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生物化学课程作业，蛋白质是一种高分子含氮化合物，由一条或多条肽链构成，每条肽链都由一定数量的氨基酸按一定顺序通过肽链连接而成。
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蛋白质化学
蛋白质的基本概念
蛋白质是一种高分子含氮化合物，由一条或多条肽链构成，每条肽链都由一定数量的氨基酸按一定顺序通过肽链连接而成。
蛋白质的重要性
生物体重要组成部分，分布广，含量高
重要生物学功能
氧化供能
蛋白质的分子组成
元素组成
主要元素：C、H、O、N、S
凯式定氮法：测定食物氮含量再乘以6.25可以计算出其粗蛋白质含量
原理：蛋白质是重要含氮生命物质
结构单位
蛋白质的结构单位是氨基酸
编码氨基酸：用于合成蛋白质的氨基酸（20种）
氨基酸分类
非极性脂肪族[R基]氨基酸（7种）
含非极性疏水R基，是疏水性氨基酸
甘氨酸、丙氨酸、脯氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸
芳香族[R基]氨基酸
R基含有苯环结构
苯丙氨酸，酪氨酸、色氨酸
极性[不带电荷R基]氨基酸
含有极性亲水R基
丝氨酸、苏氨酸、半胱氨酸、天冬氨酸、谷氨酰胺
带正电荷[R基]氨基酸（碱性氨基酸）
R基可结合H+而带正电荷（R基里有氨基）
赖氨酸、组氨酸、精氨酸
带负电荷[R基]氨基酸（酸性氨基酸）
R基可以电离出H+而带负电荷（R基里有羧基）
天冬氨酸、谷氨酸
氨基酸功能：氨基酸是蛋白质的合成原料
氨基酸性质
紫外吸收特征:芳香族氨基酸（苯环）上的共轭双键都能吸收紫外线，在280nm波长附近存在吸收峰
茚三酮反应:水合茚三酮与氨基酸发生反应，生成蓝紫色化合物，在570nm波长附近存在吸收峰
两性电离和等电点
两性电解质:在溶液中既可给出H+而呈酸性，又可结合H+而呈碱性
等电点
在某一pH的溶液中，氨基酸解离成阳离子和阴离子的趋势和程度相等，成为兼性离子，呈电中性。此时溶液的pH为该氨基酸的等电点。
pH>pI，氨基酸带负电荷，向正极移动；pH<pI，氨基酸带正电荷，向负极移动
辅基
指蛋白质所含的非氨基酸成分
简单蛋白质：完全由氨基酸构成
结合蛋白质：脱辅基蛋白和辅基构成，不同结合蛋白质所含辅基的化学本质不同
肽键和肽
肽键：由一个氨基酸的α-羧基和另一个氨基酸的α-氨基缩合形成的酰胺键，具有一定程度的双键性质。
肽
氨基酸残基：肽分子中的不完整氨基酸
肽是氨基酸的链状聚合物，是许多氨基酸之间以肽键连接而成的一种结构
一个多肽分子只含有一条肽链，而一个蛋白质分子含有不止一条肽链。
许多蛋白质含有辅基成分，多肽一般不含辅基成分。
活性肽：具有特殊生理功能的肽类物质。
蛋白质的理化性质
一般性质
紫外吸收特征
显色反应：茚三酮反应和双缩脲反应
N端反应
蛋白质在等电点最不稳定，极易沉淀析出
大分子特性
胶体性质
蛋白质溶液的主要稳定因素是同性电荷和水化膜
沉降和沉降系数
蛋白质变性和复性
蛋白质变性即在理化因素作用下，蛋白质特定空间结构（四级结构，三级结构甚至耳二级结构）被破坏，一级结构不变，理化性质改变，生物活性丧失。
引起蛋白质变性的因素包括各种物理因素和化学因素。防止蛋白质变性是保存蛋白制剂的关键。
蛋白质复性即某些蛋白质变性程度较低时，如果去除变性因素，使变性蛋白回到能够形成稳定天然构象的条件下，则其构象和功能能够部分或完全恢复的现象。
结构和功能的关系
一级结构和功能的关系
蛋白质的一级结构是其空间结构的基础
蛋白质的一级结构相似则其功能也一致
同源蛋白的一级结构蕴含生物进化信息
改变蛋白质的一级结构可直接影响其功能
空间结构和功能的关系
构象决定性质和功能
变构改变活性
蛋白质的分子结构
蛋白质的一级结构
构成一个蛋白质分子的一条或多条肽链的全部氨基酸序列，包括可能存在的二硫键的位置，简言之即氨基酸残基的组成和排列顺序。
主要共价键：肽键
蛋白质的二级结构
蛋白质局部肽段主链原子的空间布局，不包括侧链构象及肽链之间的空间布局。
主要的化学键：氢键
α螺旋
蛋白质局部肽段通过肽单位旋转形成的一种右手螺旋结构
每个螺旋含有3.6个氨基酸残基，螺距是0.54nm，螺旋直径是0.5nm
第m个肽单位的氧和第m+3个肽单位的氢形成主链氢键
β转角
蛋白质局部肽段的主链构象呈锯齿状折叠
反向平行的更加稳定
β折叠
第一个肽单位的氧和第三个肽单位的氢形成氢键
环
无规卷曲
蛋白质的三级结构
一个蛋白质分子或其一个亚基所含全部原子的空间布局，不包括它和其他分子或亚基之间的结构关系。
主要的化学键（作用力）：疏水作用、氢键、范德华力和离子键
蛋白质的四级结构
多亚基蛋白所含全部亚基的数目，种类，空间布局及亚基之间的相互结合和相互作用，不包括亚基的三级结构。
