文档介绍：第四章蛋白质
蛋白质是以氨基酸为基本单位的生物大分子,是动物、植物和微生物细胞中最重要的有机物质之一,
是生命存在的形式。
第一节蛋白质的化学组成与分类
一、蛋白质的化学组成
蛋白质含有碳、氢、氧和氮元素,大部分还含有硫。有些蛋白质还含有其它的元素,特别是磷、铁、
锌及铜。
大多数蛋白质的基本组成十分相似,其百分数约为:碳占 50~55%,氢占 6~8%,氧占 20~30%,氮占
15~18%及硫占 0~4%。大多数蛋白质所含氮素约为 16%,因该元素容易用凯氏(Kjeldahl)定氮法进行测定,
故蛋白质的含量可由氮的含量乘以 (100/16)计算出来。
蛋白质的相对分子量非常大,但是用酸水解后,蛋白质分子产生一系列相对分子质量低的简单有机化
合物——α-氨基酸,构成蛋白质的α-氨基酸共有 20 种。
二、蛋白质的分类
简单蛋白质简单蛋白质是水解时只产生氨基酸的蛋白质。
结合蛋白质结合蛋白质是水解时不仅产生氨基酸,还产生其它有机或无机化合物的蛋白质。结合
蛋白质的非氨基酸部分称为辅基。
简单蛋白质的分类如下:
1、清蛋白溶于水及稀盐、稀酸或稀碱溶液。为饱和硫酸铵所沉淀。广泛存在于生物体内,如血清
清蛋白、乳清蛋白等。
2、球蛋白为半饱和硫酸铵所沉淀。不溶于水而溶于稀盐溶液的称为优球蛋白;溶于水的称为拟球
蛋白。普遍存在于生物体内,如血清球蛋白、肌球蛋白和植物种子球蛋白等。
3、谷蛋白不溶于水、醇及中性盐溶液,但易溶于稀酸或稀碱。如米谷蛋白和麦谷蛋白等。
4、醇溶谷蛋白不溶于水及无水乙醇,但溶于 70~80%乙醇中。组成上的特点是脯氨酸和酰胺较多,
非极性侧链远较极性侧链多。这类蛋白质主要存在于植物种子中。如玉米醇溶蛋白、麦醇溶蛋白等。
5、组蛋白溶于水及稀酸,但为稀氨水所沉淀。分子中组氨酸、赖氨酸较多,分子呈碱性。如小牛
胸腺组蛋白等。
6、鱼精蛋白溶于水及稀酸,不溶于氨水。分子中碱性氨基酸特别多,因此呈碱性。如鲑精蛋白等。
7、硬蛋白不溶于水、盐、稀酸或稀碱。这类蛋白是动物体内作为结缔及保护功能的蛋白质。例如,
角蛋白、胶原、网硬蛋白和弹性蛋白等。
结合蛋白质的分类如下:
1、核蛋白辅基是核酸,如脱氧核糖核蛋白、核糖体、病毒等。
2、脂蛋白与脂质结合的蛋白质,脂质成分有磷脂、固醇和中性脂等。如血中的β1-脂蛋白、卵黄球
蛋白等。
3、蛋白和粘蛋白辅基成分为半乳糖、甘露糖、己糖胺、己糖醛酸、唾液酸、硫酸或磷酸等。如卵
清蛋白、γ-球蛋白、血清类粘蛋白等。
4、磷蛋白磷酸基通过酯键与蛋白质中的丝氨酸或苏氨酸残基侧链相连。如酪蛋白、胃蛋白酶等。
5、血红素蛋白辅基为血红素,它是卟啉类化合物,卟啉环中心含有金属。含铁的如血红蛋白、细
胞色素 C,含镁的有叶绿蛋白,含铜的有血蓝蛋白等。
6、黄素蛋白辅基为黄素腺膘呤二核苷酸。如琥珀酸脱氢酶、D-氨基酸氧化酶等。
7、金属蛋白与金属直接结合的蛋白质。如铁蛋白含铁,乙醇脱氢酶含锌,超氧化物歧化酶(SOD)
含硒,黄嘌呤氧化酶含钼和铁等。
蛋白质按其分子外形的对称程度可以分为球状蛋白质和纤维状蛋白质两大类。球状蛋白质,分子对称
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性佳,外形接近球状或椭球状,溶解度较好,能结晶,大多数蛋白质属于这一类。纤维状蛋白质,对称性
差,分子类似细棒或纤维。它又可分成可溶性纤维状蛋白质,如肌球蛋白、血纤维蛋白原等和不溶性纤维
状蛋白质,包括胶原、弹性蛋白、角蛋白以及丝心蛋白等。
还可依据蛋白质的生物功能进行分类。把蛋白质分为酶、运输蛋白质、营养和贮存蛋白质、收缩蛋白
质或运动蛋白质、结构蛋白质和防御蛋白质等。
第二节氨基酸
蛋白质中存在的 20 种氨基酸,除脯氨酸外,在其α-碳原子上都有一个自由的羧基及一个自由的氨基;
由于脯基酸的α-氨基被取代,它实际上是一种α-亚氨基酸。此外,每种氨基酸都有一个特殊的 R 基团。
表 4-1 具有非极性或疏水 R 基团的氨基酸
+ ‘﹡
氨基酸名称分子式 pK′-COOH pK′- NH3 pI ∆G R基
O
丙氨酸
(Ala)
H2N OH
O
缬氨酸
(Val) OH
NH2
O
亮氨酸
(Leu) OH
NH2
O
异亮氨酸
(Ile) OH
NH2
O
脯氨酸
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