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1、目 錄第二章第二章第一節(jié)第一節(jié) 蛋白質(zhì)的分子組成蛋白質(zhì)的分子組成一、蛋白質(zhì)的元素組成及特點(diǎn)一、蛋白質(zhì)的元素組成及特點(diǎn)二、組成蛋白質(zhì)的基本單位二、組成蛋白質(zhì)的基本單位氨基酸氨基酸三、蛋白質(zhì)分子中氨基酸的連三、蛋白質(zhì)分子中氨基酸的連接方式接方式第二節(jié)第二節(jié) 蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)一、蛋白質(zhì)分子的基本結(jié)構(gòu)一、蛋白質(zhì)分子的基本結(jié)構(gòu)二、蛋白質(zhì)分子的空間結(jié)構(gòu)二、蛋白質(zhì)分子的空間結(jié)構(gòu)三、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)三、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系系第三節(jié)第三節(jié) 蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)一、蛋白質(zhì)的兩性解離和等電點(diǎn)一、蛋白質(zhì)的兩性解離和等電點(diǎn)二、蛋白質(zhì)的高分子性質(zhì)二、蛋白質(zhì)的高分子性質(zhì)三、蛋白質(zhì)的變性

2、三、蛋白質(zhì)的變性四、蛋白質(zhì)的沉淀與凝固四、蛋白質(zhì)的沉淀與凝固五、蛋白質(zhì)的紫外吸收性質(zhì)五、蛋白質(zhì)的紫外吸收性質(zhì)第四節(jié)第四節(jié) 蛋白質(zhì)的分類(lèi)蛋白質(zhì)的分類(lèi)一、根據(jù)分子形狀分類(lèi)一、根據(jù)分子形狀分類(lèi)二、根據(jù)分子組成分類(lèi)二、根據(jù)分子組成分類(lèi)三、根據(jù)生物學(xué)功能分類(lèi)三、根據(jù)生物學(xué)功能分類(lèi)蛋白質(zhì)知識(shí)的臨床應(yīng)用蛋白質(zhì)知識(shí)的臨床應(yīng)用1.蛋白質(zhì)的紫外吸收性質(zhì)蛋白質(zhì)的紫外吸收性質(zhì)2.蛋白質(zhì)的分類(lèi)蛋白質(zhì)的分類(lèi)1.肽鍵與肽肽鍵與肽2.蛋白質(zhì)分子的空間結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)分子的空間結(jié)構(gòu)3.蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系4.蛋白質(zhì)兩性解離、高分子蛋白質(zhì)兩性解離、高分子性質(zhì)性質(zhì)1.蛋白質(zhì)的元素組成蛋白質(zhì)的元素組成2.蛋白質(zhì)的基

3、本組成單位蛋白質(zhì)的基本組成單位3.蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)4.蛋白質(zhì)的變性、沉淀與凝固蛋白質(zhì)的變性、沉淀與凝固掌握掌握熟悉熟悉了解了解學(xué)會(huì)學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)第二章第二章 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能 蛋白質(zhì)（蛋白質(zhì)（proteinprotein）是重要的）是重要的生物大分子，是一切生命活動(dòng)的生物大分子，是一切生命活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)。物質(zhì)基礎(chǔ)。蛋白質(zhì)是機(jī)體的基本組成成分之一蛋白質(zhì)是機(jī)體的基本組成成分之一蛋白質(zhì)參與物質(zhì)運(yùn)輸與代謝、機(jī)體防御、肌肉收縮、蛋白質(zhì)參與物質(zhì)運(yùn)輸與代謝、機(jī)體防御、肌肉收縮、信號(hào)傳遞等功能信號(hào)傳遞等功能蛋白質(zhì)參與個(gè)體發(fā)育、組織生長(zhǎng)與修復(fù)蛋白質(zhì)參與個(gè)體發(fā)育、組織生長(zhǎng)與修

