食品物料重要成分化学

2 食 品 物 料 重 要 成 分 化 学 食 品 物 料 成 分外 源 性 物 质（ 少 量 ） 内 源 性 物 质（ 重 要 成 分 ）无 机 物 （ 水 、 盐 ） 有 机 物 （ 蛋 白 质 、糖 类 、 脂 质 、核 酸 类 、 维 生 素 等 2.1 糖 类 化 学2.2 脂 类 化 学2.3 蛋 白 质 化 学2.4 核 酸 化 学 2.1 糖 类 化 学学 习 要 求 ： 掌 握 糖 类 化 合 物 、 单 糖 、 寡 糖 和 多糖 的 概 念 。 掌 握 单 糖 、 二 糖 、 多 糖 的 结 构 。 理 解 单 糖 的 化 学 性 质 。 了 解 糖 类 在 食 品 生 产 中 发 挥 的 功 能 。 糖 类 化 合 物l 通 式 Cn(H2O)m （ 例 外 ， 鼠 李 糖 C6H12O5； 脱 氧 核 糖C5H10O4 ）l 碳 水 化 合 物 （ 有 些 糖 含 有 氮 ， 硫 ， 磷 等 ） ， 因 沿 用 已久 而 继 续 使 用l 准 确 的 定 义 是 ： 含 多 羟 基 的 醛 类 或 者 酮 类 化 合 物 及 其衍 生 物 和 缩 合 物 的 总 称 。l 生 物 体 维 持 生 命 活 动 所 需 能 量 的 主 要 来 源 ， 人 类 摄 取食 物 总 能 量 中 约 80%（ 6070） 由 糖 类 提 供 。 随 着 生活 水 平 的 提 高 ， 膳 食 结 构 在 不 断 变 化 。 l 分 布 广 泛 在 植 物 的 各 个 部 位 ， 根 、 茎 、 叶 、果 实 、 种 子 大 部 分 含 有 葡 萄 糖 、 淀 粉 、 纤 维素 等 糖 类 。 （ 食 物 ） 2.1.1 糖 类 化 合 物 的 种 类食品中的糖 单 糖寡 糖多 聚 糖 不 能 被 水 解 为 更 小 分 子 的 糖如 ： 核 糖 、 脱 氧 核 糖 、 葡 萄 糖 、果 糖 、 半 乳 糖由 220个 单 糖 缩 合 而 成如 ： 麦 芽 糖 、 乳 糖水 解 为 多 个 单 糖性 质 不 同 于 单 糖 ， 寡 糖如 ： 淀 粉 、 纤 维 素 表 2-1 豆 类 中 游 离 糖 含 量 （ 鲜 重 计 ） /%豆 类 D-葡 萄 糖 D-果 糖 蔗 糖利 马 豆 0.18 0.16 6.11嫩莢青 刀 豆 0.73 0.67 0.42青 豌 豆 0.85 0.85 4.242.1.2 食 品 中 的 糖 类 化 合 物作 为 食 品 物 料 的 大 多 数 植 物 只 含 有 少 量 蔗 糖 ， 大 量膳 食 用 蔗 糖 是 从 甜 菜 和 甘 蔗 中 分 离 得 到 的 。 表 2-2 水 果 中 游 离 糖 含 量 （ 鲜 重 计 ） /%水 果 D-葡 萄 糖 D-果 糖 蔗 糖苹 果 1.17 6.04 3.78葡 萄 6.86 7.84 2.25桃 0.91 1.18 6.92梨 0.95 6.77 1.61樱 桃 6.49 7.38 0.22草 莓 2.09 2.40 1.03温 州 蜜 桔 1.50 1.10 6.01甜 柿 肉 6.20 5.41 0.81琵 琶 肉 3.52 3.60 1.32杏 4.03 2.00 3.04 香 蕉 6.04 2.01 10.03西 瓜 0.74 3.42 3.11番 茄 1.52 1.51 0.12 表 2-3 蔬 菜 中 游 离 糖 含 量 （ 鲜 重 计 ） /%蔬 菜 D-葡 萄 糖 D-果 糖 蔗 糖甜 菜 0.18 0.16 6.11硬 花 甘 蓝 0.73 0.67 0.42胡 萝 卜 0.85 0.85 4.24黄 瓜 0.86 0.86 0.06苣 菜 0.07 0.16 0.07洋 葱 2.07 1.09 0.89菠 菜 0.09 0.04 0.06甜 玉 米 0.34 0.31 3.03甘 薯 （ 红 薯 ） 0.33 0.30 3.37 表 2-4 普 通 食 物 中 的 糖 含 量食 品 糖 含 量 /%可 口 可 乐 9脆 心 点 12冰 淇 淋 18橙 汁 10蛋 糕 （ 干 ） 36番 茄 酱 29果 冻 （ 干 ） 83 2.1.3 单 糖 2.1.3.1 单 糖 的 分 类 和 结 构 根 据 C、 O双 键 的 位 置 分 为 醛 糖 （ 碳 链 末 端 ， 如 :葡 萄糖 ） 和 酮 糖 （ 碳 链 中 间 ， 如 :果 糖 ） 。 D-果糖 两种构型 链 状 结 构 葡 萄 糖 是 己 糖 ， C6H12O6， 6个 碳 原 子 依 次 组 成开 链 状 。 天 然 葡 萄 糖 大 部 分 为 D型 。 环 状 结 构l 物 理 及 化 学 方 法 证 明 ， 结 晶 状 态 的 单 糖 是 以 环 状 结 构存 在 的 。l 半 缩 醛 羟 基 和 C5上 原 羟 基 在 同 侧 为 型 ， 反 之 为 型 。l 溶 于 水 时 ， 型 、 型 和 开 链 醛 式 三 种 异 构 体 达 到 互 变平 衡 。 哈 沃 斯 式经 常 把 具 有 六 元 含 氧 杂 环 的 单 糖 称 为 吡喃 糖 ， 五 元 含 氧 杂 环 的 单 糖 称 为 呋 喃 糖 。 D-果 糖 葡 萄 糖 的 同 分 异 构 体 ， 己 酮 糖 ， 也 能 形 成 半 缩酮 结 构 。 天 然 糖 类 中 最 甜 的 糖 。 2.1.2.2 单 糖 的 化 学 性 质l 物 理 性 质 ： 无 色 结晶 ， 味 甜 、 旋 光 性 、水 溶 性 （ 多 羟 基 亲 水 ）l 化 学 性 质 （ 一 ） 差 向 异 构 化 冷 、 稀 碱 溶 液 中 ， 分 子重 排 （ 二 ） 氧 化 反 应l 被 碱 性 弱 氧 化 剂 （ 费 林 试 剂 等 ） 氧 化 银 镜 反 应 费 林 反 应 等 糖 尿 病 检 测 原 理 （ 葡 萄 糖 ） l 在 相 同 条 件 下 ， 下 列 基 团 被 氧 化 的 难 易 程 度 是 ： 醛 基 酮 基 仲 醇 基 伯 醇 基 应 用 ： 鉴 别 酮 糖 和 醛 糖 （ 弱 氧 化 剂 溴 水 褪 色 ） 强 氧 化 剂 可 以 形 成 二 酸 ， 如 ： （ 三 ） 还 原 反 应l 在 催 化 加 氢 或 酶 的 作 用 下 ， 都 可 以 使 单 糖 还 原 为 多 元醇 。 （ 四 ） 成 苷 反 应l 单 糖 的 半 缩 醛 羟 基 很 容 易 与 醇 、 酚 羟 基 反 应 ， 失 水 而形 成 （ 环 状 ） 缩 醛 结 构 的 化 合 物 ， 通 称 ： 糖 苷 。l 例 如 ： 无 水 甲 醇 与 D-葡 萄 糖 的 反 应 ， 生 成 D-甲 基 吡 喃葡 萄 糖 苷 的 两 种 异 构 体 。无 水甲 醇 + l 糖 的 部 分 称 为 糖 苷 基 。l 非 糖 部 分 称 为 糖 苷 配 基 。l 连 接 糖 苷 基 与 糖 苷 配 基 的 是 糖 苷 键 。 O-苷 、 N-苷 （ 如核 苷 ） 、 S-苷 等 。l 单 糖 生 成 糖 苷 后 ， 分 子 中 没 有 了 半 缩 醛 羟 基 ， 不 能 形 成开 链 结 构 ， 分 子 稳 定 性 增 加 ， 这 类 糖 苷 没 有 了 还 原 性 。酸 性 条 件 下 能 水 解 生 成 原 来 的 糖 及 非 糖 成 分 。 l 膳 食 及 食 品 加 工 中 的 糖 苷 ： 皂 角 苷 、 强 心 苷l 糖 苷 碱 性 环 境 中 稳 定 水 解 后 能 生 成 氢 氰 酸 的 糖 苷 ： 生 氰 糖 苷 。大 量 食 用 导 致 中 毒 ！ ！ 服 用 氰 化 物 50100mg致 人 死 亡 。苦 杏 仁毒 理 ： 氰 化 物 （ 氢 氰 酸 ） 抑 制 人 体 内 酶 的 活 性 ， 尤 其 是 细 胞 色 素 氧 化 酶 -呼 吸 麻 痹水 杨 苷 葡 萄 糖 水 杨 醇 (五 )成 酯 反 应 单 糖 是 多 元 醇 ， 含 多 个 羟 基 ， 与 酸 作 用 脱 水 成 酯 。 如 ： 磷 酸 酯 是 许 多 物 质 代 谢 的 中 间 产 物 。 2.1.3 寡 糖 （ 低 聚 糖 ）l 由 220个 糖 单 位 以 糖 苷 键 连 接 构 成 的 糖 类 物 质l 自 然 界 中 寡 糖 一 般 26个 糖 单 位l 能 溶 于 水 以 双 糖 存 在 最 为 广 泛 ， 代 表 ： 蔗 糖 、 乳 糖 、 麦 芽 糖 等 乳 糖 不 耐 症 特 殊 配 方 婴 儿 奶 粉 l 三 糖 ： 由 三 分 子 单 糖 以 糖 苷 键 链 接 二 组 成 的 化 合 物 的总 称 。l 自 然 界 中 广 泛 存 在 的 三 糖 有 ： 棉 籽 糖 、 松 三 糖 等 2.1.4 多 糖l 2.1.4.1多 糖 的 结 构l 多 糖 是 天 然 高 分 子 化 合 物 ， 由 许 多 单 糖 分 子 以 苷 键 相连 形 成 的 高 分 子 化 合 物 。 如 ： 淀 粉 、 纤 维 素 、 糖 元 等 。l 多 糖 可 被 酸 完 全 水 解 得 到 单 糖 。l 水 解 后 只 生 成 一 种 单 糖 的 称 ： 同 多 糖 ， 水 解 后 多 于 一种 单 糖 的 称 为 ： 杂 多 糖 。l 膳 食 中 的 多 糖 包 括 大 量 的 纤 维 素 和 半 纤 维 素 ， 这 些 是不 溶 于 水 的 ， 也 是 不 能 被 人 体 消 化 吸 收 的 。 l 某 些 多 糖 以 复 合 物 或 者 混 合 物 的 形 式 存 在 。 多 糖 重 复 单 元 和 基 本 结 构 2.1.4.2多 糖 的 特 性（ 1） 溶 解 性 食 品 物 料 中 ， 除 纤 维 素 外 ， 大 多 数 都 是 水 溶 的 ，或 者 是 在 水 中 可 分 散 。 多 糖 能 控 制 或 者 改 变 水的 流 动 性 。（ 2） 黏 度 与 稳 定 性 增 稠 ， 保 持 半 固 体 食 品 的 形 态 ， 保 持 乳 浊 液 稳定 。 （ 3） 胶 凝 作 用 形 成 三 维 空 间 网 络 结 构 ， 如 果 冻 、 肉 冻 、 鱼 冻 。（ 4） 水 解 性 在 酸 或 者 酶 的 催 化 下 ， 糖 苷 键 水 解 。 食 品 加 工 中的 应 用 ， 水 解 过 程 伴 随 着 粘 度 变 化 。 水 解 速 率 随温 度 升 高 急 剧 增 大 。 2.1.5 食 品 中 糖 类 的 功 能l 亲 水 功 能 糖 类 化 合 物 具 有 很 多 亲 水 性 羟 基 ， 具 有 结 合 水 的 能 力 、控 制 食 品 中 水 的 活 性 。 限 制 从 外 界 吸 入 水 分 （ 糖 霜 粉 ） ？ 控 制 食 品 水 分 散 失 （ 糖 果 蜜 饯 ） ？l 风 味 结 合 功 能 糖 类 化 合 物 在 脱 水 工 艺 过 程 中 ， 保 持 食 品 色 泽 和 挥 发 性风 味 。 有 效 的 保 留 挥 发 性 风 味 成 分 。 糖 -水 +风 味 剂 糖 -风 味 剂 +水 l 糖 类 化 合 物 褐 变 和 食 品 风 味 糖 类 化 合 物 非 氧 化 褐 变 ， 产 生 许 多 挥 发 性 物 质l 甜 味 蜂 蜜 、 大 多 数 果 实 的 甜 味 主 要 取 决 于 蔗 糖 、 D-果 糖 或D-葡 萄 糖 的 含 量 。 l 糖 与 人 类 生 活 密 切 相 关 ， 人 类 三 大 营 养 物 质 之 一l 周 朝 早 期 ， 已 经 把 淀 粉 转 化 为 饴 ， 主 要 成 分 是 麦芽 糖l 东 汉 时 期 ， 我 国 南 方 开 始 制 造 蔗 糖 红 砂 糖l 唐 代 已 经 开 始 生 产 比 较 纯 的 白 砂 糖 和 冰 糖l 有 些 糖 类 是 天 然 药 物 中 的 活 性 成 分 ， 如 ： 灵 芝 多糖 具 有 抗 肿 瘤 活 性 ， 黄 芪 多 糖 具 有 增 强 免 疫 功 能的 作 用 。 