蛋白质 结构式
大豆分离蛋白结构式
大豆分离蛋白结构式I. 简介大豆分离蛋白（Soy Protein Isolate，SPI）是从大豆中提取的一种高蛋白质食品原料。
它是通过将大豆中的蛋白质分离出来，去除其他成分而得到的一种粉末状物质。
大豆分离蛋白具有良好的营养价值和功能性，被广泛应用于食品、保健品、化妆品等领域。
II. 大豆分离蛋白的结构大豆分离蛋白的主要成分是大豆球蛋白和大豆卵磷脂。
其中，大豆球蛋白是一种水溶性的球形蛋白质，具有良好的乳化性、凝胶性和发泡性；而大豆卵磷脂则是一种含磷的复合物，能够增加乳化稳定性。
III. 大豆球蛋白结构大豆球蛋白由四个亚基组成，每个亚基含有一个N端信号肽、一个β折叠区域和一个α-互补区域。
β折叠区域由5个β片层组成，形成一个β桶状结构；而α-互补区域由两个α螺旋构成，与其他亚基相互作用，形成四聚体。
大豆球蛋白的结构决定了它的水溶性和功能性。
IV. 大豆卵磷脂结构大豆卵磷脂是一种复合物，由磷脂、甘油和蛋白质组成。
其中，磷脂是主要成分，包括磷酸甘油酯、磷酸肌酸、磷酸胆碱等。
这些磷脂分子具有两个亲水性头部和一个亲油性尾部，能够在水中形成胶束，并增加乳化稳定性。
V. 大豆分离蛋白的应用大豆分离蛋白具有良好的营养价值和功能性，在食品、保健品、化妆品等领域得到广泛应用。
在食品中，它可以用于增加产品的营养价值和改善口感；在保健品中，它可以作为高蛋白质补充剂；在化妆品中，则可以用于调节肌肤水分和增加皮肤弹性。
VI. 总结大豆分离蛋白是一种具有良好营养价值和功能性的高蛋白质食品原料。
它由大豆球蛋白和大豆卵磷脂组成，具有良好的乳化性、凝胶性和发泡性。
在食品、保健品、化妆品等领域得到广泛应用，为人们提供了更多健康美味的选择。
蛋白质的结构与功能及理化性质
一、肽和键肽
（一）肽(peptide) * 肽键(peptide bond)：是由一个氨基
酸的-羧基与另一个氨基酸的-氨基 脱水缩合而形成的化学键。
R1 H2N C C
HO
H
OH + H N C COOH
H R2
H2O
R1
HH
H2N C C N C COOH
HO
R2
肽键
• 多肽链(polypeptide chain) • 二肽，三肽…… • 寡肽(oligopeptide)，多肽(polypeptide) • 氨基酸残基(residue) • 氨基末端（amino terminal）和羧基末端
蛋白质元素组成的特点
蛋白质的含氮量平均为16％。
• 通过样品含氮量计算蛋白质含量的公式：
蛋白质含量 ( g % ) = 含氮量( g % ) × 6.25
一、氨基酸
——蛋白质的基本组成单位
存在自然界中的氨基酸有300余种， 但组成人体蛋白质的氨基酸仅有20种， 且均属 L--氨基酸（甘氨酸除外）。
（一）生物化学与疾病的发生 （二）生物化学与疾病的诊断 （三）生物化学与疾病的治疗
四、如何学好生物化学
（一）建立广泛的联想，与其他学科联系。 （二）不要把注意力放在结构式上。 （三）理解记忆。 （四）做好预习和复习。
第二章 蛋白质和核酸化学
第一节ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
蛋白质的分子组成
蛋白质的元素组成
主要有C、H、O、N和S。 有些蛋白质含有少量P或金属元素Fe、 Cu、Zn、Mn、Co、Mo，个别蛋白质还 含有 I 。
（一）氨基酸的结构
• 特点：一个氨基和一个羧基链 接在同个碳原子上
第二节蛋白质的结构与功能
第二章蛋白质的结构与功能蛋白质(protein)是生命的物质基础。
种类繁多，人体含蛋白质种类在10万种以上。
是生物体含量最丰硕的生物大分子，约占人体固体成份的45%，细胞干重的70％。
几乎所有的器官都含有蛋白质，并各自具有其特殊的结构，因此决定了蛋白质功能的多样性。
第一节蛋白质的分子组成(protein composition and construction )一、蛋白质的元素组成蛋白质的元素要紧有碳（50%～55%）、氢（6%～7%）、氧（19%～24%）、氮（13%～19%）。
