中国农业大学食品化学课件9

化学性质
离子性 组成——多聚两性电解质 组成 多聚两性电解质 表现为两性电解质
氨基酸组成 pH环境 环境
等电点（ ） 等电点（pI）
化学性质
双缩脲反应——碱性硫酸铜、紫色产物。 碱性硫酸铜、紫色产物。 双缩脲反应 碱性硫酸铜 末端的化学性质与游离氨基酸相同
化学性质
变性
蛋白质的溶液构象——溶液环境 溶液环境 蛋白质的溶液构象
蛋白质 (Protein)
—氨基酸—氨基酸—氨基酸—氨基酸— -AA-AA-AA-AA-AA-AA-AA-AA-
组成（ 组成（Composition） ）
生物大分子（Macromolecule） 生物大分子（ ） 构件分子—氨基酸 构件分子 氨基酸 (Amino acid)
氨基酸 (Amino acids)
导致变性的因素 变性剂——氢键断裂剂 氢键断裂剂 变性剂 变性剂——疏水中心破坏剂 变性剂 疏水中心破坏剂 高温破坏
变性的影响
丧失生物学活性 溶解度降低
变性并没有断链
生物学功能
细胞结构物质 参与物质代谢和运输 储存、提供能量。 储存、提供能量。 肌肉收缩
酶
酶在自然界中的意义—生命 酶在自然界中的意义 生命 酶在化学反应中意义—立体 酶在化学反应中意义 立体
肽键
H O H 2N C R' C OH + H N H H O C R'' C OH H 2N H O C R' C N H H O C R'' C OH
美拉得反应
一级结构（ 一级结构（Primary structure） ）
线性结构( 线性结构(Linear polymer of amino acids) ) 氨基酸序列（ 氨基酸序列（Sequence）——蛋白质分子 ） 蛋白质分子 氨基末端（ 氨基末端（N-terminal） ） 羧酸基末端（ 羧酸基末端（C-terminal） ） 氨基酸残基( 氨基酸残基(Amino acid residues)——暴 ) 暴 露基团——性质 露基团 性质 一级结构对二级、 一级结构对二级、三级结构的影响
α-螺旋(a-helix)
氢键——每隔三个氨基酸残基 每隔三个氨基酸残基 氢键 刚性结构 分布——浆蛋白、球蛋白 浆蛋白、 分布 浆蛋白 球蛋白……
β-折叠(β-sheet) 折叠( )
β-折叠区
β-折叠(β-sheet)
氢键——平行区 平行区 氢键 刚性结构 分布——毛发、丝、球蛋白 毛发、 球蛋白…… 分布 毛发
植物蛋白与动物蛋白在氨基酸组成上的 差异—— 差异 人体必须氨基酸—— 人体必须氨基酸 8种氨基酸
蛋白质的生物学效价（ 蛋白质的生物学效价（PER） ） 转基因植物蛋白 各种氨基酸配比的蛋白食品
一级结构（ 一级结构（Primary structure） ） 氨基酸——氨基+羧酸基 氨基+ 氨基酸 氨基 肽键( 肽键(Peptide bond) )
酸性氨基酸
NH3+ COOR C H
天冬氨酸 谷氨酸
COO-
水溶液中的氨基酸
碱性氨基酸
NH3 NH3+ R C H
+
COO-
赖氨酸 精氨酸
分类（ 分类（Classification） ）
非极性、 非极性、疏水性的 极性、 极性、电中性的 极性、带负电荷、 极性、带负电荷、碱性的 极性、带正电荷、 极性、带正电荷、酸性的
四级结构（ 四级结构（Quaternary structure） ）
键——与三级结构相同 与三级结构相同 单体 寡聚体——亚基 寡聚体 亚基
四级结构（Quaternary structure） 四级结构（ ）
四亚基组成的寡聚蛋白
分类（Classification）
按组成分 按溶解度分
单纯蛋白
键
静电 氢键 疏水交互作用
三级结构（ 三级结构（3-D struc3-D structure） ）
纤维状蛋白
性质——纤维状、不溶…… 纤维状、不溶 性质 纤维状 功能——结构蛋白 功能 结构蛋白
球蛋白
性质——随机卷曲结构占多数、可溶…… 性质 随机卷曲结构占多数、可溶 随机卷曲结构占多数 功能——酶、免疫蛋白 功能 酶 免疫蛋白……
结构测定
一级结构的测定——测序方法 测序方法 一级结构的测定 二、三级结构的测定
二级结构（ 二级结构（Secondary structure） ）
蛋白质分子的随机卷曲（Random coil） 氢键(Hydrogen bond) ——分子内部——随机卷曲 ——分子与水——溶解度 构型（Configuration）？ 构象（Conformation）？
α-螺旋(a-helix) 螺旋(
蛋白衍生物（ 蛋白衍生物（Protein derivatives） ） 蛋白质经化学或酶处理后得到的衍生物 一级衍生物——改性程度小、不溶于水。 改性程度小、 一级衍生物 改性程度小 不溶于水。 凝结的酪蛋白 二级衍生物——改性程度大、溶于水。 改性程度大、 二级衍生物 改性程度大 溶于水。 Proteoses, protones and peptides.
