,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第十九章氨基酸、肽和蛋白质,Amino Acids,Peptides and Protein,第十九章氨基酸、肽和蛋白质 Amino Acids,本章主要内容,一、蛋白质概述,二、氨基酸,(Amino Acid),三、肽,(Peptides),四、蛋白质的结构,(Proteins),本章主要内容一、蛋白质概述,一、蛋白质概述,构成生物体最基本的结构物质和功能物质。,一切生命过程，都离不开蛋白质的参与。,Protein,来自希腊文“,Proteios”,-“,首要地位”,-1838,年，荷兰化学家,G.J.Mulder,一、蛋白质概述构成生物体最基本的结构物质和功能物质。,蛋白质的主要功能,构成生命体，特别是动物体的基本结构材料,(structural,proteins),b.,催化活性,-,酶,(enzyme),c.,物质的转运,(transport proteins),d.,协调运动，调节机体活动,(motile and regulatory proteins),e.,营养物,(nutrient proteins),f.,免疫保护,(defense proteins),g.,支架,(adapter proteins),h.,控制生长和分化,蛋白质的主要功能构成生命体，特别是动物体的基本结构材料(s,蛋白质的化学组成,(1),元素组成,都含有,C,、,H,、,O,、,N,其他主要是,S,、,P,、,Fe,、,Cu,、,Zn,、,Mg,、和,I,等,蛋白质的化学组成(1)元素组成 都含有C、H、O、N,蛋白质的化学组成,(2),蛋白质含量计算,蛋白质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。,蛋白质粗略含量的计算公式：,蛋白质的化学组成(2)蛋白质含量计算 蛋白质占生物组织,蛋白质的化学组成,(3),蛋白质的结构单元分子,-,氨基酸,完全水解,：各种氨基酸的混合物。,氨基酸是蛋白质的基本结构单元。,基本氨基酸,：大多数的蛋白质都是由,20,种,氨基酸,组成，称作基本氨基酸,(standard amino acids),。,蛋白质的化学组成(3)蛋白质的结构单元分子-氨基酸,二、氨基酸,(Amino Acid),分子中既含有氨基，又含有羧基的化合物统称为氨基酸。,组成肽和蛋白质的结构单元分子,-,a,-,Amino Acid,二、氨基酸(Amino Acid)分子中既含有氨基，又含有,1.,Configuration,When R,H,a,-C is a chiral carbon,there are two stereoisomers(D and L-,a,-amino acid).,The amino acids in protein molecules are,the,L-,a,-amino acids.,20 standard amino acids in proteins.,Side chain,二、氨基酸,(Amino Acid),1.Configuration When R H,2.20 standard amino acids,(1)Nonpolar side chain(9 members),2.20 standard amino acids,2.20 standard amino acids,2.20 standard amino acids,(2)Uncharged polar side chain(6 members),2.20 standard amino acids,(2)Uncharged polar side chain,(3)Charged polar side chain(5 members),Acidic amino acids,Basic amino acids,2.20 standard amino acids,(3)Charged polar side chain(,3.Nonstandard Amino Acids,D-amino acid,非蛋白氨基酸,Components of relatively short(10 amino acid residues),protein(molecular weight 10 Kd),自然界存在多种肽类物质，如胰岛素、脑啡肽、青霉素等。,三、肽(Peptides)1 肽(Peptides)-,2,肽键,(Peptide bond),-,一分子氨基酸的羧基与另一分子氨基酸的氨基失去一分子水而形成的键。,氨基酸残基,(Amino acid residue),-,组成肽及蛋白质的氨基酸单元。,三、肽,(Peptides),2 肽键(Peptide bond)三、肽(Pepti,2.Peptide bond,肽键的特点是氮原子上的孤对电子与羰基具有明显的共轭作用。,组成肽键的原子处于同一平面，一般为反式。,2.Peptide bond 肽键的特点是氮原子上的孤对,2.Peptide bond,2.Peptide bond,肽键中键具有部分双键性质，不能自由旋转,两个相邻的肽键通过共同的,-,碳,(C,),相连，,C,-N,，,C,-C,可以自由旋转。,2.Peptide bond,肽键中键具有部分双键性质，不能自由旋转2.Pepti,The structure of a tetrapeptide,The structure of a tetrapeptid,三、肽,(Peptides),3.,氨基酸顺序,(Amino acid sequence),-,多肽链中氨基酸残基排列的顺序,Are,Ser-Gly-Tyr-Ala-Leu,and,Leu-Ala-Tyr-Gly-Ser,same peptides?,三、肽(Peptides)3.氨基酸顺序(Amino,三、肽,(Peptides),4.Chemical Synthesis of Peptides,There are three ways to obtain a peptides:,(1)Purification from tissue,(2)Genetic engineering,(3)Direct chemical synthesis,三、肽(Peptides)4.Chemical Synt,4.Chemical synthesis of peptides,策略：定向形成酰胺键,方法：保护不反应的基团（氨基和羧基）,活化反应的基团（羧基）,4.Chemical synthesis of pepti,Solid-Phase Peptide Synthesis,(1962,Robert Bruce Merrifield,1984 Nobel Chemical Proze),Solid-Phase Peptide Synthesis,四、蛋白质的结构,*,蛋白质是由一条或多条多肽链以特殊方式结,合而成的生物大分子。,*蛋白质与多肽并无严格的界线。,蛋白质分子量,6000 D,*,蛋白质分子量变化范围很大。,约,6 KD1,000 KD,，甚至更大。,四、蛋白质的结构*蛋白质是由一条或多条多肽链以特殊方式结,四、蛋白质的结构,*,蛋白质结构非常复杂。,*,1969,年，,IUPAC,对蛋白质高级结构的不同层次作了界定。,*,一级结构：,肽链的线性结构。,空间结构：,肽链的卷曲、折叠等。包括,二级,、,三级,和,四级,结构。,四、蛋白质的结构*蛋白质结构非常复杂。,Four Levels of Protein Structure,Primary structure,-the liner sequence of amino acids in the chain and the,location of the,disulfide bridges(,二硫键,).,Secondary structure,-the conformation of segments of the,backbone chain,(,主链,),of a protein.,Tertiary structure,-the three-dimensional arrangement of all the atoms in,the protein.,Quaternary structure,-the way the,subunits,(,亚基,),are arranged in space.,Four Levels of Protein Structu,Four Levels of Protein Structure,Four Levels of Protein Structu,本章主要内容,一、氨基酸,(Amino Acid),二、肽,(Peptides),三、蛋白质,(Proteins),重点掌握：,1.,氨基酸的结构、性质,2.,肽、肽键、氨基酸顺序的概念,3.,蛋白质结构的层次划分及内涵,本章主要内容一、氨基酸(Amino Acid)重点掌握：,