第1章蛋白質的結構與功能(1 / 3)

1.構成蛋白質的 20 種基本氨基酸的結構特點、重要性質及氨基酸混合物的分離分析

人體20種蛋白質氨基酸在結構上的差別取決於側鏈基團R的不同。通常根據R基團的化學結構或性質將20種氨基酸進行分類:

⑴根據側鏈基團的極性

①非極性氨基酸(疏水氨基酸)8種:

丙氨酸(Ala)、纈氨酸(Val)、亮氨酸(Leu)、異亮氨酸(Ile)、脯氨酸(Pro)、苯丙氨酸(Phe)、色氨酸(Trp)、蛋氨酸(Met)

②極性氨基酸(親水氨基酸):

Ⅰ.極性不帶電荷:7種

甘氨酸(Gly)、絲氨酸(Ser)、蘇氨酸(Thr)、半胱氨酸(Cys)、酪氨酸(Tyr)天冬酰胺(Asn)、穀氨酰胺(Gln)

Ⅱ.極性帶正電荷的氨基酸(堿性氨基酸) 3種:

賴氨酸(Lys)、精氨酸(Arg)、組氨酸(His)

Ⅲ.極性帶負電荷的氨基酸(酸性氨基酸) 2種

天冬氨酸(Asp)、穀氨酸(Glu)

⑵根據氨基酸分子的化學結構:

①脂肪族氨基酸:

丙、纈、亮、異亮、蛋、天冬、穀、賴、精、甘、絲、蘇、半胱、天冬酰胺、穀氨酰胺

②芳香族氨基酸:苯丙氨酸、酪氨酸

③雜環族氨基酸:組氨酸、色氨酸

④雜環亞氨基酸:脯氨酸

人體內的氨基酸分為必須氨基酸和非必需氨基酸,其中:

①必需氨基酸: 指人體(或其它脊椎動物)不能合成或合成速度遠不適應機體的需要,必需由食物蛋白供給,這些氨基酸稱為必需氨基酸。共有10種,其分別是:賴氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、纈氨酸、精氨酸、組氨酸。

②非必需氨基酸:人自己能由簡單的前體合成,不需要從食物中獲得的氨基酸。例如甘氨酸、丙氨酸等氨基酸。

氨基酸的主要理化性質:

①氨基酸的旋光性。除甘氨酸外,其餘氨基酸均至少含有一個手性碳原子,因此都具有旋光性。

②氨基酸的紫外吸收性質:Tyr酪氨酸。Trp色氨酸,Phe丙苯氨酸的R基團含有苯環,在近紫外區220~300納米,具有明顯的光吸收能力,可用於蛋白質的定性定量分析。

③氨基酸的兩性性質:氨基酸是兩性電解質,它在溶液中的帶電狀況隨溶液pH變化而變化。在一定pH條件下,氨基酸分子中所帶正電荷數和負電荷數相同,即淨電荷為0。此時溶液的pH即該氨基酸的等電點PI。

茚三酮反應:氨基酸與茚三酮發生反應生成紫色化合物,(Pro生成黃色化合物)在570nm處有最大光吸收。

定量分析——分光光度法,定性分析——薄層層析分離,鑒定。

Sanger反應:(測氨基末端的氨基酸種類)氨基酸與2,4-二硝基氟苯(DNFB)反應生成黃色化合物。

Edman反應:測定蛋白質氨基酸序列,氨基酸與苯異硫氰酸酯(PITC)反應。

氨基酸混合物的分離分析:

①層析:樣品各組分理化性質不同,表現出對固定相和流動相的親和力不同,當混合物通過多孔的支持物,它們受固定相和流動相的推力不同。紙層析、分配柱層析、薄層層析。離子交換層析:離子交換樹脂對各離子不同的親和力。其中,固定相是離子交換樹脂,流動相是具有一定pH和一定離子強度的電解質溶液。

②氣相色譜:層析係統的流動相為氣體,固定相為塗在固體顆粒表麵的液體時,該層析技術稱為氣-液色譜簡稱氣相色譜。

③高效液相色譜法:以液體為流動相的快速,靈敏,高效的色譜分離技術。

2.蛋白質的分子結構特點及其與功能的關係

蛋白質的結構: