兽医业务知识-生化-蛋白质

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1、兽医业务知识-生化-蛋白质 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望蛋白质蛋白质 蛋白质的化学组成蛋白质的化学组成蛋白质的结构蛋白质的结构蛋白质结构与功能的关系蛋白质结构与功能的关系氨基酸和蛋白质的分析技术氨基酸和蛋白质的分析技术蛋白质的化学组成及功能蛋白质的化学组成及功能n生物大分子生物大分子：生物机体中巨大的分子称为生物大分子。生物机体中巨大的分子称为生物大分子。单体通过互相缩合、脱水形成线性的多聚体（单体通过互相缩合、脱水形成线性的多聚体（polyme

2、rpolymer），），即大分子。即大分子。n蛋白质：蛋白质：以以2020种种L-L-氨基酸为单体通过肽键连接的多聚体，氨基酸为单体通过肽键连接的多聚体，称之为多肽（称之为多肽（polypeptidespolypeptides）。）。n物理特性和功能：物理特性和功能：球状蛋白质球状蛋白质和和纤维状蛋白质纤维状蛋白质n化学组成：化学组成：简单蛋白简单蛋白和和结合蛋白结合蛋白蛋白质的基本结构单位蛋白质的基本结构单位 -氨基酸（氨基酸（Amino Acid）n组成动物体氨基酸有组成动物体氨基酸有20种种（标准氨基酸或编码氨基酸）（标准氨基酸或编码氨基酸）丙氨酸，丙氨酸，缬氨酸，缬氨酸，亮氨酸，异亮氨

3、酸亮氨酸，异亮氨酸，苯丙氨酸，色氨酸，蛋氨苯丙氨酸，色氨酸，蛋氨酸（甲硫氨酸），酸（甲硫氨酸），脯氨酸，甘氨酸，丝氨酸，脯氨酸，甘氨酸，丝氨酸，苏氨酸，苏氨酸，半胱氨酸，酪半胱氨酸，酪氨酸，天冬酰胺，谷氨酰胺，组氨酸，氨酸，天冬酰胺，谷氨酰胺，组氨酸，赖氨酸，赖氨酸，精氨酸，天冬氨酸和精氨酸，天冬氨酸和谷氨酸谷氨酸n 1、均为、均为-氨基酸（除脯氨酸）氨基酸（除脯氨酸）2、均为、均为L-氨基酸（除甘氨酸）氨基酸（除甘氨酸）n必需氨基酸必需氨基酸和非必需氨基酸和非必需氨基酸 蛋白质的结构蛋白质的结构n蛋白质分子中氨基酸的连接方式是，前一个氨基酸分子的羧基与下一个氨基蛋白质分子中氨基酸的连接方式是

4、，前一个氨基酸分子的羧基与下一个氨基酸分子的氨基缩合失去一个水分子形成酸分子的氨基缩合失去一个水分子形成肽键肽键（蛋白质分子中的主价键）（蛋白质分子中的主价键）n由肽键形成的化合物。由两个氨基酸分子缩合而成的肽称为二肽；含三个氨由肽键形成的化合物。由两个氨基酸分子缩合而成的肽称为二肽；含三个氨基酸的肽，称为三肽，以此类推。含基酸的肽，称为三肽，以此类推。含2020个以上的称多肽个以上的称多肽n除肽键外，蛋白质中还除肽键外，蛋白质中还含有其他类型的共价键含有其他类型的共价键，例如，蛋白质分子中的两个，例如，蛋白质分子中的两个半胱氨酸半胱氨酸可通过其巯基形成可通过其巯基形成二硫键二硫键(-S-S-

5、(-S-S-,又称二硫桥又称二硫桥)肽与肽键肽与肽键氨基酸顺序氨基酸顺序主链和侧链主链和侧链氨基端或氨基端或N-端和羧基端或端和羧基端或C-端。端。氨基酸残基氨基酸残基蛋白质的一级结构蛋白质的一级结构n指多肽链上各种氨基酸的组成和排列顺序。一级结构是由遗传信息，即指多肽链上各种氨基酸的组成和排列顺序。一级结构是由遗传信息，即编码蛋白质的基因决定的，是蛋白质的结构基础编码蛋白质的基因决定的，是蛋白质的结构基础蛋白质的高级结构蛋白质的高级结构n包括二级、三级和四级结构包括二级、三级和四级结构。维持蛋白质高级结构稳定的力主要是非共价相互作用力包括氢键氢键、离子键离子键、范德瓦尔力范德瓦尔力和和疏水力

6、疏水力n二级结构：是指多肽链主链的肽键之间借助氢键形成的有规则的构象，二级结构：是指多肽链主链的肽键之间借助氢键形成的有规则的构象，有有-螺旋、螺旋、-折叠和折叠和-转角等。二级结构不包括转角等。二级结构不包括R R侧链的构象侧链的构象（主价（主价键：氢键）键：氢键）平行结构平行结构n三级结构：三级结构：指多肽链中所有原子和基团在三维空指多肽链中所有原子和基团在三维空间中的排布，是在二级结构基础上形成的有生物间中的排布，是在二级结构基础上形成的有生物活性的构象。形成的紧密球状结构（活性的构象。形成的紧密球状结构（如肌红蛋白如肌红蛋白），这是蛋白质发挥生物学功能所必需的，这是蛋白质发挥生物学功能