大部份蛋白质还含有硫，有的还含有少量的磷或铁、锰、锌、铜、钴、钼，个别还含有碘。
蛋白质元素组成特点：含氮量很接近，平均为16%。
1g氮相当于6.25g蛋白质。
测定诞生物样品的含氮量可按下式计算出其蛋白质大致含量：100g样品中蛋白质含量（g%）＝每克样品中含氮克数××100二、蛋白质的大体组成单位——氨基酸（the basic unit of protein composition——amino acid）氨基酸(amino acid)是组成蛋白质的大体单位。
（一）氨基酸的命名（略）（二）氨基酸的结构特点自然界中的氨基酸有300余种，组成人体蛋白质的氨基酸仅有20种。
都有相应的遗传密码，故又称为编码氨基酸。
氨基酸的结构通式可用下式表示（R为氨基酸侧链）：尽管各类氨基酸结构各不相同，但都具有如下特点：1.组成蛋白质的氨基酸都是α-氨基酸。
即氨基均连在α-碳原子上。
脯氨酸为α-亚氨基酸。
2.除甘氨酸外，其余氨基酸的α-碳原子是不对称碳原子，有两种不同的构型，即L型和D型。
组成人体蛋白质的氨基酸都是L型，即L-α-氨基酸。
L-α-氨基酸 D-α-氨基酸（三）氨基酸的分类氨基酸的按侧链的结构和理化性质可分为４类：非极性侧链氨基酸：甘氨酸（Gly），丙氨酸(Ala)，缬氨酸，亮氨酸，异亮氨酸，丙氨酸，脯氨酸(Pro)；侧链为烃基、吲哚环或甲硫基等非极性疏水集团。
高中生物蛋白质
1． 2008 年 8 月底，在市场上出售的某些品牌的婴幼 儿配方奶粉及液态奶中被检测出三聚氰胺，这是一 些不法商家为了提高奶粉及液态奶中的含氮量而 添加的。一般说来，每 100 克蛋白质平均含氮为 16 克，这些氮主要存在于蛋白质的 A．—CO—NH— C．游离的羧基 B．游离的氨基 D．R 基团 ( A )
35(氨基酸数)－ 38－31＝7 个，即
假设 m 个 酸每个含 1 个 氮原子) m－3×4(即 4
C 原子数
假设 m 个 个丙氨酸， 每个 含 3 个碳原子)
m－8(4 个丙氨 酸含 8 个 O 原 O 原子数 假设 m 个 子)＋7(肽键减 少 7 个， 需消耗 7 个子 H2O) m－7×4(4 个 丙氨酸含 28 个 H 原子数 假设 m 个 H 原子)＋14(7 个 H2O 含 14 个 H 原子) m－m＋28－14 ＝14 个，即减少 14 个 m－m＋8－7＝1 个，即减少 1 个
2．蛋白质结构多样性的原因 (1)组成蛋白质多肽链的氨基酸在 种类 、 数量和
排列顺序 上的不同。
(2)构成蛋白质的多肽链在 空间结构上的不同。
3．蛋白质的热变性 (1)蛋白质的空间结构表现蛋白质的 生物活性 。 (2)温度过高使空间结构发生改变而失去生物活性。 4．蛋白质结构与功能的关系 蛋白质的 结构 多样性决定了其 功能 多样性， 二者 是高度 统一 的。
A.m 个、18m B．(m－4)个、18(m－4) C．(m－3)个、18(m－3)＋4 D．(m－2)个、18(m－2)＋4
4．氨基酸与相应 DNA、RNA 片段中碱基数目之间的 关系 转录 翻译 DNA(基因)——→mRNA——→蛋白质(性状) 碱基数 6 ∶ 碱基数 3 ∶ 氨基酸数 1 mRNA 为单链，DNA 为双链，故 DNA∶RNA(碱 基数)＝2∶1；而 mRNA 上每相邻的 3 个碱基决定 1 个氨基酸，故碱基与氨基酸为 3∶1 的关系。 特别提醒 若已知 DNA、mRNA 中碱基数求氨基
生物化学第2章 蛋白质
蛋白质的生物学意义
生命是蛋白质的存在形式，是重要的生物大分子； 蛋白质是生物功能的载体，每种细胞活性都依赖于一种 或几种特定的蛋白质；
蛋白质有极其重要的生物学意义（生物学功能）：
蛋白质功能多样性 5-1（阅读）
蛋白质是生物功能的载体，每种细胞活性都依赖于一种
或几种特定的蛋白质；
蛋白质的生物学功能有以下几个方面： 内各种化学反应几乎都是在相应酶参与下进行的，催化 效率远大于合成的催化剂；
