* * * * * * * * * * * * * * * * * 蛋白质纯度等的测定 纯度和分子量的测定：采用电泳（如聚丙烯酰胺凝胶电泳，梯度凝胶电泳等）、高速离心、分子筛层析、高效液相色谱等技术测定。 等电点的测定：利用等电聚焦方法测定。 亚基个数的测定：采用SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳方法测定。 第八节 几种重要的蛋白质类型  1．纤维状蛋白  纤维状蛋白质(fibrous protein)广泛地分布于脊椎和无脊椎动物体内，它是动物体的基本支架和外保护成分，占脊推动物体内蛋白质总量的一半或一半以上。 这类蛋白质外形呈纤维状或细棒状，分子轴比(长轴／短轴)大于10。分子是有规则的线型结构，这与其多肽链的有规则二级结构有关，而有规则的线型二级结构是它们的氨基酸顺序的规则性反映。 纤维状蛋白质的类型  纤维状蛋白质可分为不溶性(硬蛋白)和可溶性二类，前者有角蛋白、胶原蛋白和弹性蛋白等；后者有肌球蛋白和纤维蛋白原等，不包括微管(microtubule)、肌动蛋白细丝(actin filament)或鞭毛( flagella)，它们是球状蛋白质的长向聚集体(aggregate)。 （1） ?-角蛋白  角蛋白（keratin）广泛存在于动物的皮肤及皮肤的衍生物，如毛、发、甲、角、爪、喙、鳞和羽等，属于外胚层细胞的结构蛋白。角蛋白中主要的是?-角蛋白。 ?-角蛋白主要由?-螺旋构象的多肽链组成。一般是由三条右手?-螺旋肽链形成一个原纤维，原纤维的肽链之间有二硫键交联以维持其稳定性。 例如毛发的纤维是由多个原纤维平行排列，并由氢键和二硫键作为交联键将它们聚集成不溶性的蛋白质。（P213图5－21） ?-角蛋白的伸缩性能很好，当?-角蛋白被过度-拉伸时，则氢键被破坏而不能复原。此时?-角蛋白转变成?-折叠结构，称为?-角蛋白。 毛发的结构  一根毛发周围是一层鳞状细胞(scaIe cell)，中间为皮层细胞(cortical celI)。皮层细胞横截面直径约为20?m。在这些细胞中，大纤维沿轴向排列。所以一根毛发具有高度有序的结构。 毛发性能就决定于?—螺旋结构以及这样的组织方式。 角蛋白分子中的二硫键 （2）?-角蛋白 丝心蛋白(fibroin)：蚕丝和蜘蛛丝的一种蛋白质。丝心蛋白具有抗张强度高，质地柔软的特性，但不能拉伸。它具有0.7nm周期，这与?—角蛋白在湿热中伸展后形成的?—角蛋白很相似(0.65nm周期)。 丝心蛋白是典型的反平行式β折叠片堆积成多层结构，以氢键和范德华力维持，多肽链取锯齿状折叠构象。酰胺基的取向使相邻的C?为侧链腾出空间，从而避免了任何空间位阻。在这种结构中，侧链交替地分布在折叠片的两侧。(P214	图5-22） 丝蛋白的结构 丝蛋白是由伸展的肽链沿纤维轴平行排列成反向?-折叠结构。分子中不含?-螺旋。丝蛋白的肽链通常是由多个六肽单元重复而成。这六肽的氨基酸顺序为： ? -（Gly-Ser-Gly-Ala-Gly-Ala）n- 球状蛋白是结构最复杂，功能最多的一类蛋白质。已确定晶体结构的蛋白质为300多种，各自有独特的空间结构，同时仍有某些共同特征。 （1）球状蛋白质分子含有多种二级结构元件。 （2）球状蛋白质三维结构具有明显的折叠层次。 （3）球状蛋白质结构紧密，分子的外层多为亲水性残基，内部主要为疏水性氨基酸残基。 （4）球状蛋白质分子表面常有一个空穴，是结合底物、效应物等配体并行使功能的活性部位。 2．球状蛋白  血红蛋白 血红蛋白是脊椎动物红细胞主要组成部分，它的主要功能是运输氧和二氧化碳。 血红蛋白中，血红素Fe原子的第六配价键可以与不同的分子结合：无氧存在时，与水结合，生成去氧血红蛋白(Hb)；有氧存在时，能够与氧结合形成氧合血红蛋白(HbO2)。 