2.1.6食 品 中 的 功 能 性 多 糖 化 合 物 有 的 多 糖 是 构 成 植 物 基 本 骨 架 的 物 质 有 些 多 糖 作 为 代 谢 储 备 物 质 而 存 在 食 品 加 工 中 ， 利 用 这 些 化 合 物 作 为 增 稠 剂 、 胶凝 剂 、 结 晶 抑 制 剂 等 。 l （ 1） 淀 粉 廉 价 甜 味 剂 果 葡 糖 浆 的 原 料 天 然 淀 粉 分 为 ： 直 链 淀 粉 和 支 链 淀 粉 （ 2） 糖 原l 糖 原 是 脊 椎 动 物 体 内 糖 的 储 存 分 子 ， 在 肝 脏 、 肌 肉 细胞 含 量 最 高 。 糖 原 的 结 构 很 像 支 链 淀 粉 ， 只 是 比 支 链 淀 粉 有更 多 的 分 支 位 点 -1， 6-苷 键 。 与 碘 也 有 呈色 反 应 ： 紫 红 色 或 者 紫 蓝 色 。 （ 3） 纤 维 素l 纤 维 素 分 子 是 以 D-呋 喃 葡 萄 糖 为 单 元 物 质 ， 靠 -1， 4苷 键 连 接 起 来 的 聚 合 物 。 大 约 由 12000个 葡 萄 糖 单 元组 成 的 纤 维 素 分 子 ， 是 无 分 支 的 长 链 。 （ 4） 半 纤 维 素l 细 胞 壁 中 的 一 种 多 糖 ， 与 纤 维 素 、 木 质 素 共 存 。l 提 高 面 粉 对 水 的 结 合 能 力 ， 用 于 食 品 烘 焙 中 。l 促 进 胆 汁 酸 的 消 除 和 降 低 血 清 中 胆 固 醇 含 量 ，有 利 于 肠 道 蠕 动 。（ 5） 其 他 果 胶 （ 植 物 细 胞 壁 胞 间 层 ， 用 于 制 作 果 酱 、 果 冻 ） 角 豆 胶 （ 用 于 香 肠 等 的 黏 结 剂 ） 黄 芪 胶 （ 色 拉 调 味 汁 和 沙 司 的 增 稠 剂 ） 海 藻 胶 （ 琼 脂 分 离 为 琼 脂 糖 和 琼 脂 胶 ） 2.2 脂 类 化 学学 习 要 求 ： 掌 握 脂 类 化 合 物 的 概 念 及 分 类 。 掌 握 脂 肪 酸 和 脂 肪 的 性 质 。 了 解 磷 脂 、 胆 固 醇 的 性 质 。 理 解 脂 类 的 生 理 功 能 。 2.2 脂 类 化 学l 脂 类 （ lipid） ： 亦 译 为 脂 质 或 类 脂 ， 低 溶 于 水 而 高 溶于 非 极 性 溶 剂 的 生 物 有 机 分 子 ， 绝 大 多 数 脂 类 的 化 学本 质 是 脂 肪 酸 和 醇 所 形 成 的 酯 类 及 其 衍 生 物 。l 具 有 不 同 的 官 能 团 ， 结 构 复 杂 。 99%左 右 的 脂 肪 酸 甘油 酯 （ 酰 基 甘 油 、 甘 油 三 酯 ） 是 我 们 常 称 的 脂 肪 。l 脂 肪 酸 多 为 4碳 以 上 的 长 链 一 元 羧 酸 .l 醇 成 分 包 括 甘 油 、 鞘 氨 醇 、 高 级 一 元 醇 和 固 醇 。 l 存 在 ： 植 物 体 中 主 要 存 在 于 种 子 和 果 仁 中 ， 动 物 体 中主 要 存 在 于 皮 下 组 织 、 腹 腔 、 肝 脏 、 肌 肉 间 的 结 缔 组织 。 体 脂 占 体 重 的 14%-19%， 男 性 最 好 不 要 超 过 20%， 女 性 最好 不 要 超 过 30%。 （ 过 胖 不 好 ， 过 瘦 行 不 行 ？ ） 脂 肪 肝 是 肝 脏 内 的 脂 肪 含 量 超 过 肝 脏 重 量 （ 湿 重 ） 的 5%。近 几 年 来 ， 脂 肪 肝 发 病 率 有 不 断 上 升 的 趋 势 ， 已 成 为 一 种临 床 常 见 病 。 脂 类 的 生 理 功 能 ：A 生 物 膜 的 骨 架 成 分 。 磷 脂B 能 量 储 存 形 式 。 甘 油 三 酯C 参 与 信 号 识 别 、 免 疫 。 糖 脂D 激 素 、 维 生 素 的 前 体 。 胆 固 醇 E 生 物 体 表 保 温 防 护 。F 脂 溶 性 维 生 素 A 、 D 、 E 、 K 等 的 溶 剂 。G 多 数 芳 香 物 质 都 是 脂 溶 性 的 ， 脂 肪 有 利 于 提 高 食 品 的 香 气 和 味 道 ， 以 增 进 食 欲 。 H 可 延 长 食 物 在 消 化 道 内 停 留 时 间 ， 利 于 各 种 营 养 素 的 消 化 吸 收 。注 ： 脂 肪 储 存 量 大 ， 热 值 高 ： 单 位 质 量 能 量 最 多 （ 37kJ/g) 如 70kg人 体 ， 脂 肪 ： 200832 kJ 蛋 白 质 ： 105000 kJ （ 18kJ/g) 糖 原 ： 2520 kJ （ 18kJ/g) 2.2.1 脂 类 的 种 类l 简 单 脂 类 ： 由 脂 肪 酸 和 醇 类 所 组 成 的 酯 称 为 简 单 脂 ，（ 也 叫 油 脂 ） 。l 复 合 脂 类 ： 由 简 单 脂 与 非 脂 成 分 组 成 的 脂 类 化 合 物 。l 衍 生 脂 类 ： 由 简 单 脂 或 复 合 脂 类 衍 生 而 来 或 与 之 关 系密 切 ， 也 具 有 脂 类 一 般 性 质 的 物 质 。 如 固 醇 、 类 固 醇 、萜 类 物 质 。 2.2.1.1 简 单 脂 类（ 1） 甘 油 三 酯a 结 构 和 种 类 :l 一 分 子 甘 油 的 3个 羟 基 和 三 分 子 高 级 脂 肪 酸 脱 水 缩 合 所 形成 的 酯 。 三 元 醇l 习 惯 上 室 温 呈 固 体 的 称 为 脂 （ 牛 油 ） ， 液 体 的 称 为 油（ 大 豆 油 、 菜 籽 油 ） 。l 相 同 脂 肪 酸 单 纯 甘 油 酯l 不 同 脂 肪 酸 混 合 甘 油 酯 单 纯 甘 油 酯 混 合 甘 油 酯 b 脂 肪 酸l 化 学 通 式 为 ： R-COOH， R:由 碳 原 子 所 组 成 的 烷 基 链 。