蛋白质的结构和功能

蛋白质是组成人体一切细胞、组织的重要成分。机体所有重要的组成部分都需要有蛋白质的参与。下图介绍了蛋白质的结构和功能，有理化特性、蛋白质的分子构成、常见氨基酸、多肽或蛋白质、蛋白质分子结构。

蛋白质的结构和功能

• 理化特性
  • 两性电离
  • 等电点
  • 胶体性质
  • 蛋白质的A280
    • 酪氨酸 色氨酸
• 蛋白质的分子构成
  • 蛋白质的生物学重要性
    • 蛋白质是生物体重要组成成分
    • 蛋白质具有重要的生物学功能
      • 作为生物催化剂（酶）
      • 代谢调节作用
      • 免疫保护作用
      • 物质的转运和存储
      • 运动与支持作用
      • 参与细胞间信息传递
    • 氧化供能
  • 组成元素
    • 主要有C、H、O、N和 S
      • 其中N含量占16%
• 常见氨基酸
  • 组成人体蛋白质的氨基酸只有20种 均为L-α-氨基酸
  • 分类
    • 非极性脂肪族氨基酸
    • 极性中性氨基酸
    • 芳香族氨基酸
    • 酸性氨基酸
    • 碱性氨基酸
• 多肽或蛋白质
  • 肽键
    • 肽键是由一个氨基酸α-羧基与 另一个氨基酸α-氨基脱水缩合而形成的化学键。
      • N 末端：多肽链中有游离α-氨基的一端 C 末端：多肽链中有游离α-羧基的一端
      • 肽链中的氨基酸分子因为脱水缩合而基团不全， 被称为氨基酸残基
  • 重要多肽
    • 谷胱甘肽GSH
      • 作用
        • 解毒作用
        • 参与氧化还原反应
        • 保护巯基酶的活性
        • 维持红细胞膜结构的稳定
• 蛋白质分子结构
  • 一级结构
    • 一级结构是高级结构与功能的基础
    • 一级结构相似的蛋白质具有相似的高级结构与功能
    • 蛋白质的一级结构指在蛋白质分子从N-端至C-端的氨基酸排列顺序
    • 肽键，有些蛋白质还包括二硫键
  • 二级结构
    • α-螺旋
    • β-折叠
    • β-转角
    • 无规卷曲
  • 模体(超二级结构）
    • αα
    • βαβ
    • ββ
    • 常见类型
  • 三级结构
    • 三级结构是指整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置
    • 疏水键、离子键、氢键和 范德华力等
  • 结构域
    • 分子量较大的蛋白质常可折叠成多个结构较为紧密且稳定的 区域，并各行其功能，称为结构域 (domain)
  • 四级结构
    • 含有二条以上多肽链的蛋白质具有四级结构，每一条 多肽链都有完整的三级结构，称为蛋白质的亚基 (subunit)。
      • 蛋白质分子中各亚基的空间排布及亚基接触部位 的布局和相互作用，称为蛋白质的四级结构。
    • 氢键和离子键
• 蛋白质的变性
  • 蛋白质空间结构破坏
  • 破坏非共价键和二硫键，不改变蛋白质的一级结构
• 别构效应
  • 蛋白质空间结构的改变伴随其功能的 变化，称为别构效应。