极移动，即处于等电兼性离子（极少数为中性分子）状
态，少数解离成阳离子和阴离子，但解离成阳离子和阴 离子的数目和趋势相等；
第2章
蛋白质
2.1 蛋白质的分类 2.2 蛋白质的组成单位—氨基酸
2.3 肽 2.4 蛋白质的结构
2.5 蛋白质结构与功能的关系 2.6 蛋白质的性质与分离、分析技术
2.1 蛋白质的分类
P17
蛋白质分类方法至少有4种：
1. 根据分子形状分类；
2. 根据分子组成分类 ；
3.根据功能分类；
2. 1. 1 根据分子形状分类
引起精氨酸脱氨，生成鸟氨酸和尿素 （色氨酸稳定）；
3. 酶水解:
优点：不破坏氨基酸，不产生消旋作用。 缺点：使用一种酶常水解不彻底，需几种酶协同作用才 能使蛋白质完全水解；水解所需时间较长；
酶法主要用于部分水解； 常用的蛋白水解酶： 胰蛋白酶、糜（胰凝乳）蛋白酶、胃蛋白酶等；
这些酶的作用点见第6章（酶）表6-3 （P148） 。
泌一类胶质蛋白，能将贝壳牢固地粘在岩石或其他硬表
面上；
2. 2 蛋白质的组成单位--氨基酸
蛋白质
♦ Gly 和 Pro 往往出现在β转角部位;
（－－Gly残基侧链为H原子，能很好地调整其他残基的 空间位阻，适于充当多肽链大幅度转向的成员；Pro残 基的环状侧链的固定取向有利于转角的形成）
♦ β转角有利于反平行β折叠的形成。
(2)3种类型：以Ⅰ型转角更为常见
Ⅰ型
Ⅱ型
4.β 凸起 ( -bulge )
♦ ♦ 在 折叠中出现频率较高的氨基酸残基有Val、 Ile、Phe、Tyr、Trp和Thr。
3. 转角(-turn)—也称β弯曲(-bend)或发
卡结构(hairpin structure) 蛋白质分子的多肽链上常出现180°的回折， 这种陡然改变方向的肽段即β转角，它是一种非 重复性结构。
♦ 是球状蛋白质独立的折叠单位——对于较小的 蛋白质或亚基，结构域和三级结构是一个意思， 即它们是单结构域。
♦ 结构域分类
① 全α结构
② 全β结构
③ α,β结构
④ 富含金属或二硫键的小蛋白结构
图 双结构域蛋白质肌钙蛋 白－－使蛋白质看上去 呈两叶状
双结构域蛋白质3-磷酸 甘油醛脱氢酶
－－两个结构域不同
（2）具有明显的折叠层次
（3）是致密的球状或椭球状实体 （4）疏水侧链埋藏在分子内部，亲水侧链暴露在 分子表面
（ 5 ）分子的表面有一个空穴或裂沟－－常是结 合底物、效应物等配体并行使生物功能的活性 部位
（四）蛋白质的四级结构
1、四级结构的定义和内容
四级结构是指一些特定三级结构的多肽链通过非共 价键而形成大分子体系时的组合方式。
B. -碳原子总是处于折叠的角上，氨基酸的R基 团交替分布在片层的两侧。C-C 键（即侧链） 几乎垂直于折叠片平面。
C. 折叠结构的氢键主要是由两条肽链之间形成 的；也可以在同一肽链的不同部分之间形成。几 乎所有肽键都参与链间氢键的交联，氢键与链的 长轴接近垂直。
《生物化学》第二章
2．β-折叠
形式
4．无规卷曲
多肽链中，两段以上折叠成锯齿状的肽链， 通过氢键相连而成的平行片层状结构称为β折叠或β-片层。
无规卷曲是指肽链中没有确定规律性的构象， 不能被归入明确的二级结构，本身也具有一 定的稳定性。
- 20 -
第二节 蛋白质的分子结构
二、蛋白质的空间结构
α-螺旋
α-螺旋的主链呈螺旋上升，每3.6个氨基酸残基 上升一圈，相当于0.54 nm。
另外，虽然亚基具有独立的三级结构，但单独存在时无生物活性。例如，血红蛋白（上图）由四个 亚基组成，每个亚基在含氧量高的地方均能结合一分子的氧，在含氧量低时，释放所结合的氧。但任何 一个亚基单独存在时，只能结合氧，不能释放氧，不具有血红蛋白的运氧作用。
- 27 -
第二节 蛋白质的分子结构
二、蛋白质的空间结构
蛋白质的一级结构决定了蛋白质的二级、三级等高级结构。 蛋白质一级结构的阐明，对揭示某些疾病的发病机制、指导疾病治疗有十分重要的意义。
？
蛋白质的空间结构是如何形成的？？
- 18 -
第二节 蛋白质的分子结构
二、蛋白质的空间结构
蛋白质的二级结构
