有机化学 第18章- 蛋白质.ppt

第18章蛋白质（自学）18.1??蛋白质的元素组成与分类18.2??蛋白质的结构18.3??蛋白质的性质蛋白质(protein)存在于所有的生物细胞中，是构成生物体最基本的结构物质和功能物质。蛋白质是生命活动的物质基础，它参与了几乎所有的生命活动过程。 蛋白质和多肽都是由20种L-α-氨基酸以肽键结合而成的高聚物，通常将分子量在1万以上的称蛋白质，1万以下的称多肽。人体内约有10万种以上的蛋白质，其质量约占人体干重的45％。18.1??蛋白质的元素组成与分类1、蛋白质的元素组成蛋白质是一类含氮有机化合物，除了含有碳、氢、氧、氮以外，大多数含有S，少数含有P、Fe、Cu、Mn、Zn，个别蛋白质还含有I或其它元素。还含有少量的硫。氮占生物组织中所有含氮物质的绝大部分。因此，可以将生物组织的含氮量近似地看作蛋白质的含氮量。由于大多数蛋白质的含氮量接近于16%，所以，可以根据生物样品中的含氮量来计算蛋白质的大概含量：蛋白质含量（克%）=每克生物样品中含氮的克数?6.252、蛋白质的分类（1）依据蛋白质的分子形状分类按照蛋白质的外形可分为球状蛋白质和纤维状蛋白质。球状蛋白质：globularprotein外形接近球形或不规则椭圆形，往往溶于水和稀盐酸，大多数蛋白质属于这一类。如血红蛋白、肌红蛋白、卵清蛋白和大多数的酶。纤维状蛋白质：fibrousprotein分子类似细棒状纤维。根据其在水中溶解度的不同，可分为可溶性纤维状蛋白质和不溶性纤维状蛋白质。许多肌肉的结构和血纤维蛋白原等属于可溶性纤维状蛋白质，不溶性纤维状蛋白质包括弹性蛋白、胶原蛋白、角蛋白和丝心蛋白等。（2）依据蛋白质的化学组成分类按照蛋白质的化学组成，可以分为简单蛋白(simpleprotein)和结合蛋白(conjugatedprotein)。简单蛋白又称为单纯蛋白质；这类蛋白质只含由?-氨基酸组成的肽链，不含其它成分。1.清蛋白和球蛋白：albuminandglobulin广泛存在于动物组织中。清蛋白易溶于水，球蛋白微溶于水，易溶于稀酸中。2.谷蛋白(glutelin)和醇溶谷蛋白(prolamin)：植物蛋白，不溶于水，易溶于稀酸、稀碱中，后者可溶于70－80％乙醇中。3.精蛋白和组蛋白：碱性蛋白质，存在与细胞核中。4.硬蛋白：存在于各种软骨、腱、毛、发、丝等组织中，分为角蛋白、胶原蛋白、弹性蛋白和丝蛋白。结合蛋白由简单蛋白与其它非蛋白成分结合而成，非蛋白部分称为辅基。色蛋白：辅基为色素，如血红蛋白、叶绿蛋白和细胞色素等。糖蛋白：辅基为糖，如细胞膜中的糖蛋白、免疫球蛋白等。脂蛋白：辅基为脂类，如血清?-，?-脂蛋白、乳糜蛋白等。核蛋白：辅基为核酸，如细胞核中的核糖核蛋白等。金属蛋白：辅基为金属离子，如铁蛋白、铜蛋白、激素等（3）依据蛋白质的生理功能分类按照蛋白质的功能，可以分为活性蛋白质(activeprotein)：在生命运动中具有生物活性的蛋白质和它们的前体，如酶蛋白、转运蛋白、运动蛋白、保护和防御蛋白、激素蛋白、受体蛋白、营养和储存蛋白和毒蛋白等结构蛋白质(structuralprotein)：担负着生物保护或支持作用的蛋白质，如角蛋白、弹性蛋白和胶原蛋白等任何一种蛋白质分子在天然状态下均具有独特而稳定的构象，这是蛋白质分子在结构上最显著的特点。为了表示蛋白质分子不同层次的结构，常将蛋白质分子结构分为一级、二级、三级和四级。一级结构又称为初级结构或基本结构，二级结构以上属于构象范畴，称为高级结构。并非所有的蛋白质均具有四级结构。由一条多肽链形成的蛋白质只有二、三级结构。由两条以上肽链形成的蛋白质才可能有四级结构。18.2??蛋白质的结构1.一级结构（primarystructure）蛋白质的一级结构包括组成蛋白质的多肽链数目多肽链的氨基酸顺序以及多肽链内或链间二硫键的数目和位置肽键是一级结构中连接氨基酸残基的主要化学键，任何特定的蛋白质都有其稳定的氨基酸排列顺序它是蛋白质生物功能的基础。牛胰岛素分子的一级结构牛胰岛素由A和B两条多肽链共51个氨基酸残基组成。A链含有11种共21个氨基酸残基，N-端为甘氨酸，C-端为天冬酰胺；B链含有16种共30个氨基酸残基，N-端为苯丙氨酸，C-端为丙氨酸。A链内有一链内二硫键，A链和B链之间借两条链间二硫键相互连接。(1)氢键蛋白质分子中存在两种氢键，一种是在主链之间形成的氢键，另一种是在侧链R基团间形成的氢键(4)疏水作用力R上的非极性基团为避开水相而聚积在一起的聚合力