第一章 蛋白质

·蛋白质（protein）是由许多氨基酸（amino acids）通过肽键（prpide bond）相连形成的高分子含氮化合物。

·具有复杂空间结构的蛋白质不仅是生物体的重要结构物质之一，而且承担着各种生物学功能，其动态功能包括：化学催化反应、免疫反应、血液凝固、物质代谢调控、基因表达调控和肌收缩等；就其结构功能而言，蛋白质提供结缔组织和骨的基质、形成组织形态等。 ·显而易见，普遍存在于生物界的蛋白质是生物体的重要组成成分和生命活动的基本物质基础，也是生物体中含量最丰富的生物大分子（biomacromolecule） ·蛋白质是生物体重要组成成分。

分布广：所有器官、组织都含有蛋白质；细胞的各个部分都含有蛋白质

含量高：蛋白质是细胞内最丰富的有机分子，占人体干重的45%，某些组织含量更高，例如：脾、肺及横纹肌等高达80%。 ·蛋白质具有重要的生物学功能。 1） 作为生物催化剂（酶） 2） 代谢调节作用 3） 免疫保护作用 4） 物质的转运和存储 5） 运动和支持作用 6） 参与细胞间信息传递 ·氧化功能

第一节 蛋白质的分子组成（The Molecular Structure of Protein）

1.组成元素：C（50%-55%）、H（6%-7%）、O（19%-24%）、N（13%-19%）、S（0-4%）。有些但被指含少量磷、硒或金属元素铁、铜、锌、锰、钴、钼，个别还含碘。

2.各蛋白质含氮量接近，平均为16%。

100g样品中蛋白质的含量（g%）=每克样品含氮克数*6.25*100，即每克样品

含氮克数除以16%。

凯氏定氮法：在有催化剂的条件下，用浓硫酸消化样品将有机氮都转化为无机

铵盐，然后在碱性条件下将铵盐转化为氨，随水蒸气蒸馏出来并为过量的硼酸液吸收，再以标准盐酸滴定，就可计算出样品中的氮量。此法是经典的蛋白质定量方法。 一、氨基酸——组成蛋白质的基本单位

存在于自然界的氨基酸有300余种，但组成人体蛋白质的氨基酸仅有20种，且均属L-氨基酸（甘氨酸除外），手性，具有旋光性（甘氨酸除外，甘氨酸R基团为-H）。根据旋光性光偏振旋转方向分为左旋和右旋，即分别是D-氨基酸和L-氨基酸，而构成天然蛋白质的氨基酸都是L-氨基酸。 （一） 氨基酸的分类

1. 非极性疏水性（脂肪族）氨基酸：R基为C、H

2. 极性中性氨基酸:一般而言溶水性大于非极性疏水性（脂肪族）氨基酸 3. 酸性氨基酸：侧链都含有羟基

4. 碱性氨基酸侧链分别含有氨基、胍基和或咪唑基

5. 芳香族氨基酸：疏水性较强，酚基和吲哚基在一定条件下可分离 特殊氨基酸：

脯氨酸应属亚氨基酸，N在杂环中移动的自由度受限制，但其亚氨基仍能与另一羧基形成肽键。脯氨酸在蛋白合成加工时可被修饰成羟脯氨酸

半胱氨酸巯基失去质子的倾向较其他氨基酸为大，极性最强，两个半胱氨酸通过脱氢后以二硫键相连，形成胱氨酸。蛋白质中有不少半胱氨酸以胱氨酸形式存在。 （二） 氨基酸的理化性质

1. 两性解离及等电点（isoelectric point,pl）

等电点：在某一pH的溶液中，氨基酸解离成阳离子和阴离子的趋势及成都相等，成为兼性离子，呈电中性。此时溶液的pH值称为该氨基酸的等电点。 2. 紫外吸收

色氨酸、酪氨酸的最大吸收峰在280nm附近

大多数蛋白质含有这两种氨基酸残基，所以测定蛋白质溶液280nm的光吸收值似分析溶液中蛋白质含量的快速简便的方法。

3. 茚三醇反应

氨基酸与茚三醇水合物共热，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。

二、肽

（一） 肽（peptide）

·肽键（peptide bond）是由一个氨基酸的羧基（-COOH）与另一个氨基酸的氨基（-NH2）脱水缩合形成的化学键

·肽键由于共振而具有部分双键性质，因此：1.肽键比一般的C-N键短，且不能自由旋转。2.肽键原子及相邻的α-碳原子组成肽平面。3.相邻的α碳原子呈反式构型。

·肽是由氨基酸通过肽键缩合形成的化合物

·十个以内氨基酸相连形成的肽称为寡肽（oligopeptide），由更多的氨基酸相连形成的肽称为多肽（polypeptide）

·肽链中的氨基酸分子因为脱水缩合而基团不全，被称为氨基酸残基（residue） ·多肽链（polypeptide chain）是指许多氨基酸之间以肽键连接而成的一种结构 ·多肽链有两端。N末端，有自由氨基。C末端，有自由羧基。

（二） 生物活性肽

1. 谷胱甘肽（glutathione，GSH）：GSH的巯基具有还原性，保护体内蛋白质或

酶分子中巯基免遭氧化，使蛋白质或酶处在活性状态。可还原细胞内产生的H2O2。此外GSH的巯基还有嗜核特性，能与外源的嗜电子毒物如致癌剂或药物等结合，从而阻断这些化合物与DNA、RNA或蛋白质结合，以保护机体免遭毒物损害。 2. 多肽类激素与神经肽

·体内许多激素属寡糖或多肽

·神经肽（neuropeptide）：在神经传导过程中起信号传导作用的肽。

第二节 蛋白质的分子结构（The Molecular Structure of Prootein）

一、蛋白质的一级结构

定义：蛋白质的一级结构指多肽链中氨基酸的排列顺序 主要的化学键：肽键，有些蛋白质还包括二硫键。 ·一级结构是蛋白质空间构象和特异生物学功能的基础