l 分 为 饱 和 脂 肪 酸 和 不 饱 和 脂 肪 酸l 从 动 植 物 、 微 生 物 中 分 离 的 天 然 脂 肪 酸 已 达 100多 种 。l 不 同 脂 肪 酸 之 间 的 区 别 主 要 在 于 碳 氢 链 的 长 度 、 饱 和 与否 以 及 双 键 的 数 量 和 位 置 。l 饱 和 脂 肪 酸 ： 软 脂 酸 、 硬 脂 酸 ， 在 动 物 脂 肪 中 约 占65%70%（ 特 例 ： 鱼 油 中 的 多 不 饱 和 脂 肪 酸 omega-3 多 不 饱 和 脂 肪 酸 ） l 不 饱 和 脂 肪 酸 ： 油 酸 、 亚 麻 酸 ， 在 植 物 油 中 高 达 75%85% 课 本 P35了 解 天 然 脂 肪 酸 ! l 必 需 脂 肪 酸 (P40)： 多 数 脂 肪 酸 在 人 体 内 能 够 合 成 ，但 是 亚 油 酸 、 亚 麻 油 酸 、 花 生 四 烯 酸 等 多 双 键 不 饱和 脂 肪 酸 在 体 内 不 能 合 成 ， 必 须 由 食 物 提 供 ， 称 为必 需 脂 肪 酸 。l 健 康 角 度 ： 在 膳 食 中 不 饱 和 脂 肪 代 替 饱 和 脂 肪 非 常有 益 l 脂 肪 酸 均 衡 ： 膳 食 脂 肪 酸 中 ， 饱 和 脂 肪 酸 、 单 不 饱和 脂 肪 酸 、 多 不 饱 和 脂 肪 酸 三 者 应 保 持 合 理 的 比 例 。动 物 性 油 脂 摄 入 过 少 也 是 不 科 学 的 。 l 心 脑 血 管 疾 病 患 者 可 以 适 当 提 高 不 饱 和 脂 肪 酸 的 比例 。 少 吃 动 物 油 ， 吃 植 物 油 ， 如 橄 榄 油 、 茶 油 、 玉米 油 。 （ 2） 蜡l 高 级 脂 肪 酸 与 高 级 饱 和 一 元 醇 所 成 的 酯 ， 不 溶 于 水 、固 态 。l 一 般 在 生 物 体 表 面 起 保 护 作 用 。 如 蜂 蜡 。l 区 别 于 “ 石 蜡 ” 2.2.1.2 复 合 脂 类复 合 脂 类 由 简 单 脂 类 与 非 脂 性 成 分 组 成 。 重 要 的 复 合 脂有 磷 脂 和 糖 脂 。复 合 脂 类 甘 油 磷 脂鞘 磷 脂 中 性 甘 油 磷 脂酸 性 甘 油 磷 脂磷 脂糖 脂 甘 油 糖 脂（ 植 物 、 细 菌 细 胞 膜 ）鞘 糖 脂（ 动 物 细 胞 膜 ） 脑 苷 脂 神 经 节 苷 脂 （ 1） 磷 脂l 自 然 界 中 分 布 广 泛 ： 构 成 细 胞 的 成 分 ， 存 在 于 脑 、 神经 组 织 、 心 、 肝 、 肾 等 器 官 ， 植 物 种 子 、 胚 芽 、 大 豆中 。l 按 照 化 学 组 成 分 为 ： 甘 油 磷 脂 分 子 中 含 甘 油 ； 鞘磷 脂 分 子 中 含 鞘 氨 醇 。l 甘 油 磷 脂 按 照 性 质 不 同 有 可 分 为 中 性 甘 油 磷 脂 和 酸 性甘 油 磷 脂 。l 鞘 磷 脂 中 的 鞘 氨 醇 是 一 系 列 碳 链 长 度 不 同 的 不 饱 和 氨基 醇 。 （ 2） 糖 脂l 组 成 生 物 膜 的 糖 脂 分 为 甘 油 糖 脂 和 鞘 氨 醇 糖 脂 。l 甘 油 糖 脂 是 甘 油 二 酯 与 糖 类 （ 主 要 是 半 乳 糖 、 甘 露 糖 ）和 脱 氧 葡 萄 糖 结 合 而 成 的 化 合 物 。l 鞘 磷 脂 由 鞘 氨 醇 、 脂 肪 酸 和 糖 类 物 质 结 合 而 成 ， 分 为脑 苷 脂 和 神 经 节 苷 酯 。l 植 物 和 细 菌 的 细 胞 膜 中 的 糖 脂 主 要 是 甘 油 醇 糖 脂 ， 动物 细 胞 膜 中 主 要 是 鞘 糖 脂 。 2.2.1.3 衍 生 脂 类衍 生 脂 类 由 简 单 脂 或 复 合 脂 类 衍 生 而 来 或 与 之 关 系 密切 ， 也 具 有 脂 类 一 般 性 质 的 物 质 。 如 固 醇 、 类 固 醇 、萜 类 物 质 。l 固 醇 和 类 固 醇 ， 又 叫 甾 醇 ， 不 被 皂 化 、 有 机 溶 剂 中容 易 结 晶 出 来 。 最 常 见 的 是 胆 固 醇 。l 萜 类 物 质 ， 异 戊 二 烯 聚 合 而 成 的 高 度 共 轭 的 多 烯 类化 合 物 ， 如 胡 萝 卜 素 、 叶 黄 素 、 番 茄 红 素 等 。 2.2.1.4 血 浆 脂 蛋 白l 脂 蛋 白 ， 由 脂 类 和 蛋 白 质 结 合 而 成 。 脂 蛋 白 属 于 缀 合 蛋 白 质的 一 种 。l 血 浆 脂 蛋 白 按 照 相 对 密 度 或 电 泳 速 度 分 为 ： 高 密 度 脂 蛋 白（ HDL） 、 低 密 度 脂 蛋 白 （ LDL） 、 极 低 密 度 脂 蛋 白（ VLDL） 和 乳 糜 微 粒 （ CM） 。l 脱 辅 基 蛋 白 （ apo， P37） 。 辅 基 ： 酶 的 辅 因 子 或 结 合 蛋 白 的 非 蛋 白 部 分 （ 其 中 较 小 的 非蛋 白 质 部 分 称 辅 基 ） ， 与 酶 或 蛋 白 质 结 合 的 非 常 紧 密 ， 用 透析 法 不 能 除 去 ， 辅 基 可 以 是 有 机 化 合 物 ， 如 糖 类 、 脂 类 和 核酸 ， 也 可 以 是 金 属 离 子 或 金 属 配 位 化 合 物 。 l 脂 蛋 白 颗 粒 结 构 常 呈 球 状 ， 颗 粒 表 面 是 极 性 分 子 ， 这 些 分 子的 亲 水 基 团 在 外 ， 疏 水 基 在 颗 粒 内 部 。 2.2.2 脂 类 的 理 化 性 质2.2.2.1 脂 肪 酸 和 脂 肪 的 性 质l 溶 解 性 脂 肪 酸 分 子 由 极 性 羧 基 和 非 极 性 烃 基 组 成 ， 具 有 亲 水 性和 疏 水 性 两 种 不 同 性 质 。 