含量=13.5%。

三聚氰胺（英文名：Melamine），是一种三嗪类含氮杂环有机化合物，重要的氮杂环有机化工原料。

简称三胺，俗称蜜胺、蛋白精，又叫2 ,4 ,6-三氨基-1,3,5-三嗪、1,3,5-三嗪-2,4,6-三胺、2,4,6-三氨基脲、三聚氰酰胺、氰脲三酰胺。

它是白色单斜晶体，几乎无味，微溶于水。

不溶於丙酮、醚类、对身体有害，不可用於食品加工或食品添加物。

然而，近日青海、甘肃、吉林等省再现三聚氰胺超标奶粉，超标500余倍。

很可能是对尚未完全销毁的“三鹿问题奶粉”进行加工、销售。

二、蛋白质是高分子物质结构复杂，分子量大，一般都在一万道尔顿（D）以上，蛋白质可被酸、碱和蛋白酶催化水解，使蛋白质分子断裂，分子量逐步变小，最后水解成AA。

L -和L 或 D -α－氨基酸的混合物完全水解酸或碱催化水解几种蛋白酶催化水解部分水解得到多肽片段L-α－氨基酸的混合物蛋白质酸水解：在体外加5—10倍20%Hcl水解蛋白质24hr，即可使蛋白质水解成AA（举例：猪毛制备AA，胱aa、赖aa、精aa等）碱水解：毛发蛋白6molNaOH溶液中煮沸6hr 水解成AA酶水解在生物体内，蛋白质主要是在蛋白酶的催化下分解的，在水解过程中由于水解方法和条件不同，可以得到不同程度的降解物。

第二章蛋白质蛋白质分类1、根据蛋白质分子的外形，可以将其分作3类。

①球状蛋白质：分子形状接近球形，水溶性较好，种类很多，可行使多种多样的生物学功能。

②纤维状蛋白质：分子外形呈棒状或纤维状，大多数不溶于水，是生物体重要的结构成分，或对生物体起保护作用，如胶原蛋白和角蛋白。

有些可溶于水，在一定的条件下聚集成固态，如血纤维蛋白原。

还有一些与运动机能有关，如肌球蛋白。

有些纤维状蛋白质是由球蛋白聚集形成的，一般归类于球蛋白，如微管蛋白和肌动蛋白。

③膜蛋白质：一般折叠成近球形，插入生物膜，也有一些通过非共价键或共价键结合在生物膜的表面。

生物膜的多数功能是通过膜蛋白实现的。

2、根据分子组成可将蛋白质分为两类。

（1）简单蛋白质：仅由肽链组成，不包含其它辅助成分的蛋白质称简单蛋白质（simple protein），按照溶解度的差别，可将简单蛋白质分为7类，清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白、谷蛋白、精蛋白、组蛋白、硬蛋白（2）结合蛋白质：结合蛋白质（conjugated protein）由简单蛋白质和辅助成分组成，其辅助成分通常称为辅基。

根据辅基的不同，结合蛋白质可分为5类：核蛋白、糖蛋白、脂蛋白、色蛋白和金属蛋白。

3、按功能将蛋白质分为10类。

（1）酶：酶是具催化活性的蛋白质，是蛋白质中种类最多的类群，新陈代谢的每一步反应都是由特定的酶催化完成的。

（2）调节蛋白：许多蛋白质具有调控功能，这些蛋白质称为调节蛋白。

其中一类为激素，如调节动物体内血糖浓度的胰岛素，刺激甲状腺的促甲状腺素，促进生长的生长素等。

另一类可参与基因表达的调控，它们能激活或抑制基因的转录或翻译。

（3）贮存蛋白质：有些蛋白的生物功能是贮存必要的养分，称贮存蛋白。

例如，卵清蛋白为鸟类胚胎发育提供氮源。

许多高等植物的种子含高达60%的贮存蛋白，为种子的发芽准备足够的氮素。

铁蛋白能贮存铁原子，用于含铁蛋白如血红蛋白的合成。

（4）转运蛋白质：主要有两类，一类存在于体液中，如血液中的血红蛋白转运氧气，血清蛋白转运脂肪酸。