血红蛋白与氧的结合不牢固，容易离解。HbO2 的形成和离解受氧的分压和pH等因素的影响，氧的分压和pH较高时，有利于血红蛋白与氧的结合，反之，则有利于离解。  血红素在蛋白中的位置 血红蛋白的功能 血红蛋白除了运输氧和CO2外，还能够对血液的pH起缓冲作用。因为HbO2在释放出一分子氧的同时，结合一个氢质子。这样就可以消除由于呼吸作用产生的CO2引起pH的降低。 煤气中毒的机制 一氧化碳（CO）也能与血红素Fe原子结合。由于CO与血红蛋白结合的能力是O2的200倍，因此，人体吸入少量的CO即可完全抑制血红蛋白与O2的结合，从而造成缺氧死亡。急救方法是尽快将病人转移到富含O2的环境中（如新鲜空气、纯氧气或高压氧气），使与血红素结合的CO被O2置换出来。  免疫球蛋白（P275） 免疫球蛋白（immunoglobulin,Ig）是一类血清糖蛋白(serum glycoprotein)。糖蛋白中的蛋白质与糖是共价联接的。 免疫球蛋白是被脊椎动物作为抗体合成的。它的合成场所是网状内皮系统的细胞。这些细胞分布在脾、肝和淋巴节等组织中。 当一类外来的被称为抗原（antigen）的物质，如多糖、核酸和蛋白质等侵入机体时即引起抗体的产生，这就是所谓免疫反应。抗体（antibody）就是免疫球蛋白。  抗体的特点 抗体具有两个最显著的特点，一是高度特异性，二是多样性。 高度特异性就是一种抗体一般只能与引起它产生的相应抗原发生反应。抗原—抗体复合物往往是不溶的，因此常从溶液中沉淀出来，此即“沉淀反应”。在体外，沉淀反应已被广泛用于研究抗原—抗体反应，并成为免疫学的基础。多样性就是它们可以和成千上万的各种抗原(天然的和人工的)起反应。 —般说来，一个抗原与接受该抗原的动物关系愈远，则产生抗体所需的时间愈短，抗体反应也愈强。 抗原抗体的作用 抗    原 某些低分子量的物质可以与抗体结合，但它们本身不能刺激抗体的产生。如果它们与大分子紧密结合，则能刺激抗体的产生。这些小分子物质称为半抗原(hapten)。 几乎所有外来的蛋白质都是抗原，并且每种蛋白质都能诱导特异抗体的产生。一个人得体内在任一个给定时刻大约有10000种抗体存在。  免疫球蛋白的结构 免疫球蛋白G 人的免疫球蛋白可分为五大类，分别为IgA、IgD、IgE、IgG、IgM等，其分子量范围从150000到950000道尔顿。免疫球蛋白M(IgM)是对一个抗原作出反应时产生的第一个抗体。 免疫球蛋白G(IgG)是一类最简单的免疫球蛋白。IgG含有两条相同的高分子量的重链(heavy chain)和两条相同的低分子量的轻链(light chain)。 四条链通过二硫键共价联接成Y字形结构。每一免疫球蛋白分子含有二个抗原结合部位，它们位于Y形结构的二个顶点。  立体结构模型 本 章 要 点 氨基酸：氨基酸的结构特点、分类；20种编码氨基酸的结构特点；氨基酸重要的理化性质：光学性质、酸碱性质、化学反应及分析鉴定方法。 蛋白质的结构：化学/元素组成、一级结构（共价结构）的特点（肽键的形成、多肽链的方向、阅读、重要的活性多肽、氨基酸的序列分析）、二级结构的种类和特点（分子作用力；肽单位的形成、特点；α－螺旋、β－折叠、 β－转角、无规卷曲的特点）、三级结构与四级结构的作用力、类型。 蛋白质的性质：一般物理性质、胶体性质、酸碱性质、光学性质、颜色反应（蛋白质的分离制备与分析方法）。 蛋白质的结构与功能的关系：分析一级结构及空间结构对蛋白质功能的影响。 名词解释：简单蛋白、结合蛋白、凯氏定氮法、范氏定氮法、等电点、桑格（Sanger）
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