蛋白质。
1. 20种氨基酸的名称,三字符号,侧链结构特点,及其分类方法。
各种氨基酸的区别在于侧链r基的不同。20种基本氨基酸按r的极性可分为非极性氨基酸、极性氨基酸(不带电荷氨基酸、酸性氨基酸和碱性氨基酸)。
非极性氨基酸。
丙氨酸ala,缬氨酸val, 亮氨酸leu,异亮氨酸ile ,脯氨酸pro,甲硫氨酸meth
极性氨基酸:苯丙氨酸:phe 色氨酸 :trp
苯丙氨酸phe 色氨酸trp(r基团疏水性强,在蛋白质高级结构中成疏水键,稳定高级结构。
碱性氨基酸:在ph值7.0时侧链基团带正电荷。
精氨酸 arg,赖氨酸 lys,组氨酸 his
酸性氨基酸天冬氨酸 asp ,谷氨酸 glu
非解离的极性氨基酸(比非极性r基氨基酸易溶于水,侧链中含有不解离的极性基。)
丝氨酸 ser 苏氨酸thr 酪氨酸tyr 天冬酰胺asp
谷氨酰胺glu 半胱氨酸cys 甘氨酸 gly
2.氨基酸的性质。
紫外吸收特性:
构成蛋白质的20种氨基酸在可见光区都没有光吸收,但在远紫外区(<220nm)均有光吸收。
在近紫外区(220-300nm)只有酪氨酸(tyr、278nm)、色氨酸(trp、279)和苯丙氨酸(phe、259)能够吸收紫外光——共轭双键有吸收能力。tyr的 max=275nm,phe的 max=257nm,trp的 max=280nm。平均 max=280nm
等电点: 光谱分析证明,氨基酸在结晶形态或在水溶液中,并不是以游离的羧基或氨基形式存在,而是离解成两性离子。在两性离子中,氨基是以质子化(-nh3+)形式存在,羧基是以离解状态(-coo-)存在。
氨基酸是个两性电解质,既可进行酸解离也可进行碱解离,这样,氨基酸在水溶液中就可能带电,+或-,以及呈电中性,到底是什么情况,完全由溶液的ph值来决定。
试剂,原理。及其运用。
1)与茚三酮反应:在加热条件下,所有的游离α—氨基酸都有此反应,并产生蓝紫色物质,但脯氨酸与茚三酮反应产生的为黄色物质。因为它们是亚氨基酸,反应不释放nh3,而直接生成黄色物质。
应用:比色分析(定量氨基酸) 、显色剂 、气体分析法
3、维系蛋白质的结构的作用力。
一级结构:肽键、二硫键(都属于共价键)
二级结构:氢键(主链上—c=o—和n—h之间形成)
三、四级结构:二硫键、次级键(氢键、疏水键、离子键、范德华力、配位键)
空间结构与功能的关系:蛋白质执行其生物功能需要相应的空间结构。
变构效应(别构效应):蛋白质在表达功能的过程中构象发生变。
化的现象 例如:血红蛋白的载氧气过程说明蛋白质构象发生变化与功能的关系
蛋白质理化性质:
沉淀作用:蛋白质在水中形成了稳定的胶体,如果在蛋白质溶液中加入适当的试剂,破坏了蛋白质的水膜和电荷,则胶体就不稳定而出现沉淀。蛋白质可因加入盐、有机溶剂、重金属、某些酸等试剂,破坏胶体稳定条件,而产生沉淀。
亲水胶体大多数球状蛋白溶于水,能形成稳定的胶体溶液。
胶体性质:蛋白质是高分子化合物,由于分子量大,在水溶液中形成的颗粒直径在1~100纳米(nm)之间,具有胶体溶液的特征:如布朗运动、丁达尔现象、电泳现象、不能透过半透膜、并具有吸附能力。
蛋白质的光学性质:λmax=280 nm,蛋白质具有紫外光吸收性质,可用于蛋白质含量的定量测定。——酪、色、苯丙)(共轭双键)利用这个性质,可以对蛋白质进行定性鉴定。
蛋白质带电性的原因(酸、碱性):肽链末端的—nh3+、—coo—,侧链上还有许多可解离的基团。