4、復(fù)第二章第二章一位一位1515歲的美籍非洲婦女最近感覺(jué)疲勞，小便時(shí)尿歲的美籍非洲婦女最近感覺(jué)疲勞，小便時(shí)尿道有灼燒感，雙側(cè)大腿和臀部疼痛，服藥后不能緩道有灼燒感，雙側(cè)大腿和臀部疼痛，服藥后不能緩解。實(shí)驗(yàn)室檢查發(fā)現(xiàn)白細(xì)胞升高，血紅蛋白含量下降。解。實(shí)驗(yàn)室檢查發(fā)現(xiàn)白細(xì)胞升高，血紅蛋白含量下降。初步診斷：鐮刀狀紅細(xì)胞貧血。初步診斷：鐮刀狀紅細(xì)胞貧血。病例病例蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能第二章第二章蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能 鐮刀狀紅細(xì)胞貧血鐮刀狀紅細(xì)胞貧血在非洲和美洲黑人中甚為在非洲和美洲黑人中甚為普遍，患者的紅細(xì)胞呈鐮刀狀，使血液黏滯度增大，普遍，患者的紅細(xì)胞呈鐮刀狀，使血液黏滯度增大，

5、引起局部組織器官缺血缺氧、酸中毒和炎癥反應(yīng)，引起局部組織器官缺血缺氧、酸中毒和炎癥反應(yīng)，且紅細(xì)胞極易破裂，造成嚴(yán)重貧血，甚至引起病人且紅細(xì)胞極易破裂，造成嚴(yán)重貧血，甚至引起病人死亡。其基本病理改變是血紅蛋白分子結(jié)構(gòu)發(fā)生了死亡。其基本病理改變是血紅蛋白分子結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變。改變。蛋白質(zhì)分子有那些結(jié)構(gòu)特征？蛋白質(zhì)分子有那些結(jié)構(gòu)特征？血紅蛋白分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，為什么會(huì)使血紅蛋白分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，為什么會(huì)使紅細(xì)胞變形為鐮刀狀？紅細(xì)胞變形為鐮刀狀？蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)改變還會(huì)導(dǎo)致哪些疾?。康鞍踪|(zhì)結(jié)構(gòu)改變還會(huì)導(dǎo)致哪些疾??？第二章第二章蛋白質(zhì)的元素組成及特點(diǎn)蛋白質(zhì)的元素組成及特點(diǎn) 1 組成蛋白質(zhì)的基本單位組成蛋白質(zhì)的基

6、本單位氨基酸氨基酸2 蛋白質(zhì)分子中氨基酸的連接方式蛋白質(zhì)分子中氨基酸的連接方式3第一節(jié)第一節(jié) 蛋白質(zhì)的分子組成蛋白質(zhì)的分子組成第二章第二章 蛋白質(zhì)的元素組成蛋白質(zhì)的元素組成微量元素：微量元素：P、Fe、Cu、Zn、Mo、Se、I 等等主要元素組成：主要元素組成：C、H、O、N、S一、蛋白質(zhì)的元素組成及特點(diǎn)一、蛋白質(zhì)的元素組成及特點(diǎn)第二章第二章一、蛋白質(zhì)的元素組成及特點(diǎn)一、蛋白質(zhì)的元素組成及特點(diǎn)蛋白質(zhì)平均含蛋白質(zhì)平均含氮氮量為量為16,只要測(cè)定生物樣品中只要測(cè)定生物樣品中的含氮量，就可以根據(jù)以下公式推算出蛋白質(zhì)的含氮量，就可以根據(jù)以下公式推算出蛋白質(zhì)的大致含量的大致含量100克樣品中蛋白質(zhì)的含量

