第一章 蛋白质化学
1.蛋白质的 功能与分布
2.蛋白质的 组成与结构
3.蛋白质的 性质与分离蛋白质 -英文为,Protein”—— 第一重要,
生老病死，万物轮回 (蛋白质层次 )
生（诞生、生长）,在蛋白质（酶）控制（催化）下的老 细胞计划性凋亡 和新细胞的再生 （细胞新陈代谢）,活细胞 物质的代谢 。
老？
蛋白质功能的普遍衰退 (?)。
病 —— 个别蛋白质的功能障碍。
死？
蛋白质功能的全部停止,分解。
蛋白质 —— 生物功能分子
第一节 蛋白质的功能与分布
单细胞生物胞外酶鞭毛 -蛋白质（运动器官）
细胞壁 -糖、脂,肽细胞膜 -载运蛋白、酶蛋白细胞质 -酶蛋白 （催化物质代谢）
细胞核 -酶蛋白 （催化遗传）
多细胞动物 个体层次
毛发、皮肤
-角蛋白
骨骼、牙齿 -钙 +胶原蛋白
食道（口、胃、肠）
-消化酶 （细胞外）
血管中 -免疫蛋白
（ Antibody）
激素蛋白器官层次巨噬细胞细胞水平
提问,为什么人体细胞会有不同的形状呢？
细胞内有支撑体
？
细胞内 丝网状骨架蛋白（决定细胞形状及运动）；
地衣细胞带有 绿色荧光的骨架蛋白质食物－酵母细胞
细胞粘连物质 -胶原蛋白
结构蛋白,均为 纤维状 ；
功能 蛋 白,大多为 球 状 ；?细胞膜 — 载体蛋白（物质、信号）、酶
细胞质 (包括细胞器 )— 酶
（物质代谢）、信号传递
细胞核 — 酶（遗传）、
结构蛋白（染色体骨架）
细胞质 包括细胞器 — 酶
（物质代谢）、信号传递蛋白质分布广泛、功能多样
1,催化功能 -酶
2,结构功能 -皮、毛、骨、牙、细胞骨架
3,载运功能 -膜蛋白
4,调控功能 -激素
5,运动功能 -鞭毛、肌肉蛋白
6,防御功能 -免疫球蛋白
7,神经传导基本功能辅助功能
其他组成以及结构复杂程度不同
生物大分子包括蛋白质
结构决定功能
（分子结构决定生物功能）
提问,为什么同样是由铁组成的,汽车,
轮船,卷尺 功能大不相同？
第二节 蛋白质的组成与结构蛋白质 —— 多聚氨基酸 如图什么是氨基酸呢？
牛胰脏核糖核酸酶蛋白分子氨基酸组成
2.1 蛋白质的组成单位 —— 氨基酸
含有氨基的羧酸
1,化学结构
R-CH(NH2)-COOH
R 代 表 氨 基 酸 之 间 相 异 的 部 分,叫
R 基 (R group),又 称 为 侧 链 (sidechain) 。
无色晶体、溶于水酪氨酸分子
地 球 上 天 然 形 成 的 氨 基 酸 有 300 种 以上,但 是 构 成 蛋 白 质 的 氨 基 酸 只 有 22
种,且都是 α-氨基酸（可能还存在更多的） 。
提问,什么是 α-氨基酸？
答案：
----C-C-C-C-COOH
γ β α
----C-C-C-C(NH2)-COOH α-氨基酸
----C-C-C (NH2)- C - COOH β-氨基酸
----C-C (NH2)- C - C - COOH γ-氨基酸
20种基本氨基酸图示? 构 成 蛋白 质 的前二 十 种氨 基 酸的 名 称,
符 号,
化 学 结构 和 疏水 性 指数 。 指数 愈 正表 示 疏水 性 愈强 。
天冬氨酸赖氨酸精氨酸组氨酸酪氨酸色氨酸谷氨酸黑色素、甲亢脑白金苯丙氨酸半胱氨酸蛋氨酸丝氨酸苏氨酸天冬酰胺谷氨酰胺甘氨酸丙氨酸缬氨酸亮氨酸异亮氨酸脯氨酸
2,分类
大 — 小
极性（ 电性有 —
无 ） — 非极性
3.性质
A.两性电解质纯晶体状态
C
H
C O O H
H
3
N
R
COO-H
4N+
水溶后 等电荷 状态总电荷 0
加 酸
H+
H+
H+
H
总电荷,+”
C
H
C O O H
H
3
N
R
COO-H
4N+