蛋白质的二级结构（secondary structure）是指多肽链中有规则重复的构象， 这些构象由主链原子形成，不涉及侧链部分的构象。
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第一节
蛋白质的分子组成 二、蛋白质的基本结构单位——氨基酸
除甘氨酸外，其他氨基酸的α-碳原子均为手性碳 原子，有L-型和D-型两个旋光异构体。组成天然氨基 酸的氨基酸均为L-型，因此人体内的氨基酸均为L-α-氨 基酸，其结构式如右图所示。
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第一节
蛋白质的分子组成 二、蛋白质的基本结构单位——氨基酸
玉米醇溶蛋白结构式
玉米醇溶蛋白（Zein），旧称米朊，日本称醇溶谷蛋白，是一种广泛存在于植物中的食物蛋白，在80%~92%
乙醇或70%~80%丙酮中易溶，在水或无水乙醇中不溶，食品、医药和化工行业多作为成膜材料。
玉米醇溶蛋白几乎占胚乳蛋白总量的一半，对整个玉米蛋白的营养特性有决定性作用。在玉米醇蛋白
里缺乏赖氨酸和色氨酸，导致蛋白质营养价值的贫乏。
CAS No.：9010-66-6
分子式：C16H22O7
分子量：326.34168
结构简式：
蛋白质的共价结构
蛋白质构象和 蛋白质结构的组织层次
蛋白质的一级结构 蛋白质的二级结构 蛋白质的三级结构 蛋白质的四级结构
4.1.4 蛋白质功能的多样性
蛋白质的种类估计在1010 ～1012数量级。 由20种氨基酸组成的20肽，有2×1018种序列异 构体。 蛋白质的生物功能：
蛋白质功能的多样性
肽和肽键的结构
由于酰胺氮上的孤电子对离域与羰基轨道重 叠，因此在酰胺氮和羰基氧之间发生共振相 互作用(resonance interaction) 。
Ca C O
..
H
N Ca
肽和肽键的结构
肽键共振产生几个重要结果： ①限制绕肽键的自由旋转。 ②组成肽基的 4个原子和 2个相邻的C形成多肽 主链的酰胺平面 (amide plane)，也称肽基平 面或肽平面。 ③ C==N 键具有约 40%双键性质。由于C—N具有 部分双键性质，绕键旋转的能障比较高 ,保持 酰胺基处于平面。 ④肽键具有永久偶极。
4.2.3 天然存在的活性肽
天然存在的活性肽
OH CH3 CH CH2OH CH O CH2 C O H HO CH N O S O CH2 O 鹅膏覃碱的化学结构 N H O OH O O
HN CH C NH CH C NH CH2 C
NH
4.1.1 蛋白质的化学组成和分类
化学组成：
碳 氢 氧 氮 硫 其他 50% 7% 23% 16% 0-3% 微量
凯氏定氮法的基础： 蛋白质含量 = 蛋白氮 ×6.25
蛋白质的化学组成和分类
蛋白质的分类：
单纯蛋白质： 仅由氨基酸组成，如核糖核酸 酶，肌动蛋白。 缀合蛋白质： 除氨基酸外还其他化学成分作 为结构的一部分。 (辅基或配体)
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蛋白质一般有四级结构：
一级结构：不同的氨基酸按特定的顺序，以酰氨键（即肽键）首尾相
连，形成一条链，即肽链。
二级结构：肽链以氨基酸上的氢键作用，发生弯曲或折叠，最常见的
是α-螺旋和β-折叠。
三级结构：肽链通过次级键（范德华力、离子键、疏水键、二硫键、
等）进一步折叠卷曲成复杂的空间结构。只有特定的空间结构的肽链
才具有生活活性。
四级结构：有些蛋白质由多条肽链组成，其中的每条肽链叫做“亚基”，
亚基按照特定的空间结构组成蛋白质。
功能：
结构物质：组成生物体的最重要的结构物质。
催化功能：大部分酶都是蛋白质。
调节功能：通过酶的活性的改变，调节生物体内的生命活动过程。
传递信号：细胞内的第二信使等。
激素等的受体：细胞膜表面存在特定的激素、外界刺激的受体。
细胞识别：在细胞间、以及病毒与靶细胞之间的识别。
能源物质：在万不得已的情况下，可以分解释放能量。