蛋白质的变性-功能丧失:
天然蛋白质因受到物理和化学的因素影响,使蛋白质严格的空间结构受到破坏,(但不包括肽键的裂解),从而引起蛋白质若干理化性质和生物学性质的改变,这种现象称为蛋白质变性作用
3、变性的本质。
二、三、四级空间结构被破坏,变性因素破坏了维持蛋白质空间结构的各种次级键以及二硫键。 但一级结构完好(一级结构破坏-降解),溶解度下降,蛋白质的组成成分和分子量不变
4、变性蛋白的特征 :
1)、生物活性的丧失——最主要标志
2)、理化性质的改变:
溶解度下降易沉淀 ,结晶能力丧失,渗透压力、和扩散速度降低;粘度、旋光性负值上升,等电点上升
3)、生化性质的改变
分子结构伸展松散,容易被蛋白酶分解。
七、蛋白质含量的测定:
1.定氮法:灵敏度较低 2.双缩脲法:样品量0.2-1.7mg/ml
蛋白质分子中含有许多肽键结构,在碱性溶液中能与cuso4反应产生紫红色/兰紫色络合物。
适合含有二个或二个以上肽键结构的化合物。
法:在碱性条件下磷钼酸、磷钨酸混合试剂与酪氨酸上的酚发生反应,生成蓝色化合物,将其与双缩脲法结合起来,蛋白质形成两种颜色的混合物,蓝绿色,在650nm具有特定的吸收。灵敏度较高25g-250g/ml.
4.考马斯亮蓝法:考马斯亮蓝g250是一种带有负电荷的染料,在酸性条件下,可与蛋白质上的正电荷结合,形成蓝色化合物,在595nm具有特定吸收,反应简便、快速、灵敏度高,5-50 g/ml.
5.紫外吸收法λ=280nm,由于核酸在260nm具有光吸收,对测定干扰较大,可采用280nm、260nm同测法。蛋白质浓度mg/ml=1.45a280-0.74a260
蛋白质分离纯化技术:
原则:溶解性、分子大小、电荷及特殊的亲和力。
相应的分离纯化技术:
根据分子大小分离:透析、超滤。
利用溶解度差别分离:酸碱度控制,盐析,有机溶剂沉淀。
色谱技术。电泳技术。
名词解释:分子病:一级结构的变化引起功能的变化。
肽链:多个氨基酸形成的肽叫多肽, 呈链状故又称多肽链。
基酸的等电点:在某一定ph溶液中,氨基酸所带的正电荷和负电荷相等时的ph,称为该氨基酸的等电点。
必需氨基酸:指人(或其它脊椎动物)(赖氨酸,苏氨酸等)自己不能合成,需要从食物中获得的氨基酸。
亚基:蛋白质的最小共价单位。由一条多肽链或以共价键连接在一起的几条多肽链组成。(2)寡蛋白质的功能单位;大分子的亚结构,如细菌70s核蛋白体中的30s或50s亚基。
肽键:一个氨基酸的羧基与另一个的氨基的氨基缩合,除去一分子水形成的酰氨键。
蛋白质一级结构:指蛋白质中共价连接的氨基酸残基的排列顺序。
蛋白质二级结构:指蛋白质多肽链本身的折叠和盘绕的方式。二级结构主要有α-螺旋、β-折叠、β-转角。
常见的二级结构有α-螺旋和β-折叠。二级结构是通过骨架上的羰基和酰胺基团之间形成的氢键维持的,氢键是稳定二级结构的主要作用力。
**结构定义:多肽链上的所有原子,包括主链和残基的侧链,在三维空间上的分布。(疏水键对维持蛋白质的**结构起着重要的意义)
四级:由两条或两条以上的具有**结构的多肽链聚合而成特定构象的蛋白质分子叫四级结构。
超二级结构 :是指若干相邻的二级结构中的构象单元彼此相互作用,形成有规则的,在空间上能辨认的二级结构组合体。通常有。
-螺旋:蛋白质中常见的一种二级结构,肽链主链绕假想的中心轴盘绕成螺旋状。螺旋样盘卷前进, 3.
