第四章 蛋白质结构解析

第二节 蛋白质的化学组成
一、蛋白质主要元素组成：C、H、O、N、S 及 P、 Fe、Cu、Zn、Mo、I、Se 等微量元素。
蛋白质平均含N量为16％,这是凯氏定 氮法测蛋白质含量的理论依据：
蛋白质含量＝蛋白质含N量×6.25
二、 蛋白质的基本结构单位─氨基酸
（一） 氨基酸的通式 （二）蛋白质氨基酸、稀有的蛋白质氨基酸
丙氨酸 （Ala,A）
缬氨酸 （Val,V）
亮氨酸 （Lue,L）
含羟基或硫脂肪族氨基酸
异亮氨酸 （Ile,I）
丝氨酸 （Ser,S）
苏氨酸 （Thr,T）
半胱氨酸 甲硫氨酸 （Cys,C） （Met,M）
酸性氨基酸及酰胺
天冬氨酸 （Asp,D）
谷氨酸 （Glu,E）
天冬酰胺 （Asn,N）
谷氨酰胺 （Gln,Q）
Trp
Tyr
摩 尔
Phe
吸
的
收 系
紫外数Leabharlann 吸收光谱波长
氨基酸与茚三酮反应
+
水合茚三酮(无色 )
加热 (弱酸)
NH3
+ CO2
RCHO
还原性茚三酮
+ 2NH3 +
还原性茚三酮
水合茚三酮
3H20
紫色化合物
氨基酸与2,4一二硝基氟苯(DNFB)的反应
（sanger反应）
+
DNFB（dinitrofiuorobenzene）
第七节 蛋白质分类（自学）
思考
第一节 蛋白质是生命的物质基础
蛋白质（protein）是生活细胞内含量最丰 富、功能最复杂的生物大分子，并参与了几乎 所有的生命活动和生命过程。 一、蛋白质是构成生物体的基本成分。 二、蛋白质具有多样性的生物学功能

【环节二】认识氨基酸
【学习任务2】基于结构分析学习氨基酸的性质
【思考】氨基酸一定含有的官能团有哪些？从而思考氨基酸可能有的性质 结构分析 ➢3.氨基酸的化学性质
(1)氨基酸的两性
R—CH—COOH NH3＋ 阳离子
H＋ OH－
R—CH—COOH OH－
NH
H＋
两2性化合物
R—CH—COO
－
NH
2阴离子
【环节二】认识氨基酸
【学习任务2】基于结构分析学习氨基酸的性质
结构分析→合理预测→实验验证→问题探究
模型建构：
R—CH—COOH NH3＋ 阳离子
H＋ OH－
R—CH—COOH OH－
NH
H＋
两2性化合物
R—CH—COO
－
NH
2阴离子
OH－ H＋
R—CH—COO－
H＋ OH－
氨基酸的熔点较高，氨基酸
➢1.氨基酸的结构 决定各种α-氨基酸性质的差异
羧基典型性质
R—CH—COOH
氨基典型性质
NH2
相互影响的特性
分析氨基酸结构特点
合理预测氨基酸的性质
【环节二】认识氨基酸
【学习任务2】基于结构分析学习氨基酸的性质
➢2.氨基酸的物理性质
“天然的氨基酸均为无色晶体，熔点较高，200~300℃熔化分解。 能溶于强酸或强碱溶液中，一般能溶于水，难溶于乙醇、乙醚。”
发现时间 发现者
1881
Weyl
1883
Schulze
1889 Drechsel
1895
Hedin
1896 Kossel,Hedin
1901
Fischer
1901