有 的 脂 肪 酸 溶 于 水 ， 有 的 不 能溶 于 水 。 碳 链 长 度 增 加 ， 溶 解 度 减 少 ， 有 无 不 饱 和 键 不影 响 溶 解 度 脂 肪 一 般 不 溶 于 水 ， 易 溶 于 有 机 溶 剂 。 经 胆 酸 盐 的 作 用 ，脂 肪 可 以 变 成 微 粒 ， 和 水 混 匀 ， 形 成 乳 状 液 。 （ 胆 汁 的乳 化 作 用 ） l 熔 点 脂 肪 酸 的 熔 点 分 子 量 越 大 ， 熔 点 越 高 ； 双 键 越 多 ，熔 点 越 低 。 纯 脂 肪 酸 与 单 一 脂 肪 酸 组 成 甘 油 酯 ， 凝 固 点 和 熔 点 一 致 。 混 合 脂 肪 酸 组 成 的 甘 油 酯 的 凝 固 点 和 熔 点 不 同 。 脂 肪 的 熔 点 各 不 相 同 ， 熔 点 取 决 于 脂 肪 酸 链 的 长 短 、 双键 多 寡 。 链 越 长 熔 点 越 高 ， 双 键 能 显 著 降 低 脂 肪 的 熔 点 。l 吸 收 光 谱 脂 肪 酸 在 紫 外 和 红 外 区 有 特 有 的 吸 收 光 谱 ， 可 用 来 对 脂肪 酸 进 行 定 性 、 定 量 或 结 构 研 究 。 l 皂 化 作 用 脂 肪 酸 和 甘 油 结 合 的 酯 键 容 易 被 氢 氧 化 钾 水 解 ， 生 成 甘 油和 水 溶 性 的 皂 类 ， 这 种 水 解 作 用 称 为 皂 化 作 用 。 皂 化 价 皂 化 1g脂 肪 所 需 的 氢 氧 化 钾 的 质 量 。 可 以 粗 略的 反 映 脂 肪 的 分 子 量 。l 加 氢 作 用 不 饱 和 脂 肪 酸 所 含 的 双 键 可 因 加 氢 而 变 为 饱 和 脂 肪 酸 。双 键 越 多 ， 吸 收 氢 量 越 多 。 l 加 碘 作 用 不 饱 和 的 双 键 可 以 加 碘 。 100g脂 肪 所 吸 收 碘 的 质 量 （ g） 称 为 碘 化 价 。 双 键 越 多 ，碘 价 越 高 。 l 氧 化 和 酸 败 作 用 脂 肪 中 的 不 饱 和 脂 肪 酸 受 空 气 中 的 氧 、 各 种 细 菌 、 霉 菌 所产 生 的 脂 肪 酶 和 过 氧 化 物 酶 所 氧 化 ， 形 成 过 氧 化 物 ， 最 终生 成 短 链 酸 、 醛 、 酮 ， 这 些 物 质 具 有 刺 激 性 臭 味 ， 这 种 现象 称 为 脂 肪 酸 败 作 用 。 脂 类 酸 败 ， 产 生 的 短 链 脂 肪 酸 才 具 有 让 人 不 愉 悦 的 气 味（ 异 味 ） 特 别 是 在 牛 乳 和 乳 制 品 中 常 会 遇 到 这 种 情 况 。 酸 败 程 度 以 中 和 1g油 脂 所 需 的 氢 氧 化 钾 的 质 量 （ mg） 作 为酸 价 来 衡 量 。 我 国 规 定 酸 价 必 须 5。 长 期 食 用 变 质 的 油 脂 ， 会 出 现 中 毒 现 象 。 氧 化 生 成 的 过 氧 化 脂 质 会 破 坏 生 物 膜 功 能 、 导 致 机 体 衰 老 ，伴 随 溶 血 ， 甚 至 引 起 癌 变 。 某 些 情 况 下 ， 有 限 度 的 氧 化 却 是 需 要 的 ， 如 典 型的 干 酪 或 油 炸 食 品 香 气 油 炸 时 ， 产 生 挥 发 性 醛 、 酮 、 烃 、 酸 、 酯 等 ， 同时 形 成 二 聚 、 多 聚 甘 油 酯 和 大 量 游 离 脂 肪 酸 （ 有水 时 ） 。 l 乙 酰 值 （ 判 断 油 脂 的 羟 基 化 程 度 ） 1g油 脂 完 全 乙 酰 化 后 水 解 ， 中 和 所 产 生 的 算 所 需 要的 氢 氧 化 钾 的 质 量 （ mg） ， 即 乙 酰 值 。 2.2.2.2 磷 脂 的 性 质l 磷 脂 含 有 甘 油 、 磷 酸 ， 溶 于 水 ； 含 有 脂 肪 酸 ， 又可 溶 于 脂 类 溶 剂 。 但 是 不 溶 于 丙 酮 。磷 脂 乙 醚 乙 醇 丙 酮卵 磷 脂 溶 溶 不 溶脑 磷 脂 溶 不 溶 不 溶鞘 磷 脂 不 溶 溶 于 热 乙 醇 不 溶 l 卵 磷 脂 有 降 低 表 面 张 力 的 能 力 ， 是 一 种 极 有 效 的 脂肪 乳 化 剂 。 能 使 不 溶 于 水 的 脂 类 处 于 乳 化 状 态 。l 卵 磷 脂 和 脑 磷 脂 均 可 由 酶 水 解 。 眼 镜 蛇 、 响 尾 蛇 毒液 中 有 卵 磷 脂 酶 ， 能 使 卵 磷 脂 水 解 ， 变 成 溶 血 卵 磷脂 ， 具 有 极 强 的 溶 血 作 用 。溶 血 ？ 凝 血 ？ 血 液 凝 集 反 应 ？ 2.2.2.3 胆 固 醇 的 性 质l 胆 固 醇 为 白 色 蜡 状 结 晶 ， 不 溶 于 水 而 溶 于 脂 肪溶 剂 。l 不 能 被 皂 化 ， 能 与 脂 肪 酸 结 合 形 成 胆 固 醇 酯 ，为 血 液 中 运 输 脂 肪 酸 的 一 种 方 式 。l 胆 汁 中 胆 固 醇 过 多 或 者 胆 汁 酸 盐 过 少 ， 胆 固 醇即 可 在 胆 道 内 沉 淀 形 成 胆 结 石 。 少 吃 动 物 内 脏 、蛋 黄 。 l 胆 固 醇 是 细 胞 膜 的 组 成 成 分 ， 参 与 了 一 些 甾 类激 素 和 胆 汁 酸 的 生 物 合 成 ， 对 身 体 非 常 重 要 。 2.2.3 油 脂 分 析 技 术2.2.3.1 油 脂 特 征 值 的 分 析l 酸 价 、 皂 化 值 、 碘 值 、 乙 酰 值 等2.2.3.2 油 脂 氧 化 稳 定 性 的 分 析 测 定 指 标l 过 氧 化 值l 硫 代 巴 比 妥 酸 法 细 胞 膜 结 构补 充 ： 2.3 蛋 白 质 化 学学 习 要 求 ： 掌 握 氨 基 酸 的 结 构 特 点 及 重 要 理 化 性 质 ； 掌 握 肽 键 的 结 构 ； 掌 握 蛋 白 质 的 结 构 层 次 、 各 层 次 的 定 义 及 生 物学 功 能 ， 维 持 各 层 次 结 构 的 作 用 力 ； 深 刻 理 解蛋 白 质 的 一 级 结 构 决 定 高 级 结 构 ； 掌 握 蛋 白 质 的 重 要 性 质 及 其 应 用 ； 掌 握 几 种 重要 的 蛋 白 质 分 离 纯 化 方 法 的 原 理 （ 透 析 、 凝 胶过 滤 、 SDS-PAGE） 。 