7、克樣品中蛋白質(zhì)的含量(g%)=每克樣品含氮克數(shù)每克樣品含氮克數(shù) 6.25100 蛋白質(zhì)元素組成特點(diǎn)蛋白質(zhì)元素組成特點(diǎn)第二章第二章L-L-氨基酸的通式氨基酸的通式 R 氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)二、組成蛋白質(zhì)的基本單位二、組成蛋白質(zhì)的基本單位氨基酸氨基酸第二章第二章（一）氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（一）氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)組成人體蛋白質(zhì)的組成人體蛋白質(zhì)的組成人體蛋白質(zhì)的組成人體蛋白質(zhì)的20202020種氨基酸均屬于種氨基酸均屬于種氨基酸均屬于種氨基酸均屬于L-L-L-L-氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸（甘氨酸除外（甘氨酸除外（甘氨酸除外（甘氨酸除外 ）a aL-L-氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸 COOHC HH2

8、NRa aD-D-氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸 COOHCHH2NR第二章第二章（二）氨基酸的分類(lèi)（二）氨基酸的分類(lèi)組成人體蛋白質(zhì)的組成人體蛋白質(zhì)的組成人體蛋白質(zhì)的組成人體蛋白質(zhì)的20202020種氨基酸可以根據(jù)其側(cè)鏈結(jié)構(gòu)種氨基酸可以根據(jù)其側(cè)鏈結(jié)構(gòu)種氨基酸可以根據(jù)其側(cè)鏈結(jié)構(gòu)種氨基酸可以根據(jù)其側(cè)鏈結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)的不同分為和理化性質(zhì)的不同分為和理化性質(zhì)的不同分為和理化性質(zhì)的不同分為5 5 5 5類(lèi)類(lèi)類(lèi)類(lèi)非極性脂肪族氨基酸非極性脂肪族氨基酸極性中性氨基酸極性中性氨基酸酸性氨基酸酸性氨基酸芳香族氨基酸芳香族氨基酸堿性氨基酸堿性氨基酸第二章第二章苯基苯基吲哚基吲哚基巰基巰基甲硫基甲硫基酰基?；u基羥基芳香族

9、氨基酸芳香族氨基酸苯丙氨酸苯丙氨酸 (Phe)酸性氨基酸酸性氨基酸天冬氨酸天冬氨酸 (Asp)（二）氨基酸的分類(lèi)（二）氨基酸的分類(lèi)第二章第二章堿性氨基酸堿性氨基酸賴(lài)氨酸（賴(lài)氨酸（Lys）組氨酸（組氨酸（His）（二）氨基酸的分類(lèi)（二）氨基酸的分類(lèi)第二章第二章 三、蛋白質(zhì)分子中氨基酸的連接方式三、蛋白質(zhì)分子中氨基酸的連接方式（一）肽鍵（一）肽鍵肽鍵肽鍵 肽鍵肽鍵(peptide bond)是由一個(gè)氨基酸的是由一個(gè)氨基酸的-羧基羧基(COOH)與另一個(gè)氨基酸與另一個(gè)氨基酸-氨基氨基(NH2)脫水縮合而形成的酰胺鍵脫水縮合而形成的酰胺鍵 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)是由氨基酸通過(guò)肽鍵相連而形成的高分子化合物是由氨基

10、酸通過(guò)肽鍵相連而形成的高分子化合物第二章第二章（一）肽鍵（一）肽鍵CHNHCR2OOHH+-H2OCHNH2CR1OOHCHNH2CR1OCHNCR2OOHH肽鍵肽鍵第二章第二章肽單元肽單元肽鍵中的肽鍵中的C-NC-N鍵雖然是單鍵，但具有部分的雙鍵性質(zhì)，因此鍵雖然是單鍵，但具有部分的雙鍵性質(zhì)，因此肽鍵不能旋轉(zhuǎn)，使得構(gòu)成肽鍵的肽鍵不能旋轉(zhuǎn)，使得構(gòu)成肽鍵的4 4個(gè)原子個(gè)原子C C、O O、N N、H H及其相及其相鄰的兩個(gè)鄰的兩個(gè)CC處于同一平面上，構(gòu)成了處于同一平面上，構(gòu)成了肽單元肽單元CNCCNCOHOH第二章第二章CCCCCOOHHHHHRRRN N鍵長(zhǎng)鍵長(zhǎng)0.132nm360360鍵長(zhǎng)鍵長(zhǎng)

