第一章 蛋白质
第一节 蛋白质概论
1、 ①蛋白质的概念：蛋白质是由20种左右L-α氨基酸通过肽键相互连接而成的一类具有
特定的空间构象和生物学活性的复杂高分子含氮化合物。
特点：构造复杂、功能多样、分子量大、平均含氮量为16%、具有胶体性质和两性性质 ②蛋白质的分类：
?按分子外形的不对称程度分两类： 球状蛋白——如血红蛋白、酶等
纤维状蛋白——如角蛋白、血纤维蛋白原等 ?按组成分成两类：
简单蛋白质——分子中只有氨基酸 结合蛋白质——简单蛋白质+辅基构成
主要有色蛋白、金属蛋白、磷蛋白、核蛋白、脂蛋白、糖蛋白 ? 按溶解度分
清蛋白（白蛋白）如血清清蛋白、球蛋白（拟球蛋白和优球蛋白）、组蛋白、精蛋白、醇溶蛋白、硬蛋白、谷蛋白 ? 按营养价值不同分两类： 完全蛋白质 不完全蛋白质 ? 按蛋白质的功能分两类： 活性蛋白质和非活性蛋白质 ③蛋白质的生物学功能
? 催化功能----酶或辅酶如淀粉酶、蛋白酶
? 调节功能----激素蛋白调节体内新陈代谢如胰岛素
? 结构成分或支持功能----结构蛋白如胶原蛋白、 a-角蛋白、丝纤蛋白等 ?运输功能----运输小分子和离子如血红蛋白、色素蛋白、血清蛋白
?免疫防御功能----保护自身生命活动如免疫球蛋白、血纤维蛋白原及干扰素 ?收缩或运动功能----鞭毛运动和肌肉收缩如肌动蛋白和肌球蛋白 ?营养和贮存功能----为机体提供养料如醇溶蛋白、卵清蛋白、酪蛋白
?生物膜受体功能----接受和传递调节信息如激素受体蛋白和感觉蛋白（味蛋白） ?毒素蛋白----如细菌毒素、蛇毒等
?控制生长、分化和遗传功能----如组蛋白、阻遏蛋白、表皮生长因子、DNA蛋白等 (蛋白质是生命现象的体现者)
第二节 氨基酸的结构分类及性质
一. 氨基酸的结构特点
1. 结构特征---氨基酸是含有NH2的有机酸 （1） 都是α-氨基酸；
（2） 具有酸性的-COOH基及碱性的-NH2基，为两性电解质;
（3） 除甘氨酸（R基是H原子）外，都是L-型氨基酸，具有旋光性；
二.氨基酸的种类及其结构
（1）常见氨基酸（编码氨基酸）
甘氨酸Gly(G) 丙氨酸Ala(A) 缬氨酸Val(V) 亮氨酸Leu(L) 异亮氨酸Ile(I) 苯丙氨酸Phe(F) 酪氨酸Tyr(Y) 色氨酸Try,Trp(W) 丝氨酸Ser(S) 苏氨酸Thr(T) 半胱氨酸Cys(C) 甲硫氨酸Met(M) 精氨酸Arg(R) 赖氨酸Lys(K) 组氨酸His(H) 天冬氨酸Asp(D) 谷氨酸Glu(E) 天冬酰胺Asn(N) 谷氨酰胺Gln(Q) 脯氨Pro(P) （2）稀有氨基酸:羟脯氨酸(Hyp) 羟赖氨酸(Hyly) 胱氨酸(Cys) 根据R基团的结构或性质特点，巧记20种氨基酸的口诀： ? 甘、丙、缬、亮、异、脂链，（脂肪链R基团的5种） ? 丝、苏、半、蛋、羟硫添。（含-OH， -S者共4种） ? 天、谷、精、赖、组、酸碱；（酸性碱性者5种）
? 脯、酪、苯、色、杂芳环（芳香环和杂环R集团者4种） ? 门冬酰胺、谷酰胺，（两种酰胺） ? 都有密码属“常见”。（常见氨基酸都有特异的遗传密码） 三 .氨基酸的分类
（一）分类----氨基酸的四种分类方法 1.根据氨基酸的酸碱性质分类
（1）中性氨基酸： 分子中含一个氨基，一个羧基； 15种，最简单为Gly； （2）酸性氨基酸：分子中含一个氨基，两个羧基； Asp， Glu； （3）碱性氨基酸：分子中含两个氨基，一个羧基； Lys、 Arg、His； 2.根据R基团的化学结构分类 （1）脂肪族氨基酸：Gly, Ala, Val, Leu, Ile，Ser, Thr, Cys, Met, Asn, Gln, Asp, Glu, Lys,Arg； （2）芳香族氨基酸： Phe, Tyr, Try； （3）杂环氨基酸： His； （4）杂环亚氨基酸： Pro； 3.根据R基团的极性分类 （1）非极性氨基酸
脂肪烃侧链 Ala, Val, Leu, Ile； 芳香环 Phe, Trp ； 含硫氨基酸：Met， Cys ； 亚氨基酸： Pro （2）极性氨基酸
极性不带电氨基酸： Ser， Thr， Tyr； Asn， Gln； Cys； 极性带正电荷的氨基酸3种： Lys， Arg， His； 极性带负电荷的氨基酸2种： Asp、 Glu； 4.根据营养功能分类
（1）必需氨基酸：人体和动物生长发育所必需的，但自身不能合成，必需由食物中供给的氨基酸:赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、蛋氨酸、缬氨酸。
（2）非必需氨基酸:人体可以自己合成，不需要从食物中获取。
（3）半必需氨基酸: 组氨酸、精氨酸和酪氨酸（儿童必需的氨基酸） 5. 蛋白质中不常见的氨基酸
羟脯氨酸、羟赖氨酸、肉氨酸（ N-甲基甘氨酸）、磷酸丝氨酸等 四、氨基酸的性质
例题
? 向1升1mol/L的处于等电点的甘氨酸溶液加入0.3molHCl，问所得溶液的pH是多少？如果加入0.3molNaOH以代替HCl时，溶液的pH将是多少？ 解：羧基解离常数pK1=2.34, 氨基解离常数pK2=9.60 加入0.3 molHCl时，
pH=pKa+lg[质子受体]/[ 质子供体]=2.34+ lg(1-0.3)/0.3 = 2.71; 加入0.3 molNaOH时，
pH=pKa+lg[ 质子受体]/[ 质子供体]=9.60+ lg0.3/(1- 0.3) = 9.23;
? 与甲醛反应—甲醛滴定法；
用于测定α-氨基氮；氨基酸的氨基与甲醛形成一羟甲基衍生物和二羟甲基生物，氢离子一次放出，可用酚酞为指示剂，用滴定法定量测定α-氨基氮。
? 与酰化试剂反应: 氨基酸的氨基与酰氯或酸酐在弱碱溶液中发生作用时，氨基即被酰基化。例如与苄氧甲酰氯反应：与5’ -二甲基奈-1-磺酰氯（ DNS-Cl）反应，产生有荧光的DNS-氨基酸；鉴定氨基酸或多肽、蛋白质的N末端氨基酸；