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《蛋白质化学下》ppt课件$number{01}目录•蛋白质的化学组成•蛋白质的结构•蛋白质的性质与分离纯化•蛋白质的生物合成•蛋白质的降解与代谢•蛋白质组学与生物信息学01蛋白质的化学组成氨基酸氨基酸是蛋白质的基本组成单位,由一个或多个碳、氢、氧、氮、硫等元素组成氨基酸通过肽键连接形成肽链,进而形成蛋白质氨基酸有20种不同的类型,其中甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、脯氨酸、丝氨酸、半胱氨酸、蛋氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、赖氨酸、精氨酸、组氨酸、苏氨酸、色氨酸、酪氨酸、天冬氨酸(又称为谷氨酰胺)、和缬氨酸是最常见的肽键与肽链肽键是氨基酸之间通过脱水缩合形成的化学键,01是连接相邻氨基酸的桥梁02肽链是由多个氨基酸通过肽键连接形成的线性序列03肽链的长度可以从几到几百个氨基酸不等,取决于蛋白质的分子量蛋白质的分类根据蛋白质的来源,可以分为动物01蛋白质和植物蛋白质根据蛋白质的功能,可以分为结构02蛋白和功能蛋白根据蛋白质的结构,可以分为球状03蛋白质和纤维状蛋白质02蛋白质的结构蛋白质的一级结构氨基酸序列蛋白质的一级结构是指蛋白质中的氨基酸序列,由20种不同的氨基酸按照一定顺序连接而成1肽键2在蛋白质的一级结构中,氨基酸之间通过肽键相连,形成肽链3肽链的折叠肽链在形成蛋白质的过程中,会经过一系列的折叠和盘绕,形成特定的空间结构蛋白质的高级结构二级结构蛋白质的二级结构是指肽链局部的周期性排列,常见的有α-螺旋、β-折叠和γ-转角等三级结构蛋白质的三级结构是指整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置,通过二硫键、氢键和疏水相互作用等维持稳定四级结构蛋白质的四级结构是指蛋白质复合物的结构,由两条或两条以上具有三级结构的肽链组成蛋白质的结构与功能关系稳定性与功能运动性蛋白质的结构决定了其稳定性,进而蛋白质的结构还与其运动性有关,如影响其功能例如,酶的活性位点需膜蛋白的跨膜运动、肌肉蛋白的收缩要特定的空间构象才能与底物结合并等这些运动性对于蛋白质的功能至催化反应关重要特异性识别蛋白质的结构决定了其与其他分子的特异性识别能力例如,抗体与抗原的结合依赖于抗体的三级结构03蛋白质的性质与分离纯化蛋白质的理化性质010203蛋白质的分子量蛋白质的等电点蛋白质的溶解性蛋白质的分子量通常很大,蛋白质在特定的pH值下会蛋白质在不同溶剂中的溶从几千到几百万道尔顿不失去电荷,这个pH值称为解性不同,这与其结构和等等电点电荷状态有关蛋白质的分离纯化技术沉淀法离心分离凝胶电泳通过改变溶液的pH值、离利用离心机的高速旋转,利用凝胶的孔径大小和电子强度或添加有机溶剂等根据不同物质之间的密度荷性质,将蛋白质在电场手段,使蛋白质沉淀下来差异进行分离中进行分离蛋白质的结晶与电泳蛋白质结晶通过控制结晶条件,使蛋白质分子按照一定的空间排列形成晶体蛋白质电泳利用电场对带电粒子的作用力,使不同电荷和形状的蛋白质在电场中移动速度不同,从而实现分离04蛋白质的生物合成遗传密码与氨基酸合成遗传密码遗传信息以密码子的形式编码在DNA中,通过转录和翻译过程传递给蛋白质,指导氨基酸的合成氨基酸合成氨基酸是蛋白质的基本组成单位,通过生物合成途径,细胞能够合成所需的氨基酸核糖体与蛋白质合成核糖体结构核糖体是细胞内蛋白质合成的场所,由大、小亚基组成,负责mRNA的翻译和肽链的延长蛋白质合成过程在核糖体上,氨基酸按照mRNA的指令连接成多肽链,经过折叠、修饰等过程形成具有特定功能的蛋白质蛋白质合成的调控翻译水平调控通过调控mRNA的稳定性、翻译起转录水平调控始和终止等过程,影响蛋白质合成的速率和效率通过调控相关基因的转录,影响蛋白质合成的数量和种类磷酸化与去磷酸化蛋白质磷酸化与去磷酸化是常见的蛋白质活性调控方式,通过改变蛋白质的磷酸化状态,调节其功能和活性05蛋白质的降解与代谢蛋白质的酶促降解酶促降解是蛋白质降解的主要方式,通过特定的蛋白酶将蛋白质分解成氨基酸酶促降解过程分为内切酶和外切酶的作用,内切酶在蛋白质内部切割,外切酶则从蛋白质末端开始切割酶促降解具有高度选择性,能够将蛋白质分解成特定序列的氨基酸,为身体提供所需的营养氨基酸的代谢氨基酸是蛋白质的基本组成单氨基酸代谢涉及脱氨基、转氨氨基酸还可以通过合成代谢转位,通过代谢可以转化为身体基、氧化等反应,可以将氨基化为其他有机物,如嘌呤、嘧所需的能量或合成其他物质酸分解为二氧化碳和水,释放啶等,参与构成生物活性物质能量蛋白质的营养价值蛋白质的营养价值取决于其氨基必需氨基酸是指身体不能合成或优质蛋白质来源包括肉类、蛋类、酸组成和含量,特别是必需氨基合成量不足,必须从食物中摄取奶类、豆类等,这些食物含有丰酸的含量的氨基酸富的必需氨基酸,营养价值较高06蛋白质组学与生物信息学蛋白质组学的研究方法蛋白质分离技术包括凝胶电泳、色谱法等,用于分离和纯化蛋白质蛋白质鉴定技术通过质谱等技术对蛋白质进行鉴定,确定蛋白质的氨基酸序列和修饰情况蛋白质相互作用研究利用酵母双杂交、免疫共沉淀等技术研究蛋白质之间的相互作用生物信息学在蛋白质研究中的应用数据库建设蛋白质结构预测基因和蛋白质注释利用生物信息学方法建立蛋白质通过生物信息学方法预测蛋白质对基因和蛋白质进行注释,提供数据库,提供蛋白质序列、结构、的三维结构,有助于理解蛋白质其功能、定位等信息,有助于理功能等信息的功能和相互作用解其在生物学中的作用蛋白质组学的研究进展高通量蛋白质组学技术01利用高通量技术对大规模蛋白质样本进行分析,提高鉴定和定量精度蛋白质修饰研究02对蛋白质的磷酸化、糖基化等修饰进行研究,揭示其在生物学过程中的作用跨物种蛋白质组学比较03比较不同物种的蛋白质组,发现共性和差异,有助于理解生物多样性和进化THANKS。