6个aa/螺圈,上升 0.54nm; aa间的距离为0.15nm;aa侧链向外,螺旋稳定性靠氢键维系蛋白质中的螺旋几乎为右手螺旋。
-折叠:β—折叠是多肽链的折叠形式,两条或多条几乎完全伸展的肽链通过链间的氢键交联而形成的。
结构域 :是在超二级结构基础上进一步绕曲折叠成紧密的近似球状的结构。在空间上彼此分隔,各自具有部分生物功能的结构。
蛋白质复性:去除变性因素后,变性蛋白恢复原来的空间结构,恢复生物活性的现象。
盐溶:分子在等电点时,相互吸引,聚合沉淀,加入少量盐离子后破坏了这种吸引力,使分子分散,溶于水中。
盐析:蛋白质分子表面的疏水区域,聚集了许多水分子,盐浓度高时,这些水分子被盐抽出,暴露出的疏水区域相互结合,沉淀。
沉降速度(沉降系数):单位(cm)离心场里的沉降速度称为沉降系数,用s表示。一个s单位,为1×10-13秒
sanger 反应: 在弱碱性溶液中,氨基酸的α-氨基很容易与2,4-二硝基氟苯作用,生成稳定的黄色2,4-二硝基苯氨基酸。
edman 反应:在弱碱性条件下,氨基酸中的α—氨基与ptc反应,生成相应的ptc—氨基酸,在无水酸中,ptc—氨基酸环化成pth—氨基酸。
酶:化学本质: 1.
酶是活细胞产生的一类具有催化功能的生物分子,又称为生物催化剂 2.酶催化的生物化学反应,称为酶促反应 3.绝大多数的酶都是蛋白质 4.
生物体内一切生化反应都需要酶的催化才能进行 5.通常把被酶作用的物质称为该酶的底物
酶的催化作用特征。
1、酶和一般催化剂的共性:
1)用量少而催化效率高; 2)它能够改变化学反应的速度,但是不能改变化学反应平衡3)酶本身在反应前后不发生变化 4)酶能够降低反应的活化能,从而加速反应的进行。
1)高效性:酶的催化作用可使反应速度提高10的6次 -10的13次倍。
2)高度专一性:
3)反应条件温和对环境变化敏感。
酶的命名 :
习惯命名法:
1、根据其催化底物来命名,淀粉酶、脂肪酶。
2、根据所催化反应的性质来命名,水解酶、转移酶。
3、结合上述两个原则来命名,琥珀酸脱氢酶。
4、有时在这些命名基础上加上酶的**或其它特点。 胃蛋白酶。
2、系统命名法。
系统名称包括底物名称、构型、反应性质,最后加一个酶字。
底物1:底物2…… 反应性质 + 酶。
例如:酶促反应:
谷氨酸 + 丙酮酸 --酮戊二酸 + 丙氨酸
习惯名称:谷丙转氨酶。
系统名称:丙氨酸: -酮戊二酸氨基转移酶。
酶的分类:1) 氧化-还原酶 ( 2) 转移酶 (3) 水解酶 (4) 裂解酶 (5) 异构酶 (6) 合成酶。
酶的组成(各定义,及双成分酶中各成分得定义)
按结构特点分:
单成分酶:只含氨基酸而不含其它成分。 酶蛋白——专一性和高效性
双成分酶(全酶): 含酶蛋白——专一性和高效性和辅因子——决定反应性质( 对热稳定的成分:vit、核苷酸、金属离子)
辅基:与酶蛋白结合紧密的辅因子。 辅酶:与酶蛋白结合松弛的辅因子。
按结构特点分:
单体酶:一个酶分子只由一条肽链构成mw=1.3-3.5×104全部为水解酶。
生化复习重点
生物化学复习思考题。第一章维生素。一 什么是维生素?如何分类?二 什么是维生素a原?维生素a有何功用?三 什么是活性维生素d3?有何功用?四 维生素e 有何功用?五 维生素k包括哪些?各来自何处?有何功用?六 什么是活性维生素b1?有何功用?七 什么是活性维生素b2?有何功用?八 什么是活性维生素p...
生化复习重点
生。化。复。习。重。点。第一章蛋白质化学。第一节氨基酸。一 氨基酸的结构及分类。1.是蛋白质的基本组成单位,参与蛋白质组成的只有20种。coo h3n c h rl a 氨基酸的结构通式 左旋 2.分类 1 非极性疏水性氨基酸 丙 缬 亮 异亮 苯 脯,甲硫。2 极 氨基酸 甘 色 丝 酪 半胱 苏...
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