❖ 3.克氏定氮法的基础： 每克样品中含氮的克数×6.25×100
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二 蛋白质的水解
❖1、酸水解： （6M,HCl 或 4M H2SO4 ） 优点：不起消旋作用
缺点：色氨酸被破坏，羟基 氨基酸部分分解， 酰胺基水解。 ❖2、碱水解（5MNaOH ）
• 优点：色氨酸稳定 缺点：多数氨基酸遭到不同程度的破坏，产生 混合物(引起消旋)，精氨酸脱氨
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• 3、酶水解： 缺点：持续时间较长，部份水解。 优点：不产生消旋，也不破坏氨基酸
• 酶法主要用于部分水解,常用的酶有胰蛋白酶\胰 凝乳蛋白质、胃蛋白酶等。蛋白质完全水解需几 种酶的作用。
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三. 蛋白质的基本结构单位－氨基酸
（清华P10华中P75） （一）.氨基酸的结构:
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2、根据组成分类： (华中P71)
① 单纯蛋白质（简单蛋白质）：仅含α-氨基酸， 根据其理化性质（溶解性质），可进一步分类：
• a 清蛋白(白蛋白）:溶于水 • b 球蛋白：微溶于水而溶于稀中性盐溶液 • c 谷蛋白：不溶于水、醇及中性盐溶液，但溶
于稀酸、稀碱 • d 醇溶谷蛋白：不溶于水，溶于70-80%的乙醇 • e 精蛋白和组蛋白：溶于水及酸性液，呈碱性 • f 硬蛋白：不溶于水、盐、稀酸、稀碱溶液
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三、蛋白质的生物学功能 (华中P72)
• 1 酶（生物催化作用） • 2 生物体组成成分（生物有机体的结构物质） • 3 运输（物质的转运和储存作用）。 • 4 干扰素、抗体（免疫保护作用）。 • 5 激素（代谢调节作用）。 • 6 运动（运动和支持作用） 。 • 7 遗传信息的控制（生长、繁殖、遗传、变异作用）。 • 8 细胞膜的通透性（生物膜的组成成分）。 • 9 结缔组织的主要成分（保护结缔组织的作用） • 10 高等动物的记忆、识别机构。

\第四章蛋白质的共价结构1、某肽经CNBr水解得到三个肽段，这三个肽段的结构分别是：Asn-Trp-Gly-Met, Thr-Leu-Ala, Val-Arg-Tyr-Asn-Met;用胰凝乳蛋白酶水解此肽也得到三个肽段，其中一个为四肽，用6mol/L 盐酸水解此四肽只得到(Asp)2 和Met三个氨基酸，试写出此肽的氨基酸排列顺序。

（胰凝乳蛋白酶断裂Phe、Trp、Tyr羧基端的肽段）Val-Arg-Tyr-Asn-Met -Asn-Trp-Gly-Met -Thr-Leu-Ala2、当一种4肽与FDNB反应后，用6NHCl水解，得DNP－Val 及3种其它氨基酸。

当4肽用胰蛋白酶水解时，形成2种片段。

其中之一，用LiBH4还原后再水解，水解液中发现有氨基乙醇和1种与茚三酮反应生成黄色产物的氨基酸。

试问在原来4肽中可能存在哪几种氨基酸？它们的序列如何？为什么？（华师大97）Val -Lys(Arg) –HyPro- Gly3、为确定某一短肽的氨基酸序列，进行了一系列的实验，得到以下的数据：酸水解，得到的氨基酸组成为（Tyr，2Asp，Lys，Met）；胰蛋白酶，得到两个片段在中性pH溶液中均显中性；用CNBr处理，并未发现有任何反应。

酸水解后测得两个片段中的氨基酸组成为（Asp，Tyr，Lys）和（Met，Asp）；紫外扫描发现，组成为（Met，Asp）的肽段在280nm处有特征吸收。

另一片段与FDNB试剂反应后，满载薄层层析上得到DNP-Tyr的斑点。

试决定该肽段的氨基酸序列。

（复旦大学2002）Tyr- Asp –Lys- Asn- Trp(n)-Met或Tyr- Asp –Lys- Trp(n)- Asn –Met 侧链的酰胺基被酸水解成了羧基。