l 蛋 白 质 是 生 命 的 物 质 基 础 ， 各 种 生 命 现 象 是 通过 蛋 白 质 体 现 的 。l 蛋 白 质 具 有 重 要 的 生 物 学 功 能 结 构 蛋 白 质 （ 组 蛋 白 、 胶 原 蛋 白 ） 作 为 生 物 催 化 剂 （ 酶 ） 代 谢 调 节 作 用 （ 胰 岛 素 、 生 长 激 素 ） 免 疫 保 护 作 用 （ 毒 素 -毒 蛋 白 、 抗 体 ） 物 质 的 转 运 和 运 输 （ 铁 离 子 的 运 输 与 储 存 ） 参 与 细 胞 间 信 息 传 递 氧 化 供 能 镰刀型红细胞贫血正常红细胞血红蛋白序列异常、结构异常 2.3.1 蛋 白 质 的 元 素 组 成 碳 50 -55% 氢 6.5-7.3 氧 19-24 氮 16% 硫 0.232.4 其 他 微 量 蛋 白 质 的 含 量 测 定v 凯 氏 定 氮 法 ： 根 据 生 物 样 品 中 的 含 氮 量 来 计 算 蛋 白 质 的 大概 含 量 ：蛋 白 质 含 量 =蛋 白 氮 6.256.25为 蛋 白 质 系 数 ， 即 1克 氮 所 代 表 的 蛋 白 质 量 （ 克 数 ）(1/16%)注 ： 要 排 除 “ 非 蛋 白 质 的 氮 ” 对 蛋 白 质 测 定 的 影 响 。 （ 三 聚氰 胺 ） 蛋 白 质 的 分 类 ：（ 一 ） 依 据 蛋 白 质 的 外 形 来 分 ：l 球 状 蛋 白 质 ： 外 形 接 近 球 形 或 椭 圆 形 ， 溶 解 性 较好 ， 能 形 成 结 晶 ， 大 多 数 蛋 白 质 属 于 这 一 类 。 (球状 的 机 动 蛋 白 丝 聚 集 成 肌 动 蛋 白 丝 )l 纤 维 状 蛋 白 质 ： 分 子 类 似 纤 维 或 细 棒 。 分 子 轴 比(长 轴 短 轴 )大 于 10（ 肌 球 蛋 白 丝 ）（ 二 ） 依 据 蛋 白 质 的 组 成 来 分 ： 简 单 蛋 白 (simple protein)和 结 合 /缀 合 蛋 白 (conjugated protein) 2.3.2 氨 基 酸l 生 物 体 内 已 经 发 现 的 氨 基 酸 （ amino acid） 有180多 种 。l 组 成 蛋 白 质 的 只 有 20种 ， 由 相 应 的 遗 传 密 码 编码 ， 这 些 氨 基 酸 称 为 基 本 氨 基 酸 。l 天 然 氨 基 酸 大 多 不 参 与 蛋 白 质 的 组 成 ， 称 为 非蛋 白 质 氨 基 酸 、 稀 有 氨 基 酸 。 氨 基 酸 的 分 类（ 一 ） 根 据 来 源 分 ： 内 源 氨 基 酸 和 外 源 氨 基 酸 。（ 二 ） 从 营 养 学 角 度 分 ： 必 需 氨 基 酸 和 非 必 需 氨 基酸 。（ 三 ） 根 据 是 否 组 成 蛋 白 质 来 分 ： 蛋 白 质 中 常 见 氨基 酸 、 蛋 白 质 中 稀 有 氨 基 酸 和 非 蛋 白 氨 基 酸 。 2.3.2.1 蛋 白 质 氨 基 酸组 成 蛋 白 质 的 氨 基 酸 在 结 构 和 性 质 上 既 有 共 性 也 有 差 异 。（ 1） 蛋 白 质 的 结 构 特 点 及 表 示 方 法l 除 脯 氨 酸 外 ， 19种 天 然 氨 基 酸 的 共 同 点 是 ： 与 羧 基 相邻 的 -碳 原 子 上 都 有 一 个 氨 基 ， 因 而 称 为 -氨 基 酸 。l 氨 基 酸 的 名 称 一 般 用 三 个 字 母 的 简 写 表 示 ， 也 可 用 单字 母 简 写 表 示 。-氨 基 酸 本 质 上 是 氨 基 连 在 -碳 原 子 上 的 羧酸 。 甘氨酸 Glycine(G) 中 性 氨 基 酸 H2N CH C H OH O氨 基 乙 酸 氨 基 酸 的 结 构 COOHC HH2N R 氨 基 酸 的 结 构 中 性 氨 基 酸 H2N CH C CH3 OH O甘氨酸 Glycine 丙氨酸 Alanine (A) -氨 基 丙 酸COOHC HH 2N R 氨 基 酸 的 结 构 甘氨酸 Glycine 丙氨酸 Alanine缬氨酸 Valine (V) 中 性 氨 基 酸 H2N CH C CH OH O CH3 CH3-氨 基 -甲 基 丁 酸 氨 基 酸 的 结 构 甘氨酸 Glycine 丙氨酸 Alanine缬氨酸 Valine亮氨酸 Leucine (L) 中 性 氨 基 酸 H2N CH CCH 2 OHO CH CH3CH 3-氨 基 -甲 基 戊 酸 氨 基 酸 的 结 构 甘氨酸 Glycine 丙氨酸 Alanine缬氨酸 Valine亮氨酸 Leucine异亮氨酸 Ileucine (I) 中 性 氨 基 酸-氨 基 -甲 基 戊酸 按 R基 极 性 分 类 20种 常 见 氨 基 酸(1)非 极 性 R基 氨 基 酸 ： 8种 Ala Val Leu Ile Phe Trp Pro Met(2)不 带 电 荷 的 极 性 R基 氨 基 酸 ： 7种 Ser Thr Tyr Asn Gln Cys Gly(3)带 负 电 荷 R基 氨 基 酸 ： 2种 Asp Glu(4)带 正 电 荷 R基 氨 基 酸 ： 3种 Lys Arg His非 极 性 氨 基 酸 一 般 位 于 蛋 白 质 的 疏 水 核 心 ， 带 电 荷的 氨 基 酸 和 极 性 氨 基 酸 位 于 蛋 白 质 表 面 。 