蛋白质分子组成

涵盖了蛋白质的基本概念、氨基酸的结构和分类、肽键和多肽链、蛋白质的四级结构、蛋白质的性质、蛋白质的合成、蛋白质的功能等知识点。

蛋白质分子组成

• 蛋白质的基本概念
  • 定义
    • 由氨基酸通过肽键连接形成的生物大分子
    • 是生命活动的主要承担者之一
  • 功能
    • 构成细胞和组织的主要成分
    • 参与催化生物化学反应的酶
    • 参与细胞信号传递
    • 维持细胞结构和形态
• 氨基酸的结构和分类
  • 氨基酸的基本结构
    • 中心碳原子连接一个氨基、一个羧基、一个氢原子和一个侧链（R基）
  • 分类
    • 根据侧链性质分类
      • 非极性氨基酸
        • 如甘氨酸、丙氨酸
      • 极性不带电氨基酸
        • 如丝氨酸、苏氨酸
      • 极性带正电氨基酸
        • 如赖氨酸、精氨酸
      • 极性带负电氨基酸
        • 如天冬氨酸、谷氨酸
    • 根据人体是否能合成分类
      • 必需氨基酸
        • 人体不能合成，必须通过饮食摄取
      • 非必需氨基酸
        • 人体可以合成，不一定要通过饮食摄取
• 肽键和多肽链
  • 肽键的形成
    • 氨基酸通过脱水缩合反应形成肽键
    • 连接相邻氨基酸的羧基和氨基
  • 多肽链的结构
    • 由多个氨基酸通过肽键连接形成的链状结构
    • 多肽链的长度和氨基酸序列决定了蛋白质的结构和功能
• 蛋白质的四级结构
  • 一级结构
    • 氨基酸序列
      • 蛋白质的基本结构，由特定的氨基酸序列决定
      • 序列的改变会导致蛋白质功能的改变或丧失
  • 二级结构
    • 局部空间结构
      • α螺旋
        • 氨基酸链紧密盘绕形成的螺旋结构
      • β折叠
        • 氨基酸链折叠成片层结构
  • 三级结构
    • 整体空间结构
      • 由一级结构通过氨基酸侧链间的相互作用折叠形成
      • 决定了蛋白质的三维形状和生物活性
  • 四级结构
    • 多亚基蛋白质的结构
      • 由两个或两个以上的多肽链组成
      • 各亚基通过非共价键相互作用维持稳定
• 蛋白质的性质
  • 溶解性
    • 受氨基酸组成和蛋白质结构影响
    • 极性氨基酸多的蛋白质通常溶于水
  • 等电点
    • 蛋白质表面电荷为零的pH值
    • 不同蛋白质有不同的等电点
  • 变性与复性
    • 变性
      • 蛋白质三维结构的破坏，功能丧失
      • 通常由温度、pH值变化或有机溶剂引起
    • 复性
      • 变性蛋白质在一定条件下恢复原有结构和功能
      • 不是所有蛋白质都能复性
• 蛋白质的合成
  • 遗传密码
    • mRNA上的核苷酸序列决定氨基酸序列
    • 每三个核苷酸对应一个氨基酸
  • 翻译过程
    • 在核糖体上进行
    • tRNA携带氨基酸根据mRNA上的密码子进行配对
    • 形成多肽链并折叠成正确的空间结构
  • 翻译后修饰
    • 蛋白质合成后可能经历的化学修饰
    • 如磷酸化、糖基化、切割等
    • 影响蛋白质的活性、稳定性及定位
• 蛋白质的功能
  • 酶催化
    • 加速生物化学反应的速率
    • 具有高度的特异性和效率
  • 结构支持
    • 构成细胞骨架和组织结构
    • 如胶原蛋白、肌蛋白等
  • 信号传递
    • 参与细胞内外信号的传递过程
    • 如激素受体、细胞因子等
  • 运输和储存
    • 运输分子如氧、离子等
    • 储存分子如铁蛋白储存铁离子
  • 免疫防御
    • 抗体参与免疫反应
    • 识别并中和外来病原体