蛋白质化学

这是一篇关于生物化学思维导图，主要包含氨基酸、 肽、蛋白质的分子结构、 蛋白质的性质等。

蛋白质化学

氨基酸

氨基酸的定义

氨基酸的主要功能

蛋白质氨基酸和非蛋白质氨基酸

氨基酸的分类

亲水氨基酸

疏水氨基酸

必需氨基酸

非必需氨基酸

氨基酸的英文名称缩写

Ala、Arg、Asn、Asp、Cys等

氨基酸的理化性质

一般物理性质

氨基酸的手性及其测定

D型与L型

氨基酸的两性解离与等电点、氨基酸等电点的计算

化学性质

与茚三酮的反应

与2，4-二硝基氟苯反应（Sanger反应）

与苯异硫氰酸酯（PITC反应）

芳香族氨基酸的紫外吸收性质| 半胱氨酸的氧化与二硫键的形成 His的R基团中接近生理PH下的解离性质

肽

肽的定义

2个以上的氨基酸通过α-氨基和α-羧基缩合，以酰胺键(肽键)共价连接形成的聚合物，它包括寡肽、多肽和蛋白质 构成肽的每一个氨基酸单位被称为氨基酸残基。各氨基酸残基以肽键相连形成的链状结构被称为肽链

肽键的性质

具有部分双键的性质(40%)。肽键，其键长为0.133nm,介于C-N单键(0.147nm)和C=N双键(0.128nm) 之间。

肽的分类和命名

肽的命名和分类的主要依据是氨基酸残基的数目和组成。 肽的分类可根据氨基酸残基的数目而直呼其为几肽。例如，2个氨基酸形成的肽称为二肽，3个氨基酸构成的肽称为三肽，以此类推。 一般将2~ 10个氨基酸残基组成的肽称为寡肽，由11~50个氨基酸残基组成的肽称为多肽，由50个以上的氨基酸残基组成的肽通常被称为蛋白质。 胰岛素含有51个氨基酸，它属于蛋白质。 胰高血糖素只含有29个氨基酸，因此只能称为多肽。

组成肽分子的每一个氨基酸因参与肽键的形成，并非完整的分子，故称为氨基酸残基(residue) 在一个肽分子中，以N端的氨基酸为第一一个氨基酸(残基)，命名时，在每一个氨基酸名称后加“酰”字即可

三肽的表示方法及命名

命名：丙氨酰甘氨酰天冬氨酸 表示方法： Ala----Gly----Asp（AGD） Asp----Gly----Ala（DGA）

非核糖体合成肽与核糖体合成肽

天然活性肽----谷胱甘肽

组成：L-谷氨酸、L-半胱氨酸和甘氨酸 谷氨酸由γ-羧基生成肽键

作用：1.谷胱甘肽巯基的还原性能保护含巯基的蛋白质及以巯基为活性基团的酶的活性，抗氧化; 2.还原型谷胱甘肽与H₂O₂或其他有机氧化物反应还可起到解毒作用。

寡肽的理化性质

两性解离

手性与旋光性

双缩脲反应*

一般分子中含有两个氨基甲酰基(即肽键:-CO-NH-)的化合物与碱性溶液作用，生成紫色或者蓝紫色的络合物。

水解

具有特定的生物学功能（如：谷胱甘肽）

蛋白质的分子结构

蛋白质的定义

不同氨基酸以肽键相连所组成的具有一定空间结构的生物大分子物质(氨基酸数量大于50)

“中心法则”

DNA的功能在于其一级结构：蛋白质的功能在其三位结构

蛋白质的多样性

组成的多样性

蛋白质可能含有一条或多条肽链（单纯蛋白）

蛋白质可能含有非蛋白成分（结合蛋白）

大小的多样性

结构的多样性

举例：（1）胶原-纤维状蛋白（2）肌红蛋白-球状蛋白（3）菌紫质-膜蛋白

功能的多样性

多肽链+辅助因子（金属离子、辅酶和辅基）或其他修饰

蛋白质的结构层次

在肽平面内，两个Cα可处于顺式或反式构型。反式构型比顺式构型稳定。(Pro除外)

蛋白质的一级结构

(1)是蛋白质的共价(肽键)结构 (2)对于每一种蛋白质而言，都是独特的 (3)由编码它的基因的核苷酸序列决定 (4)是遗传信息的一种形式 (5)书写总是从N端到C端

蛋白质的二级结构

定义：多肽链的主链骨架本身(不包括R基团) (局部) 在空间上有规律的折叠和盘绕，它是由氨基酸残基非侧链基团之间的氢键决定的。

肽平面及二面角

构型与构象

α-螺旋

结构要点

影响α-螺旋结构形成的因素

α螺旋的种类

β-折叠

折叠类型

平行折叠

反平行折叠

结构要点

蛋白质的三级结构

定义:三级结构是指多肽链在二级结构的基础上，进一步盘绕、卷曲和折叠，形成主要通过氨基酸侧链以次级键(有时还有二硫键和金属配位键)维系的完整的三维结构。 稳定三级结构主要包括氢键、疏水键、离子键、范德华力。 三级结构通常由模体(motif)和结构域(domain)组成。

模体（motif）

β发夹环

卷曲螺旋

βαβ

四螺旋束

确定蛋白质三级结构的方法

X-射线晶体衍射

核磁共振影像（NMR）（小于120aa）

冷冻电镜（CryoEM）

蛋白质三维结构的六种模型

蛋白质的四级结构

蛋白质的亚基

子主题

蛋白质的折叠

蛋白质折叠的定义 蛋白质折叠的基本规律 分子伴侣 蛋白质错误折叠相关的疾病

蛋白质的性质

紫外吸收

两性解离

胶体性质

沉淀反应

蛋白质的变性和水解

蛋白质的颜色反应