二硫键（ 二硫键（Disulfide bond） ） 共价键 含硫氨基酸 韧性
面团
三级结构（ 三级结构（3-D structure） ）
氨基酸残基上的R基作用 氨基酸残基上的 基作用 三级结构 外层——极性强 外层 极性强 内层——疏水 内层 疏水
三级结构（ 三级结构（3-D structure） ）
仅由氨基酸组成
清蛋白——Albumines 清蛋白 球蛋白——Globulins 球蛋白 谷蛋白——Glutellins 谷蛋白 醇溶谷蛋白—— 醇溶谷蛋白 硬蛋白—— 硬蛋白 组蛋白——Histones 组蛋白 鱼精蛋白—— 鱼精蛋白
清蛋白—— 清蛋白——Albumines
分子量低 溶于中性的水中 蛋清、血清蛋白…… 蛋清、血清蛋白
球蛋白—— 球蛋白——Globulins ——
不溶于水 溶于中性盐溶液 溶于稀酸、稀碱。 溶于稀酸、稀碱。 乳清球蛋白、血清球蛋白、肌球蛋白、 乳清球蛋白、血清球蛋白、肌球蛋白、 肌动蛋白、大豆球蛋白。 肌动蛋白、大豆球蛋白。
谷蛋白（ 谷蛋白（Glutellins） ）
不溶于水、乙醇及盐溶液中。 不溶于水、乙醇及盐溶液中。 溶于稀酸和稀碱中 小麦中谷蛋白、米中的米谷蛋白。 小麦中谷蛋白、米中的米谷蛋白。
免疫物质
生物体中免疫系统—1958年…… 年 生物体中免疫系统 生物体中的抗原—抗体反应 生物体中的抗原 抗体反应 生物导弹—人类战胜癌症的希望 生物导弹 人类战胜癌症的希望
蛋白的副作用
毒 过敏
生物合成
中心法则
DNA
转录 复制
mRNA
翻译
Protein
生物合成
遗传密码 多极调控
蛋白质技术
定性、定量。 定性、定量。 分离、纯化。 分离、纯化。 结构描述 性质测定 生物学功能 酶技术 ……
含量
凯氏定氮 比色——蛋白质的吸收光谱 比色 蛋白质的吸收光谱 ——染色 染色
基本性质测定
分子量测定
层析 电泳——SDS 电泳
等电点(pI)测定 等电点(pI)测定 ——等电聚焦电泳 等电聚焦电泳(IEF) 等电聚焦电泳
分离纯化
离心 层析 电泳 膜——透析 透析 ……
氨基酸分析
检测氨基酸组成 氨基酸分析仪的原理
醇溶谷蛋白
不溶于水、有机试剂。 不溶于水、有机试剂。 溶于50-90%乙醇 溶于 乙醇 富含脯氨酸、谷氨酸。 富含脯氨酸、谷氨酸。 谷物中……。 谷物中 。
结合蛋白(Conjugated protein)
蛋白质+ 蛋白质+非蛋白成份
脂蛋白—蛋白+脂 脂蛋白 蛋白+ 蛋白 糖蛋白—蛋白 蛋白+ 糖蛋白 蛋白+糖 磷蛋白—蛋白+磷 磷蛋白 蛋白+ 蛋白 核蛋白—蛋白 蛋白+ 核蛋白 蛋白+核酸 色蛋白—蛋白 金属—有色 血红素、叶绿素…… 蛋白+ 有色—血红素 色蛋白 蛋白+金属 有色 血红素、叶绿素
碱性
NH2 R C H
两性电解质！
COOH
酸性
R—基团 基团
对氨基酸性质影响强烈
非极性、疏水性。 非极性、疏水性。 极性、电中性。 极性、电中性。 极性、负电荷、碱性。 极性、负电荷、碱性。 极性、正电荷、酸性。 极性、正电荷、酸性。
水溶液中的氨基酸
两性电解质
NH3+ R C H COO-
水溶液中的氨基酸