第三章 蛋白质化学

巫光宏版，2021第四版，主要包含基本概念、 氨基酸、 肽、 蛋白质等内容。希望此脑图对你有所帮助！

第三章 蛋白质化学

• 基本概念
  • 蛋白质：由氨基酸通过肽键连接成的高分子含氮化合物
  • 蛋白质的元素组成：主要为C、H、O 、N 、S
  • 蛋白质的基本单位：氨基酸（由20种氨基酸组成）
  • 氨基酸：含有氨基的羧酸
• 氨基酸
  • 构型：除甘氨酸外，其它蛋白质氨基酸的α-碳原子均为不对称碳原子
  • 常见20种氨基酸的分类
    • （1）按R基团的结构分：脂肪族氨基酸、芳香族氨基酸、杂环氨基酸、杂环亚氨基酸
    • （2）按R基团的结构极性分：极性、非极性氨基酸
    • （3）按氨基酸的酸碱性分：中性、酸性、碱性氨基酸
      • 酸性氨基酸: 天冬氨酸、谷氨酸
      • 碱性氨基酸：精氨酸、赖氨酸、组氨酸
      • 中性氨基酸：其它
    • （4）按营养状况分：必需氨基酸和非必需氨基酸
  • 重要性质
    • 物理性质：无色结晶，在晶体或溶液中以两性离子状态存在；熔点很高，旋光性不同 （除甘氨酸），吸收光谱有差异.......
    • 吸收光谱：Trp、Tyr和Phe可吸收280nm附近的光，其他氨基酸不吸收可见光
    • 两性性质：氨基酸具有酸碱性质，是一类两性电解质
      • pI：氨基酸所带静电荷为“零”时，溶液的pH值称为该氨基酸的等电点，以 pI 表示
      • 当溶液的pH=pI 时，氨基酸主要从两性离子形式存在
      • 当溶液的pH<pI 时，氨基酸主要以正离子形式存在。
      • 当溶液的pH>pI 时，氨基酸主要以负离子形式存在。
      • 氨基酸等电点计算口诀
        • 中性氨基酸：pI=（pK1+pK2）/ 2
        • 碱性氨基酸：pI=（较大两个pK之和）/ 2
        • 酸性氨基酸：pI=（较小两个pK之和）/ 2
  • 重要化学反应
    • (1) 茚三酮反应
    • (2) 亚硝酸反应
    • (3) 二硝基氟苯反应（Sanger反应）
    • (4) 异硫氰酸苯酯反应（Edman反应）
    • (5) Dansyl-cl反应
• 肽
  • 定义：由两个或两个以上氨基酸通过肽键连接形成的化合物
• 蛋白质
  • 定义：当多肽的分子量大到足够具有一定的空间结构时就可视为蛋白质
  • 一级结构（初级结构）：指蛋白质多肽链中氨基酸的排列顺序，主要连接键是肽键，也存在部分二硫键
  • 空间结构基础
    • 作用力：次级键，包括氢键、疏水力、离子键、范德华力、配位键、酯键等
    • 酰胺平面与肽单元
  • 二级结构
    • 定义：多肽链主链由于氢键的作用形成的空间排布（即主链本身的折叠和盘绕方式）
    • 类型：α-螺旋、β-折叠、β-转角、γ-转角、无规卷曲
  • 超二级结构
    • 定义：指相互邻近的二级结构单元（α-螺旋，β-折叠等）组合在一起，彼此相互靠近，形成在空间上能够辨认、有规则的二级结构组合体
    • 类型：αα，βxβ，β-曲折，β-折叠筒等
    • 模体motif：指的是由2个或3个具有二级结构的肽段，在空间上相互接近，形成一个特殊的空间结构。
    • 结构域domain：指在较大的球状蛋白质分子或亚基中，其三维结构往往可以形成两个或多个空间上可以明显区别的区域，这种相对独立的三维实体称为结构域。
  • 三级结构
    • 指在二级结构基础上，多肽链再进一步折叠盘绕成更复杂的三维空间结构，主要靠非共价键（氢键、离子键、疏水键、二硫键）来维持。可理解为：二级结构单位集合组成三级结构
  • 四级结构
    • 指寡聚蛋白中各亚基的立体排布和各亚基间的相互作用。可理解为蛋白质的亚基聚合成大分子蛋白质的方式（亚基是指寡聚蛋白中每一条具有三维结构的多肽链，是蛋白质分子的最小共价单位）。注：单链蛋白没有四级结构。
  • 纤维状蛋白质与球状蛋白质：分子轴比大于10为纤维状蛋白，小于10则为球状蛋白
• 重点：蛋白质的结构和功能，结构与功能的关系，氨基酸的分类及性质