11、0.123nm鍵長(zhǎng)鍵長(zhǎng)0.153（二）肽（二）肽肽肽是氨基酸通過(guò)肽鍵縮合而成的化合物是氨基酸通過(guò)肽鍵縮合而成的化合物兩分子氨基酸縮合形成兩分子氨基酸縮合形成二肽二肽，三分子氨基酸縮合形成，三分子氨基酸縮合形成三肽三肽由十個(gè)以?xún)?nèi)氨基酸相連而成的肽稱(chēng)為由十個(gè)以?xún)?nèi)氨基酸相連而成的肽稱(chēng)為寡肽寡肽，由更多的氨基，由更多的氨基酸相連形成的肽稱(chēng)酸相連形成的肽稱(chēng)多肽多肽二二硫硫鍵鍵牛胰核糖核酸酶的多肽鏈牛胰核糖核酸酶的多肽鏈第二章第二章CHCHNH2多肽鏈多肽鏈CCH3NCHCNCHCOOHOHCH2OHSHCH2OOCHHNH主鏈主鏈氨基酸殘基氨基端（氨基端（N端）端）羧基端（羧基端（C端）端）第二章第二章

12、（三）（三）體內(nèi)重要的生物活性肽體內(nèi)重要的生物活性肽 1.1.谷胱甘肽谷胱甘肽 (GSH)(GSH)谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸組成的三肽谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸組成的三肽SHSH為活性基團(tuán)為活性基團(tuán)是體內(nèi)重要的還原劑是體內(nèi)重要的還原劑第二章第二章1.1.谷胱甘肽谷胱甘肽 (GSH)(GSH)GSH過(guò)氧過(guò)氧化物酶化物酶H2O2 2GSH 2H2O GSSG GSH還原酶還原酶NADPH+H+NADP+GSHGSH與與GSSGGSSG間的轉(zhuǎn)換間的轉(zhuǎn)換 第二章第二章2.2.多肽類(lèi)激素和神經(jīng)肽多肽類(lèi)激素和神經(jīng)肽 促甲狀腺素釋放激素促甲狀腺素釋放激素 體內(nèi)許多激素屬寡肽或多肽體內(nèi)許多激素屬寡肽或多肽神經(jīng)肽

13、是一類(lèi)在神經(jīng)傳導(dǎo)過(guò)程中起信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)神經(jīng)肽是一類(lèi)在神經(jīng)傳導(dǎo)過(guò)程中起信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)作用的肽類(lèi)作用的肽類(lèi)第二章第二章 蛋白質(zhì)分子的基本結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)分子的基本結(jié)構(gòu)1 蛋白質(zhì)分子的空間結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)分子的空間結(jié)構(gòu)2 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系3第二節(jié)第二節(jié) 蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)第二章第二章 蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)一、蛋白質(zhì)分子的基本結(jié)構(gòu)一、蛋白質(zhì)分子的基本結(jié)構(gòu)定義：定義：蛋白質(zhì)分子中從蛋白質(zhì)分子中從N-N-端至端至C-C-端的氨基酸排列順序端的氨基酸排列順序 化學(xué)鍵：化學(xué)鍵：肽鍵，有些蛋白質(zhì)還包括二硫鍵肽鍵，有些蛋白質(zhì)還包括二硫鍵 第二章第二章 （一）蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)（一）

14、蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)二、蛋白質(zhì)分子的空間結(jié)構(gòu)二、蛋白質(zhì)分子的空間結(jié)構(gòu)定義：定義：蛋白質(zhì)分子中某一段多肽主鏈的局部空間結(jié)構(gòu)，蛋白質(zhì)分子中某一段多肽主鏈的局部空間結(jié)構(gòu)，也就是該段肽鏈主鏈骨架原子的相對(duì)空間位置。也就是該段肽鏈主鏈骨架原子的相對(duì)空間位置?；瘜W(xué)鍵：化學(xué)鍵：氫鍵氫鍵第二章第二章 1.-1.-螺旋螺旋（一）蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)（一）蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)第二章第二章 -螺旋的特點(diǎn)螺旋的特點(diǎn)多肽鏈主鏈以肽單元為單位圍繞中心軸呈有規(guī)律右多肽鏈主鏈以肽單元為單位圍繞中心軸呈有規(guī)律右 手螺旋手螺旋 每每3.63.6個(gè)氨基酸殘基螺旋上升一圈，螺距為個(gè)氨基酸殘基螺旋上升一圈，螺距為0.54nm 0.54nm 每個(gè)肽