水溶后 等电荷 状态总电荷 0
加 碱
OH－ OH－
OH－
总电荷,-”
H3N
H2O
H 3 N CH CO O H
R
H 3 N CH CO O -
R
+ + H
2 N CH CO O -
R
OH -
H +
OH -
H +
在酸性溶液中 在晶体状态或水溶液中 在碱性溶液中即 等电点 （ pI）
,+,,不带电,,—,
pI—— 等电点时的 pH
不同氨基酸等电点（ pI） 不同提问,为什么？
+ _
答案：
-R 有电性区别。
中性氨基酸 pI一般为 6.0
提问,为什么偏酸性？
答案,-COOH解离程度略大于 -NH2的得电子能力
提问,酸性氨基酸的 pI(更偏酸、更偏碱 ）？
更酸 （ 3.0 左 右）
碱 性 氨 基 酸 pI 更 碱（ 7.6~10.7)( 只 有 三 种）
提 问,大 多 数 氨 基 酸 在 中 性（ pH=7）
时,带 电？-
B.等 电 点 时 的 氨 基 酸
溶 解 度 最 小，易 于 沉 淀
提 问,为 什 么？
较小的同性排斥
C,吸光性
含 苯环氨基酸 大 π键 吸收紫外光,蛋白质故也具有紫外吸光性，实验室利用紫外分光光度仪在 280nm处测定蛋白质含量；
氨基酸是如何聚合为蛋白质的呢？
成 肽 反 应
2.2 肽肽键 (酰胺键 )
二 肽
1,成 肽 反 应
二肽还有 α — 羧基与 α — 氨基，还可以继续与其他氨基酸缩水形成三肽、四肽等等
多个氨基酸形成的肽叫多肽,呈链状故又称 多肽链 。
蛋白质 = 1或几条长多肽链 +[或不 +] 辅助基团
短 链 且具有生物功能的 多 肽 不 算 蛋白 质，通常称为活性肽！
2,活 性 肽
如 催产素,加压素 （ 升高血压 ）,舒缓素,干扰素,胸腺肽,脑肽 等等 。
CH
2
C
H
N H
2
C
O
N
H
C H
C H
2
C
6
H
4
OH
C
O
N
H
C H
CH C H
3
CH
2
C H
3
C O
N
H
C H ( C H
2
)
2
C
O
N
H
C H
C H
2
CO
N H
2
C
O
N
H
C HCH
2
CO
NCH
2
CH
2
C H
2
C
O
N
H
C H
C H
C H
3
CH
3
C
O
N
H
C H
2
C
O
N
H
2
S
S
C O N H
2
1半胱氨酸 2酪氨酸
3异亮氨酸
4谷氨酰胺5天冬酰胺
6半胱氨酸
7脯氨酸 8缬氨酸
9甘氨酸催产素
干扰素、胸腺肽是治疗乙肝、肿瘤的首选药
机理：由受损细胞分泌 促使其他细胞产生相应的抗病毒蛋白质。
详见：
脑肽 是人在受到突然伤害，脑垂体自然分泌的“鸦片”。
提 问,有什么生物意义吗？
不受疼痛的干扰，迅速自救
2.3 蛋 白 质 的 结 构虾红素为研究方便,
分四层次探讨
1.一 级 结 构（ 线 性 结 构）
蛋 白 质 的 一 级 结 构 (primary structure) 指 它的 氨 基 酸 序 列 。
首 N 端（,H”） 末 C 端（,OH”）
其 中 的 氨 基 酸 称 氨 基 酸 残 基 ( — NH— CO— )
R
1.蛋白质的 功能与分布
2.蛋白质的 组成与结构
3.蛋白质的 性质与分离蛋白质 -英文为,Protein”—— 第一重要,
生老病死，万物轮回 (蛋白质层次 )
生（诞生、生长）,在蛋白质（酶）控制（催化）下的老 细胞计划性凋亡 和新细胞的再生 （细胞新陈代谢）,活细胞 物质的代谢 。
老？
蛋白质功能的普遍衰退 (?)。
病 —— 个别蛋白质的功能障碍。
死？
蛋白质功能的全部停止,分解。
蛋白质 —— 生物功能分子
第一节 蛋白质的功能与分布
单细胞生物胞外酶鞭毛 -蛋白质（运动器官）
