生命科学学院生物化学
第二章 蛋白质
第一节 蛋白质的概念及其生物学意义
一、什么是蛋白质？
α—AA 借肽键相连形成的高分子化合物（短杆菌肽含D-苯丙氨酸） ［肽键：—C—NH— 也叫酰胺键］ 二、蛋白质的生物学作用（或称功能分类）
物质吸收与运输、运动，调节代谢、储存养分、催化各种生化反应、分子间的识别（支架蛋白）、信息传递（受体 复制酶）、记忆、疾病防御 — 抗体。 应用：固体酶的工业应用（联于水不溶性树脂上）、脱（纺织品）浆（淀粉酶）、生化制药，蛋白酶用于皮革的脱毛及软化等，都是利用蛋白质的催化作用，蛋白质生物芯片（贮存信息量大，将多种蛋白质抗体固定、排列到玻璃板上，能检测各种疾病蛋白及其他基因表达蛋白），进行病原体与疾病诊断等。
第二节 蛋白质的组成
一、蛋白质的元素组成：
C（50-55％）、H（6-8）、O（20-30%）、N（15-18）、S（半胱aa）（0-4%） 有的还含有P（酪蛋白）、Fe、Zn、Mo（钼Fe蛋白）、Cu、I，特别是含N量都很接近，平均为16% 。所以，测出含N量 × 6.25（100/16 蛋白质系数）即可推测出蛋白质的含量——凯氏定氮。 二、蛋白质的aa组成
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O
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通常只有20种，除Pro外均为 α—aa ，除甘氨酸外，都有D、L两种异构体（α—碳原子为不对称碳原子）所以有旋光性。投影式如下：
COOH COOH
H2N — C —H R L—α
aa的分类方法： （一）氨基酸的种类
分类一 根据侧链基团R的化学结构分为四类： 第一类 脂肪族aa：侧链是脂肪烃链
①一氨基一羧基（中性）：一氨基一羧基aa中共九种：
H — CH — COOH CH2 — CH — COO－ — COO－
NH2
OH NH+3 NH+3
(Gly:G) (Ser:S) CH3 — CH — COO－ CH3 — CH — CH— COO－ 第2页 共132页
H —C —NH2
R D —α CH2 — CH SH (Cys:C)
CH3 — CH — CH
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— COO－
NH+3 OH NH+3 CH3
NH+ 3
(Ala:A) (Thr:T) (Val:V 支链aa)
CH3 — S — CH2 — CH2 — CH — C?O－ CH3 — CH — CH2 — CH — ?O?－
aa) (Met :M ) NH+3 (Leu : L 支链 CH3
NH+3
CH3 — CH2 — CH — CH — COO－ CH3 NH+3 (Ile:I支链aa)
②一氨基二羧基aa(酸性)及其酰胺
—
OOC — CH2 — CH — COO —OOC — CH2 — CH2 — CH —
—
—
COO
NH+3 NH+3 (Asp:D) (Glu:E)
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O O
H2N — C — CH2 — CH — COO H2N — C — CH2 — CH2 — CH — COO
NH+3 NH+3 (Asn:N) (Gln:Q)
③二氨基一羧基aa（碱性： —NH2＞-COOH）
—
H3N+ — CH2（CH2）（CH2）3 — CH — COO H2N — C — NH —3— CH
—
—
— COO—
NH3+ NH2+ NH3+
（Lys:K） (Arg:R)
第二类 芳香族aa（含有苯环的化合物叫做芳香族化合物，有的包括Trp）：
— CH2 — CH — COO— HO — — CH2 — CH — COO—
(Phe:F) （丙aa取代） (Tyr:Y)
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NH+3 NH+3
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第三类 杂环aa：
HC C—CH2 —CH —COO—……… — CH2 — CH — COO—…
HN+ NH NH+3 N NH+3
CH
（His:H 咪唑基） (Trp :W 吲哚基 苯并吡咯)
第四类 脯氨酸，也称杂环亚氨基酸：由Glu还原、环化、再还原形成
—COO— 四氢吡咯-2-羧酸
NH2+ (Pro:P)
分类二 按侧链R基团的极性（及在pH7左右时的解离状态）分为： 非极性：甘、丙、缬、亮、异亮、苯丙、蛋、脯、色氨酸。
不带电荷：带OH、SH、酰胺基 极性 带负电荷（酸性aa）
带正电荷：Lys、Arg、His (碱性aa) . His等电点为7.59 此外在蛋白质代谢中还有鸟aa、瓜aa（尿素循环中）、胱aa、羟脯aa、羟赖
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