酶 的 活 性 中 心 ： His、 Ser(丝 ) 非 蛋 白 氨 基 酸 存 在 的 意 义 ：1.作 为 一 些 重 要 代 谢 物 的 前 体 或 中 间 体 :-丙 氨 酸 （ VB3） 、鸟 氨 酸 （ Orn） 和 胍 氨 酸 （ Cit） (尿 素 )2.有 些 氨 基 酸 只 作 为 一 种 N素 的 转 运 和 贮 藏 载 体 （ 刀 豆 氨 酸 ）3.调 节 生 长 作 用 。4.是 神 经 传 导 的 化 学 介 质 ： -氨 基 丁 酸5.防 御 作 用 ： D-环 Ser(抗 生 素 ， 链 霉 菌 属 细 菌 产 生 ） ， 抑 制 细 菌 细 胞 壁 形 成 ， 抗 结 核 菌 药 物 ， 抑 制 花 粉 萌 发绝 大 部 分 非 蛋 白 氨 基 酸 的 功 能 尚 不 清 楚 。 作 为 细 菌 细 胞 壁中 肽 聚 糖 的 组 分 ： D-Glu（ 谷 ） D-Ala（ 丙 ） 2.3.2.3 氨 基 酸 的 两 性 性 质 和 等 电 点1.氨 基 酸 的 两 性 解 离 性 质 晶 体 溶 点 高 ， 离 子 晶 格 ， 不 是 分 子 晶 格 。 甘 氨 酸 熔 点 233度 (静 电 吸 引 )， 二 苯 胺 熔 点 53度 (范 德 华 力 )。 水 溶 液 中 氨 基 酸 是 以 兼 性 离 子 的 形 式 存 在 ： 氨 基 酸 的 等 电 点 （ isoeletric point）l 氨 基 酸 的 等 电 点 ： 当 外 液 pH为 某 一 pH值 时 ， 氨 基酸 分 子 中 所 含 正 电 荷 数 和 负 电 荷 数 正 好 相 等 即 净 电荷 为 0， 那 么 这 一 pH值 即 为 氨 基 酸 的 等 电 点 ， 简 称pI。 在 等 电 点 时 ， 氨 基 酸 既 不 向 正 极 也 不 向 负 极 移动 ， 即 氨 基 酸 处 于 两 性 离 子 状 态 。 氨 基 酸 的 解 离 氨 基 酸 在 等 电 点 状 态 下 ， 溶 解 度 最 小 。 pH pI时 ， 氨 基 酸 带 负 电 荷 ， 向 正 极 移 动 。 pH = pI时 ， 氨 基 酸 净 电 荷 为 零 。 pH pI时 ， 氨 基 酸 带 正 电 荷 ， 向 负 极 移 动 。 肽 和 肽 键 一 个 氨 基 酸 的 羧 基 和 另 一 个 氨 基 酸 的 氨 基 脱 水缩 合 而 成 的 化 合 物 ， 其 中 的 氨 基 酸 单 位 称 氨 基 酸 残 基 。 肽 键 氨 基 酸 间 脱 水 后 形 成 的 酰 氨 键 两 个 氨 基 酸 组 成 的 肽 二 肽 少 于 10个 氨 基 酸 的 肽 寡 肽 多 于 10个 氨 基 酸 的 肽 多 肽补 充 ： 肽 peptide 一 个 氨 基 酸 的 羧 基 和 另 一 个 氨 基 酸 的 氨 基 缩 合 五 肽 结 构 蛋 白 质 是 氨 基 酸 以 肽 键 的 方 式 连 接 成 的 多 肽 链 。 每 一 种 天 然 蛋 白 质 都 有 自 己 特 有 的 空 间 结 构 ，这 种 空 间 结 构 称 为 蛋 白 质 的 （ 天 然 ） 构 象（ conformation） 。2.3.3 蛋 白 质 的 结 构 Conectin 肌连蛋白 Protein的 结 构 层 次 一 级 结 构 （ 氨 基 酸 顺 序 ） Primary 二 级 结 构 Secondary 超 二 级 结 构 Super secondary 结 构 域 Domain 高 级 结 构 三 级 结 构 （ 球 状 结 构 ） Tertiary 四 级 结 构 （ 多 亚 基 聚 集 ） Quaternary 蛋 白 质 一 、 二 、 三 和 四 级 结 构 一 级 结 构 ： protein分 子 中 氨 基 酸 残 基 的 排 列 顺 序 二 级 结 构 ： 多 肽 链 借 助 氢 键 排 列 成 特 有 的 -螺 旋 折 叠 、 转 角 和 无 规 则 卷 曲 结 构超 二 级 结 构 ： 由 两 个 以 上 二 级 结 构 聚 集 形 成 规 则 的 二 级 结 构 的 组 合 体 ， 如 和 2.3.3.1 蛋 白 质 的 一 级 结 构 决 定 高 级 结 构 和 功 能 蛋 白 质 一 级 结 构 举 例 Insulin（ 胰 岛 素 ） RNase (ribonuclease)（ 核 糖 核 酸 酶 ） Hemoglobin（ 血 红 蛋 白 ） 名 称 ： 丝 氨 酰 甘 氨 酰 酪 氨 酰 丙 氨 酰 亮 氨 酸写 法 ： Ser-Gly-Tyr-Ala-Leu或 如 果 倒 过 来 写 ， 则 表 示 不 同 的 肽例 如 Leu-Ala-Tyr-Gly-Ser 51个 氨 基 酸 残 基 ， A链 21个 残 基 ， B链 30个 残 基A链 内 有 1个 2硫 键 Cys（ 半 胱 氨 酸 ） 6 Cys11A.B链 间 有 2个 2硫 键 A. Cys7 B.Cys7 A.Cys20 B.Cys19分 子 量 ： 5700 dalton RNase l 同 源 蛋 白 质 种 属 差 异 与 生 物 进 化 （ 一 级 结 构 的 种 属 差异 ）l 不 同 生 物 体 内 具 有 相 同 功 能 的 蛋 白 质 ， 由 同 一 祖 先 进化 而 来 例 如 ： hemoglobin 输 送 氧 气 cytochrome 组 成 电 子 传 递 链 同 源 蛋 白 质 特 点 ： 肽 链 长 度 相 同 或 相 近 氨 基 酸 顺 序 中 有 许 多 位 置 的 氨 基 酸 对 所 有 种 属 来说 都 是 相 同 的 ， 称 不 变 残 基 （ invariant residue） ， 不 变 残 基 高 度 保 守 ， 是 必 需 残 基 。 