细胞壁 -糖、脂,肽细胞膜 -载运蛋白、酶蛋白细胞质 -酶蛋白 （催化物质代谢）
细胞核 -酶蛋白 （催化遗传）
多细胞动物 个体层次
毛发、皮肤
-角蛋白
骨骼、牙齿 -钙 +胶原蛋白
食道（口、胃、肠）
-消化酶 （细胞外）
血管中 -免疫蛋白
（ Antibody）
激素蛋白器官层次巨噬细胞细胞水平
提问,为什么人体细胞会有不同的形状呢？
细胞内有支撑体
？
细胞内 丝网状骨架蛋白（决定细胞形状及运动）；
地衣细胞带有 绿色荧光的骨架蛋白质食物－酵母细胞
细胞粘连物质 -胶原蛋白
结构蛋白,均为 纤维状 ；
功能 蛋 白,大多为 球 状 ；?细胞膜 — 载体蛋白（物质、信号）、酶
细胞质 (包括细胞器 )— 酶
（物质代谢）、信号传递
细胞核 — 酶（遗传）、
结构蛋白（染色体骨架）
细胞质 包括细胞器 — 酶
（物质代谢）、信号传递蛋白质分布广泛、功能多样
1,催化功能 -酶
2,结构功能 -皮、毛、骨、牙、细胞骨架
3,载运功能 -膜蛋白
4,调控功能 -激素
5,运动功能 -鞭毛、肌肉蛋白
6,防御功能 -免疫球蛋白
7,神经传导基本功能辅助功能
其他组成以及结构复杂程度不同
生物大分子包括蛋白质
结构决定功能
（分子结构决定生物功能）
提问,为什么同样是由铁组成的,汽车,
轮船,卷尺 功能大不相同？
第二节 蛋白质的组成与结构蛋白质 —— 多聚氨基酸 如图什么是氨基酸呢？
牛胰脏核糖核酸酶蛋白分子氨基酸组成
2.1 蛋白质的组成单位 —— 氨基酸
含有氨基的羧酸
1,化学结构
R-CH(NH2)-COOH
R 代 表 氨 基 酸 之 间 相 异 的 部 分,叫
R 基 (R group),又 称 为 侧 链 (sidechain) 。
无色晶体、溶于水酪氨酸分子
地 球 上 天 然 形 成 的 氨 基 酸 有 300 种 以上,但 是 构 成 蛋 白 质 的 氨 基 酸 只 有 22
种,且都是 α-氨基酸（可能还存在更多的） 。
提问,什么是 α-氨基酸？
答案：
----C-C-C-C-COOH
γ β α
----C-C-C-C(NH2)-COOH α-氨基酸
----C-C-C (NH2)- C - COOH β-氨基酸
----C-C (NH2)- C - C - COOH γ-氨基酸
20种基本氨基酸图示? 构 成 蛋白 质 的前二 十 种氨 基 酸的 名 称,
符 号,
化 学 结构 和 疏水 性 指数 。 指数 愈 正表 示 疏水 性 愈强 。
天冬氨酸赖氨酸精氨酸组氨酸酪氨酸色氨酸谷氨酸黑色素、甲亢脑白金苯丙氨酸半胱氨酸蛋氨酸丝氨酸苏氨酸天冬酰胺谷氨酰胺甘氨酸丙氨酸缬氨酸亮氨酸异亮氨酸脯氨酸
2,分类
大 — 小
极性（ 电性有 —
无 ） — 非极性
3.性质
A.两性电解质纯晶体状态
C
H
C O O H
H
3
N
R
COO-H
4N+
水溶后 等电荷 状态总电荷 0
加 酸
H+
H+
H+
H
总电荷,+”
C
H
C O O H
H
3
N
R
COO-H
4N+
水溶后 等电荷 状态总电荷 0
加 碱
OH－ OH－
OH－
总电荷,-”
H3N
H2O
H 3 N CH CO O H
R
H 3 N CH CO O -
R
+ + H
2 N CH CO O -
R
OH -
H +
OH -
H +
在酸性溶液中 在晶体状态或水溶液中 在碱性溶液中即 等电点 （ pI）
,+,,不带电,,—,
pI—— 等电点时的 pH
不同氨基酸等电点（ pI） 不同提问,为什么？
+ _
答案：
-R 有电性区别。
中性氨基酸 pI一般为 6.0
提问,为什么偏酸性？
