生物化学：第一章 蛋白质

你是否在学习生物化学蛋白质？学习过程是否觉得有困难？有的话，赶紧来看看这张生物化学蛋白质的学习笔记思维导图吧，或许它能给你带来一定的思路，避免漏了重点或看错重点哦。

蛋白质

• 化学组成
  • 元素组成
    • 碳氢氧氮磷硫（主要）
    • 氮（13%-19%）
      • 各种蛋白质氮含量均很接近，平均约为16%，样品中蛋白质含量=每克样品中含氮克数*6.25
  • 基本组成单位
    • 氨基酸
      • 组成人体蛋白质的氨基酸仅20种
      • 结构通式
        • H-C（COOH）（R）-NH2
      • 构型
        • 除了甘氨酸和脯氨酸，其余氨基酸均为L- α-氨基酸，其中甘氨酸基团为H不具有对称性，所以无D和L之分
      • 结构及分类
        • 非极性疏水性氨基酸
        • 非电离极性氨基酸
        • 酸性氨基酸（带负电）
          • 谷氨酸，天冬氨酸
        • 碱性氨基酸（带正电）
          • 组氨酸，精氨酸，赖氨酸
  • 肽与生物活性肽
    • 氨基酸之间通过肽键连接
      • 一分子氨基酸的α-羧基与一分子氨基酸的α-氨基经脱水缩合而形成共价键
      • 两个氨基酸缩合成二肽，三个为三肽，十个以下为寡肽，10-50为多肽，50个以上为蛋白质
    • 多种生物活性肽
      • 谷胱甘肽（GSH）
        • 含有巯基，强还原性
• 分子结构
  • 蛋白质的一级结构（平面）
    • 多肽链从N端至C端的氨基酸排列顺序
    • 结构稳定的主要化学键为肽键，部分有二硫键
  • 蛋白质的二级结构（空间）
    • 肽平面
      • 肽键键长至于单双键之间，因此具有部分双键的性质，不能自由旋转，从而使参与肽键形成的六个原子处于同一平面上
    • 蛋白质分子中某一段主链骨架原子的相对空间位置，也即某一段肽链的局部空间结构
    • α-螺旋（主要）
      • 右手螺旋
      • R基侧链在螺旋外侧
      • 3.6个残基每圈，螺距0.54nm
      • 氢键维系，中心轴平行
    • β-片层（β-折叠）
      • 充分伸展，呈锯齿
      • 单条回者/多条平行
      • R基侧链交错于平面上下
      • 顺平行和反平行
      • 氢键维系，与长轴垂直
    • β-转角
    • 无规卷曲
  • 蛋白质的三级结构（空间）
    • 一条多肽链中所有原子在三维空间的整体排布
    • 主要非共价键（次级键），也可涉及共价键
    • 特点
      • 折叠呈紧密球状
      • 含多种二级结构单元
      • 疏水基团位于分子内部，亲水基团位于分子表面
      • 主要靠次级键维系
  • 蛋白质的四级结构（空间）
    • 特点
      • 由多条肽链（亚基）组成
      • 亚基可相同可不同
      • 亚基靠非共价键连接
      • 亚基间可聚合可解聚
• 蛋白质结构与功能的关系
• 蛋白质的理化性质
  • 两性电离性质
    • 某一pH溶液中，蛋白质所带正负电荷数相等，净电荷等于0，蛋白质为兼性离子，此时溶液pH为该蛋白质的等电点（pI）当pH<pI,带正电，pH>pI，带负电
  • 胶体性质
    • 蛋白质分子的水化膜和表面电荷成为维持蛋白质分子亲水胶体颗粒的两个稳定因素，凡是破坏任一个，可让蛋白质发生沉淀
  • 变性，复性与沉淀
    • 变性
      • 蛋白质在某些理化因素作用下，其特定的空间构象被破坏导致其理化性质改变和生物学活性丧失
    • 医学中应用
      • 低温条件下生产储存蛋白质类激素，酶，抗体，血清，防止其变性失活
      • 用酒精，紫外线蒸汽进行消毒，使病毒，细菌的蛋白质变性，以达到灭菌的目的
  • 紫外吸收性质
    • 含有共轭双键的色氨酸，酪氨酸等芳香族氨基酸，在紫外线280nm处有最大吸收峰
  • 呈色反应
    • 双缩脲
      • 紫红色络合物，并非蛋白质特有
    • 茚三酮
      • 呈紫色化合物