蛋白质高中生物竞赛辅导.ppt

?-转角 β-转角：球状蛋白质分子主链在盘曲折叠运行中往往发生180°的急转弯。 Gly和Pro容易出现在β-转角中 β-转角是由4个连续的残基组成的，第一个残基的羰基与第四个残基的亚氨基间形成氢键联结，稳定构象。 无规则卷曲 细胞色素C的三级结构 蛋白质分子中那些没有确定规律性的部分肽链构象称为无规卷曲。 超二级结构：蛋白质中相邻的二级结构单位（主要是α–螺旋和β–折叠）组合在一起，形成有规则的、在空间上能辩认的二级结构组合体。如：αα、βββ、βαβ等。 结构域： 多肽链在二级结构的基础上，进一步卷曲折叠成几个相对独立、近似球形的三维实体。 酸性氨基酸的等电点 碱性氨基酸的等电点 中性氨基酸：pK1为α-羧基的解离常数，pK2为α-氨基的解离常数。 pI=（pK1+pK2）/2 酸性氨基酸：pK1为α-羧基的解离常数，pK2为侧链羧基的解离常数。 pI=（pK1+pK2）/2 碱性氨基酸： pK2为α-氨基的解离常数，pK3为侧链氨基的解离常数。 pI=（pK2+pK3）/2 等电点的计算 茚三酮反应 脯氨酸与茚三酮直接生成黄色物质（不释放NH3） 氨基酸与茚三酮水合物共热，可生成蓝紫色化合物，其最大吸收峰在570nm处。由于此吸收峰值与氨基酸的含量存在正比关系，因此可作为氨基酸定量分析方法。 成肽反应 一个氨基酸的α–氨基和另一个氨基酸α–羧基脱水缩合，生成的酰胺叫做肽，这种酰胺键叫做肽键。 N H α C O C α N H α C O C OH H H R1 R2 H 肽键和多肽链 氨基酸残基 肽键 H 2 N CO H CH 3 S COOH NH C CO H NH C CO H NH C CO H NH C H H CH 2 C H CH 2 OH CH 2 CH 2 三、蛋白质的结构 肽单位平面结构 N H α C O C α N H α C O C OH H H R1 R2 H 肽平面：又肽单元，参与肽键的6个原子C?1、C、O、N、H、C?2位于同一平面。 一级结构：多肽链中氨基酸残基的排列顺序。化学键：肽键和二硫键。 牛核糖核酸酶 分子病 断开二硫键：在8mol/L尿素或6mol/L盐酸胍存在下，用过量的?-巯基乙醇处理，使二硫键还原为巯基，然后用烷基化试剂保护生成的巯基，防止重新被氧化。 维系蛋白质分子构象的化学键 二级结构：多肽链中各原子在局部空间或一段肽链的氨基酸残基的空间排布方式。包括α-螺旋、β-折叠以、β-转角和无规则卷曲。 两个肽平面以一个Cα为中心发生旋转 ?-螺旋 Pauling 和Corey于1951 年提出蛋白质的α-螺旋结构模型。 ①多为右手螺旋（较稳定）。 ②每隔3.6个氨基酸残基螺旋上升一圈，每个AA残基跨距为0.15nm，螺旋上升一圈的距离（螺距）为0.54nm。 ③螺旋中所有氨基酸残基的R侧链都伸向外侧，链中的全部C=O 和-N-H几乎都平行于螺旋轴。 ④螺旋通过氢键维持稳定。每个肽键的NH和第四个肽键的CO形成氢键。 α-螺旋结构形成的限制因素： ①凡是有Pro存在的地方不能形成。因Pro形成的肽键N原子上没有H，不能形成氢键。 ②静电斥力。若一段肽链有多个Glu或Asp相邻，则因pH=7.0 时都带负电荷，防碍α螺旋的形成；同样多个碱性氨基酸残基在一段肽段内，正电荷相斥，也防碍α螺旋的形成。 ③位阻。如Asn、Leu侧链很大，防碍α螺旋的形成。 ?-折叠 β-折叠：两条或多条伸展的多肽链侧向集聚，通过相邻肽链主链上的N-H与C=O之间有规则的氢键，形成锯齿状片层结构。 在?-折叠中，?-碳原子总是处于折叠的角上，氨基酸的R基团处于折叠的棱角上并与棱角垂直，两个氨基酸之间的轴心距为0.35nm. 平行式 ?-折叠有两种类型。一种为平行式，即所有肽链的N-端都在同一边。另一种为反平行式，即相邻两条肽链的方向相反。 * 专题1：细胞的化学成分 第二节：蛋白质 一、蛋白质的定义 蛋白质：由许多氨基酸通过肽键相连形成的高分子含氮化合物。 凯氏定氮法：由于大多数蛋白质的平均含氮量接近于16％，故样品中蛋白质含量=样品中氮的量× 6.25。 有机氮→无机铵盐→氨气 球状蛋白质 VS 纤维状蛋白质 球状蛋白质：血红蛋白、肌红蛋白等。 纤维状蛋白：胶原蛋白、弹性蛋白、角蛋白等。 H 甘氨酸 CH3 丙氨酸 R 二、氨基酸的种类及性质 结构特点：氨基酸中与羧基相邻的α-碳原子上都有一个氨基，因而称为α-氨基酸。 脯氨酸：亚氨基酸 亚氨基酸 L-氨基酸 D-氨基酸 氨基酸的D/L构型 氨基酸的构型是以距羧基最近的手性C原子为标准。 除甘氨酸外，其它所有氨基酸分子中的α-碳原子都为不对称碳原子，都有旋光性。 每一种氨基酸都具有D-型和L-型两