答案,-COOH解离程度略大于 -NH2的得电子能力
提问,酸性氨基酸的 pI(更偏酸、更偏碱 ）？
更酸 （ 3.0 左 右）
碱 性 氨 基 酸 pI 更 碱（ 7.6~10.7)( 只 有 三 种）
提 问,大 多 数 氨 基 酸 在 中 性（ pH=7）
时,带 电？-
B.等 电 点 时 的 氨 基 酸
溶 解 度 最 小，易 于 沉 淀
提 问,为 什 么？
较小的同性排斥
C,吸光性
含 苯环氨基酸 大 π键 吸收紫外光,蛋白质故也具有紫外吸光性，实验室利用紫外分光光度仪在 280nm处测定蛋白质含量；
氨基酸是如何聚合为蛋白质的呢？
成 肽 反 应
2.2 肽肽键 (酰胺键 )
二 肽
1,成 肽 反 应
二肽还有 α — 羧基与 α — 氨基，还可以继续与其他氨基酸缩水形成三肽、四肽等等
多个氨基酸形成的肽叫多肽,呈链状故又称 多肽链 。
蛋白质 = 1或几条长多肽链 +[或不 +] 辅助基团
短 链 且具有生物功能的 多 肽 不 算 蛋白 质，通常称为活性肽！
2,活 性 肽
如 催产素,加压素 （ 升高血压 ）,舒缓素,干扰素,胸腺肽,脑肽 等等 。
CH
2
C
H
N H
2
C
O
N
H
C H
C H
2
C
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H
4
OH
C
O
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H
C H
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3
CH
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2
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2
C
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H
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C
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C H
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3
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N
H
C H
2
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H
2
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C O N H
2
1半胱氨酸 2酪氨酸
3异亮氨酸
4谷氨酰胺5天冬酰胺
6半胱氨酸
7脯氨酸 8缬氨酸
9甘氨酸催产素
干扰素、胸腺肽是治疗乙肝、肿瘤的首选药
机理：由受损细胞分泌 促使其他细胞产生相应的抗病毒蛋白质。
详见：
脑肽 是人在受到突然伤害，脑垂体自然分泌的“鸦片”。
提 问,有什么生物意义吗？
不受疼痛的干扰，迅速自救
2.3 蛋 白 质 的 结 构虾红素为研究方便,
分四层次探讨
1.一 级 结 构（ 线 性 结 构）
蛋 白 质 的 一 级 结 构 (primary structure) 指 它的 氨 基 酸 序 列 。
首 N 端（,H”） 末 C 端（,OH”）
其 中 的 氨 基 酸 称 氨 基 酸 残 基 ( — NH— CO— )
R