7、所必需的 （主价（主价键：离子键、二硫键、疏水力）键：离子键、二硫键、疏水力）n四级结构四级结构：亚基之间以非共价键相连。亚基亚基之间以非共价键相连。亚基的种类、数目、空间排布以及相互作用称为蛋的种类、数目、空间排布以及相互作用称为蛋白质的四级结构。如血红蛋白，是一种两种亚白质的四级结构。如血红蛋白，是一种两种亚基聚合而成的四聚体（基聚合而成的四聚体（2222）。）。蛋白质结构与功能的关系蛋白质结构与功能的关系n在某些理化因素作用下，蛋白质由天然的有序的状态转变成伸展的无在某些理化因素作用下，蛋白质由天然的有序的状态转变成伸展的无序的状态，并引起序的状态，并引起生物功能的丧失生物功能的丧失以及

8、以及物化性质的物化性质的改变，称之为蛋白改变，称之为蛋白质的变性质的变性n蛋白质变性的结果是生物活性丧失、理化及免疫学性质的改变，其实蛋白质变性的结果是生物活性丧失、理化及免疫学性质的改变，其实质是维持高级结构的次级键及空间结构的破坏。质是维持高级结构的次级键及空间结构的破坏。n在生产实践和日常生活中，为了防止蛋白质的变性，蛋白质食品保鲜在生产实践和日常生活中，为了防止蛋白质的变性，蛋白质食品保鲜和防止酶丧失活性通常采用和防止酶丧失活性通常采用冷藏、避光冷藏、避光的方法的方法n蛋白质变性实际应用，例如用酒精消毒手术部位的皮肤，可使细菌、蛋白质变性实际应用，例如用酒精消毒手术部位的皮肤，可使细菌

9、、病毒的蛋白质发生变性，从而失去致病作用，防止伤口感染。病毒的蛋白质发生变性，从而失去致病作用，防止伤口感染。蛋白质的变性和复性蛋白质的变性和复性蛋白质的变构蛋白质的变构n变构作用变构作用：具有四级结构的寡聚蛋白，具有四级结构的寡聚蛋白，当其中一个亚基与调节物分子结合后，当其中一个亚基与调节物分子结合后，其构象发生变化，这种变化又引起相邻其构象发生变化，这种变化又引起相邻其他亚基的构象发生变化，从而影响其其他亚基的构象发生变化，从而影响其功能。这种作用称为变构。这类调节物功能。这种作用称为变构。这类调节物分子称为变构剂。分子称为变构剂。变构蛋白（或酶）与变构蛋白（或酶）与变构剂之间的动力学关系

10、为典型的变构剂之间的动力学关系为典型的S形形曲线曲线n血红蛋白运输氧的功能血红蛋白运输氧的功能n血红蛋白和肌红蛋白都是氧的载体，血血红蛋白和肌红蛋白都是氧的载体，血红蛋白比肌红蛋白更适合运输氧，是因红蛋白比肌红蛋白更适合运输氧，是因为血红蛋白是一个典型的寡聚蛋白，在为血红蛋白是一个典型的寡聚蛋白，在与氧结合的过程中发生了变构作用与氧结合的过程中发生了变构作用蛋白质的主要理化性质蛋白质的主要理化性质n蛋白质的两性解离及等电点蛋白质的两性解离及等电点（等点沉淀法分离蛋白质）（等点沉淀法分离蛋白质）n蛋白质的胶体性质（蛋白质的胶体性质（蛋白质分子不能通过半透膜，而无机盐蛋白质分子不能通过半透膜，而无

11、机盐等小分子化合物能自由通过半透膜等小分子化合物能自由通过半透膜-透析法）透析法）n蛋白质胶体溶液的稳定蛋白质胶体溶液的稳定（电荷和水膜（电荷和水膜-盐析和盐溶）盐析和盐溶）n紫外吸收特性紫外吸收特性（芳香族氨基酸在（芳香族氨基酸在280nm波长的紫外光范围内有波长的紫外光范围内有特异的吸收光谱，可以利用紫外分光光度计测定蛋白质的浓度）特异的吸收光谱，可以利用紫外分光光度计测定蛋白质的浓度）n蛋白质的沉淀（蛋白质的沉淀（临床上抢救重金属盐中毒的病人和动物临床上抢救重金属盐中毒的病人和动物或或临床临床化验用生物碱试剂除去血浆中的蛋白质，以减少干扰。化验用生物碱试剂除去血浆中的蛋白质，以减少干扰。n蛋白质的呈色反应蛋白质的呈色反应