15、鍵的每個(gè)肽鍵的N NH H與相鄰第四個(gè)肽鍵的羰基氧形成氫鍵，與相鄰第四個(gè)肽鍵的羰基氧形成氫鍵，氫鍵的方向與螺旋長(zhǎng)軸基本平行氫鍵的方向與螺旋長(zhǎng)軸基本平行 1.-1.-螺旋螺旋第二章第二章 2.-2.-折疊折疊（一）蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)（一）蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)第二章第二章 -折疊的特點(diǎn)折疊的特點(diǎn)多肽鏈充分伸展，每個(gè)肽單元以多肽鏈充分伸展，每個(gè)肽單元以CC為旋轉(zhuǎn)點(diǎn)，依次折為旋轉(zhuǎn)點(diǎn)，依次折疊成鋸齒狀結(jié)構(gòu)，氨基酸殘基側(cè)鏈交替地位于鋸齒狀結(jié)疊成鋸齒狀結(jié)構(gòu)，氨基酸殘基側(cè)鏈交替地位于鋸齒狀結(jié)構(gòu)的上下方構(gòu)的上下方 相鄰肽鏈中肽鍵的亞氨基氫與羰基氧形成鏈間氫鍵，相鄰肽鏈中肽鍵的亞氨基氫與羰基氧形成鏈間氫鍵，氫鍵方向與長(zhǎng)

16、軸垂直氫鍵方向與長(zhǎng)軸垂直 2.-2.-折疊折疊第二章第二章 -折疊的走向示意圖折疊的走向示意圖 2.-2.-折疊折疊第二章第二章 3.-3.-轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)角（一）蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)（一）蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)第二章第二章 4.4.無(wú)規(guī)卷曲無(wú)規(guī)卷曲（一）蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)（一）蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)第二章第二章 模體模體定義：定義：是具有特殊功能的超二級(jí)結(jié)構(gòu)，它是由兩個(gè)或三是具有特殊功能的超二級(jí)結(jié)構(gòu)，它是由兩個(gè)或三個(gè)具有二級(jí)結(jié)構(gòu)的肽段，在空間上相互接近，形成一個(gè)個(gè)具有二級(jí)結(jié)構(gòu)的肽段，在空間上相互接近，形成一個(gè)特殊的空間構(gòu)象。特殊的空間構(gòu)象。蛋白質(zhì)的超二級(jí)結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的超二級(jí)結(jié)構(gòu)鈣結(jié)合蛋白鈣結(jié)合蛋白鈣結(jié)合蛋白鈣結(jié)合蛋白 鋅指結(jié)構(gòu)鋅指結(jié)構(gòu)鋅指結(jié)構(gòu)鋅指結(jié)構(gòu)第二章第二章 蛋白激酶結(jié)構(gòu)蛋白激酶結(jié)構(gòu)無(wú)規(guī)卷曲無(wú)規(guī)卷曲無(wú)規(guī)卷曲無(wú)規(guī)卷曲-螺旋螺旋螺旋螺旋-折疊折疊折疊折疊-轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)角（一）蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)（一）蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)第二章第二章（二）蛋白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu)（二）蛋白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu)定義：定義：整條肽鏈中全部氨基酸殘基的相對(duì)空間位置，整條肽鏈中全部氨基酸殘基的相對(duì)空間位置，即肽鏈中所有原子在三維空間的排布位置即肽鏈中所有原子