生物化学与分子生物学

人民卫生出版社生物化学与分子生物学第一章内容梳理个人，蛋白质是重要的生物大分子，其组成的基本单位为L-α-氨基酸（除氨基酸外）。 氨基酸是通过肽键相连而成肽。

第一章 蛋白质的结构与功能

• 蛋白质的分子组成
  • L-α-氨基酸是蛋白质的基本结构单位
  • 氨基酸可根据其侧链结构和理化性质进行分类
    • 1.非极性脂肪族氨基酸
      • 甘氨酸 丙氨酸 缬氨酸 亮氨酸 异亮氨酸 脯氨酸 甲硫氨酸
    • 2.极性中性氨基酸
      • 丝氨酸 半胱氨酸 天冬氨酸 谷氨酰胺 苏氨酸
    • 3.芳香族氨基酸
      • 苯丙氨酸 酪氨酸 色氨酸
    • 4.酸性氨基酸
      • 天冬氨酸 谷氨酸
    • 5.碱性氨基酸
      • 精氨酸 赖氨酸 组氨酸
  • 氨基酸具有共同或特异的理化性质
    • （一）氨基酸具有两性解离的性质
    • （二）含共轭双键的氨基酸具有紫外线吸收性质
    • （三）氨基酸与茚三酮反应生成蓝紫色化合物
  • 氨基酸通过肽键连接形成蛋白质或肽
  • 生物活性肽具有生理活性及多样性
    • 1.谷胱甘肽
    • 2.多肽类激素及神经肽体
  • 蛋白质是重要的生物大分子，其组成的基本单位为L-α-氨基酸（除氨基酸外）。 氨基酸是通过肽键相连而成肽。
• 蛋白质的分子结构
  • 氨基酸的排列顺序决定蛋白质的一级结构
  • 多肽链的局部有规则重复的主链构象为蛋白质二级结构
    • （一）参与肽键形成的6个原子在同一平面上
    • （二）α-螺旋是常见的蛋白质二级结构
    • （三）β-折叠使多肽链形成片层结构
    • （四）β-转角和Ω-环存在于球状蛋白中
    • （五）氨基酸残基的侧链影响二级结构的形成
  • 多肽链进一步折叠c成蛋白质三级结构
    • （一）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
    • （二）结构模体可由2个或2个以上二级结构肽段组成
    • （三）结构域是三级结构层次上具有独立结构与功能的区域
    • （四）蛋白质的多肽链须折叠成正确的空间构象
  • 含有两条以上多肽链的蛋白质可具有四级结构
  • 蛋白质可依其组成、结构或功能进行分类
  • 蛋白质一级结构是指蛋白质分子中氨基酸自N-端至C-端的排列顺序，即氨基酸序列。 二级结构是指蛋白质主链局部的空间结构，不涉及氨基酸残基侧链构象，主要为α-螺旋、β-折叠、β-转角和Ω环。 三级结构是指多肽链主链和侧链的全部原子的空间排布位置。 四级结构是指蛋白质亚基之间的聚合。
• 蛋白质结构与功能关系
  • 蛋白质的主要功能
    • 1.构成细胞和生物体结构
    • 2.物质运输
    • 3.催化功能
    • 4.信息交流
    • 5.免疫功能
    • 6.氧化供能
    • 7.维持机体的酸碱平衡
    • 8.维持正常的血浆渗透压
  • 蛋白质执行功能的主要方式
    • （一）蛋白质与小分子的相互作用
    • （二）蛋白质与核酸的相互作用
    • （三）蛋白质相互作用是蛋白质执行功能的主要方式
      • 1.主要组织相容性复合物参与的分子识别
      • 2.抗原与抗体的特异性结合
  • 蛋白质一级结构是高级结构与功能的基础
    • （一）一级结构是空间构象的基础
    • （二）一级结构相似的蛋白质具有相似的高级结构与功能
    • （三）氨基酸序列与生物进化信息
    • （四）重要蛋白质的氨基酸序列改变可引起疾病
  • 蛋白质的功能依赖特定空间结构
    • （一）血红蛋白亚基与肌红蛋白结构相似
    • （二）血红蛋白亚基构象变化可影响亚基与氧结合
    • （三）蛋白质构象改变可引起疾病
  • 体内存在数万种蛋白质，各有其特定的结构和特殊的生物学功能。 一级结构是空间构象的基础，也是功能的基础。 体内有一些肽可直接以肽的形成发挥生物学作用，称为生物活性肽。 蛋白质空间构象与功能有着密切关系。 血红蛋白亚基与O2结合可引起另一亚基构象变化， 使之更易与O2结合，所以血红蛋白的氧解离曲线呈"S"形。 这种别构效应是蛋白质中普遍存在的功能调节方式之一。
• 蛋白质的理化性质
  • 蛋白质具有两性电离性质
  • 蛋白质具有胶体性质
  • 蛋白质的变性与复性
  • 蛋白质在紫外光谱区有特征性光吸收
  • 应用蛋白质呈色反应可测定溶液中的蛋白质含量
  • 蛋白质的空间构象发生改变，可导致其理化性质变化和生物活性的丧失