除 不 变 残 基 以 外 ， 其 它 位 置 的 氨 基 酸 对 不 同 的 种 属 有 很 大 变 化 ， 称 可 变 残 基 （ variable residue） ， 可 变 残 基 中 ， 个 别 氨 基 酸 的 变 化 不 影响 蛋 白 质 的 功 能 l 通 过 比 较 同 源 蛋 白 质 的 氨 基 酸 序 列 （ amino acid sequence） 的 差 异 ， 可 以 研 究 不 同 物 种 间 的 亲 源 关系 和 进 化 关 系 。l 亲 源 关 系 越 远 ， 同 源 蛋 白 质 的 氨 基 酸 序 列 差 异 就越 大 。 A. 细 胞 色 素 C（ cytochrome c） 分 子 量 ： 12500左 右 氨 基 酸 ： 100左 右 ， 单 链 亲 源 关 系 越 近 的 ， 其 细 胞 色 素 C的 差 异 越 小 亲 源 关 系 越 远 的 ， 其 细 胞 色 素 C的 差 异 越 大 人 与 黑 猩 猩 0 人 与 猴 1 人 与 狗 10 人 与 酵 母 44 l 蛋 白 质 一 级 结 构 的 个 体 差 异 分 子 病 分 子 病 ： 基 因 突 变 功 能 蛋 白 氨 基 酸 残 基 遗 传 性 替 代整 个 分 子 的 三 维 结 构 改 变 功 能 部 分 或 全 部 丧 失 镰 刀 型 红 细 胞 贫 血 （ sickle-cell anemia） 现 是 由 于hemoglobin发 生 了 遗 传 突 变 引 起 的 链 第 6位 的 氨 基 酸 残 基 由 正 常 的 Glu变 成 了 疏 水 的 Val 正 常 人 血 红 蛋 白 ： .N.Glu 6 镰 刀 型 贫 血 ： .N.Val 6 生 理 条 件 下 电 荷 ： Glu -（ 谷 氨 酸 ） 亲 水 ， Va10(缬 氨 酸 ) 疏 水 镰刀型红细胞贫血正常红细胞 l一级结构部分切除与蛋白质的激活血液凝固的机理 凝血因子（凝血酶原致活因子，外伤组织释放、损伤造成的异物表面） 凝血酶原 凝血酶 纤维蛋白原 纤维蛋白 凝胶 凝 血 酶 原 （ thrombinogen） 的 激 活 在 凝 血 酶 原 致 活 因 子 催 化 下 ， 凝 血 酶 原 分 子 中的 Arg274 Thr275、 Arg323 Ile324断 裂 ， 释 放出 49个 氨 基 酸 （ A链 ） ， 产 生 活 性 凝 血 酶（ thrombin） 。 A链 49氨 基 酸 残 基 B链 259氨 基 酸 残 基 2.3.3.2 蛋白质分子的二级结构 驱使蛋白质折叠的主要动力熵效应 A. 暴露在溶剂中的疏水基团降低至最少程度 B. 要保持处于伸展状态的多肽链和周围水分子 间形成的氢键相互作用的有利能量状态 1.螺 旋 （ -helix） 蛋 白 质 中 最 常 见 、 最 典 型 、 含 量 最 丰 富 的 二 级 结构 元 件 。（ 1） 特 征 多 肽 主 链 按 右 手 或 左 手 方 向 盘 绕 ， 形 成 右 手 或 左手 螺 旋 ， 相 邻 的 螺 圈 之 间 形 成 链 内 氢 键 右 手 螺 旋 更 稳 定 ， 蛋 白 质 中 的 螺 旋 几 乎 都 是 右手 螺 旋 。 一 种 重 复 性 结 构 -螺旋 典 型 螺 旋 （ 3.613） 的 特 征 ：A. 每 圈 3.6个 氨 基 酸 残 基 ， 高 度 0.54nmB. 每 个 残 基 绕 轴 旋 转 100 ， 沿 轴 上 升 0.15nmC. 氨 基 酸 残 基 侧 链 向 外D. 相 邻 螺 圈 之 间 形 成 链 内 氢 链 ， 氢 键 的 取 向 几 乎 与 中 心 轴 平 行E. 肽 键 上 的 C=O与 它 后 面 第 四 个 残 基 上 的 N-H 氢 间 形 成 氢 键 -螺 旋 截 面 （ 2） R侧 链 对 -螺 旋 稳 定 性 的 影 响 R侧 链 的 大 小 和 电 荷 决 定 了 -螺 旋 的 稳 定 性A.多 肽 链 上 连 续 出 现 带 同 种 电 荷 的 氨 基 酸 残 基 ，不 能 形 成 稳 定 的 -螺 旋 ， 如 多 聚 Lys、 多 聚 GluB. R基 大 的 氨 基 酸 不 易 形 成 -螺 旋 ， 例 如 Ile(异 亮氨 酸 )。 C. R基 较 小 ， 且 不 带 电 荷 的 氨 基 酸 利 于 -螺 旋 的 形 成 ， 如 多 聚 Phe（ 苯 丙 氨 酸 ） ， 在 pH7的 水 溶 液 中 自 发 卷 曲 成 -螺 旋 。D. Pro（ 脯 氨 酸 ） 中 止 -螺 旋 （ 脯 氨 酸 是 亚 氨 酸 ） 。 2.sheet 反 平 行 平 行 也 是 一 种 重 复 性 结 构 。 两 条 或 多 条 伸 展 的 多 肽 链 侧 向 聚 集 ， 相 邻 肽 链主 链 上 的 NH和 C=O之 间 形 成 氢 链 。 -折 叠 中 所 有 的 肽 链 都 形 成 链 间 氢 键 ， 侧 链R基 交 替 地 分 布 在 片 层 平 面 的 两 侧 。 纤 维 状 蛋 白 质 中 ， -折 叠 主 要 是 反 平 行 式 ， 球 状蛋 白 质 中 两 种 方 式 都 存 在 。 在 纤 维 状 蛋 白 质 的 -折 叠 中 ， 氢 键 主 要 是 在 肽 链之 间 形 成 ； 而 在 球 状 蛋 白 质 中 ， -折 叠 既 可 在 不 同肽 链 间 形 成 ， 也 可 在 同 一 肽 链 的 不 同 部 分 之 间 形 成 。 3.-turn -回折（reverse turn）、-弯曲（-bend） 肽链出现的180回折，由第一个氨基酸残基的C=O与第四个氨基酸残基的N-H间形成氢键。 转角的特征： A. 4个连续的氨基酸残基组成 B. 主链骨架180折叠 C. 第一个氨基酸残基的C=O与第四个氨基酸残基 的N-H形成氢键 D. C1与C4之间距离小于0.7nm E. 多数由亲水氨基酸残基组成 蛋白质二级结构元件还有：凸起、无规卷曲等。 RNase的