第十四章蛋白质和核酸第一节α-氨基酸一、α-氨基酸的结构(编辑修改稿)

第十四章蛋白质和核酸第一节α-氨基酸一、α-氨基酸的结构(编辑修改稿)内容摘要：

H C O O HN H 2C H 3 C C O O HOI 2 + N a O H无无黄 色 沉 淀水 合 茚 三 酮无兰 紫 色 物 质17 第二节 蛋 白质 一、蛋白质的分类 蛋白质的种类很多，常根据其组成、性质、生理功能和来源分类。 根据化学组成不同分类 （ 1）简单蛋白质：只有 α –氨基酸组成的蛋白质。 例如白蛋白、球蛋白、谷蛋白等。 （ 2）结合蛋白：是由简单蛋白和非蛋白两部分组成。 非蛋白部分称为辅基，作为辅基的有脂类、糖类、磷酸、色素、核酸、金属离子等。 它们与蛋白质结合分别组成脂蛋白、糖蛋白、磷蛋白、色蛋白、核蛋白、金属蛋白等。 根据溶解性不同分类 （ 1）白蛋白：不溶于水和稀盐酸，加热则凝固。 例如血清蛋白、卵清蛋白等。 18 （ 2）球蛋白：不溶或微溶于水，可溶于 5％ ~10％ 的稀 NaCl溶液。 例如血清蛋白、大豆球蛋白等。 （ 3）醇溶蛋白：不溶于水，可溶于稀酸、稀碱溶液及 70％ ~80％ 的醇溶液。 例如麦胶蛋白、玉米胶蛋白等。 （ 4）谷蛋白：不溶于水，可溶于稀酸、稀碱溶液。 例如米、麦谷蛋白等。 （ 5）组蛋白：溶于水和稀酸，是一种能水解产生大量精氨酸和赖氨酸的碱性蛋白质。 例如胸腺组蛋白、胰腺组蛋白等。 （ 6）精蛋白：溶于水及稀酸，遇热不凝固，是一种摩尔质量小，主要精氨酸组成的碱性蛋白质。 例如鱼精蛋白。 （ 7）硬蛋白：不溶于溶于稀酸、稀碱和稀盐溶液，但溶于强酸强碱。 根据形状不同分类 （ 1）纤维状蛋白：又称结构蛋白。 多呈丝状，多不溶于水，对蛋白质水解酶有较强的抵抗作用。 （ 2）球状蛋白：呈球状或椭圆形，一般溶于水、稀酸、稀碱稀盐及乙醇溶液。 如清蛋白、酪蛋白等。 19 根据生理功能不同分类 （ 1） 活性蛋白：具有生理活性。 如：酶 、 激素 、 抗体 、 收缩蛋白 、 运输蛋白等 （ 2） 非活性蛋白：担任生物的保护或支持作用 ， 但本身不具有生物活性的蛋白。 如清蛋白 、 酪蛋白 、 角蛋白等 根据来源不同分类 根据生物来源可分为植物蛋白、动物蛋白和微生物蛋白。 微生物蛋白是将一些非蛋白物质如烃类、醇类、纤维素类等，经微生物作用转化而成的单株细胞蛋白，这是近十年来新开发的蛋白资源之一。 20 二、蛋白质的结构 蛋白质是由许多 α 氨基酸通过肽键连接而成的生物高分子化合物，结构复杂，为研究方便，通常将蛋白质的结构分为四级。 蛋白质的一级结构： α 氨基酸 按照一定的组成、一定的排列顺序 通过肽键 连接而成的多肽链称为蛋白质的一级结构。 各种蛋白质的生理活性首先是由一级结构决定的，有时改变一个氨基酸或化学键就会引起生理功能的巨大变化。 蛋白质的二级结构 蛋白质的多肽链借助于 氢键 进行 卷曲、盘旋或折叠 ，形成特定的空间构象，称为蛋白质的二级结构。 蛋白质的二级结构重要有两种形式，即 α螺旋和 β 折叠片层结构。 （ 1） α螺旋结构 多肽链绕中心轴线呈螺旋上升，每隔 酸残基螺旋上升一圈，每圈绕轴上升。 螺旋体是通过链内氢键维持其稳定性，氢键的取向几乎与中心轴 平行。 （ 2） β 折叠结构 两条充分伸展的肽链相互平行或一条多肽链回折，通过分子间氢键结合在一起就形成了蛋白质的 β 折叠结构。 有平行折叠和反平行折叠两种。 21 22 蛋白质的 α 螺旋结构 23 蛋白质的 β 折叠结构 24 蛋白质的三级结构 蛋白质的多肽链在二级结构的基础上，通过 副键（ 肽键以外的键 ） 进一步盘旋或折叠形成的更复杂的空间构象，称为蛋白质的三级结构。 蛋白质的三级结构有 纤维状 和 球状 两种。 （ 1）纤维状蛋白 几条具有 α螺旋结构 的肽链借助副键作用互相扭成绳索状，有“螺旋的螺旋”之称。 （ 2）球状蛋白 蛋白质多肽链折叠、卷曲成很不规则，但具有特定结构的球形或椭圆形。 蛋白质的四级结构 两条或两条以上具有三级结构的肽链以 非共价键（ 如氢键、盐键、分子间作用力等 ） 结合而成特定的空间构象，成为蛋白质的四级结构。 其中每一条肽链称为亚基，亚基单独存在并无生物活性，只有聚合成四级结构时才有完整的生物活性。 并非所有的蛋白质都有四级结构。 25 三、蛋白质的性质 两性性质和等电点 由于蛋白质是由氨基酸组成的，因此蛋白质和氨基酸一样具有两性性质和等电点。 蛋白质在溶液中存在如下平衡： 蛋白质在等电点时溶解度最小，利用此性质，可以分离和纯化蛋白质。 P rN H2C O O HP rN H3C O O+P rN H2C O OP rN H3C O O H+正 离 子P H ＞ P I两 性 离 子P H = P I负 离 子P H ＞ P IO H O HH+ H+26 水解反应 蛋白质在酸或碱的催化下可以彻底水解，生成 α氨基酸的混合物。 若在酶的催化下逐步水解，可以得到示、胨、多肽、等一系列摩尔质量逐渐。