蛋白质学习笔记

本图介绍了蛋白质的结构与功能，包括分子组成、分子结构、结构与功能的关系、理化性质，适用于医学本科生考试复习！

生理学第一章 蛋白质的结构与功能

• 分子组成
  • 种类
    • 一般有20种氨基酸组成参与蛋白质，都是L-α-氨基酸（除甘氨酸外）
    • 除甘氨酸外，氨基酸都具有手性
  • 分类
    • 非极性脂肪族氨基酸（侧链含有烃链） 甘氨酸 丙氨酸 缬氨酸 亮氨酸 异亮氨酸 脯氨酸 甲硫氨酸（谱写一两个甲丙甘）
    • 极性中性氨基酸（侧链有极性但不带电荷） 丝氨酸 半胱氨酸 天冬酰胺 谷氨酰胺 苏氨酸 （撕半天谷苏）
    • 含芳香环的氨基酸（侧链含有苯环） 苯丙氨酸 酪氨酸 色氨酸 （老本色）
    • 酸性氨基酸（侧链含有酸性基团）天冬氨酸 谷氨酸 （酸谷天）
    • 碱性氨基酸（含有碱性基团）精氨酸 赖氨酸 组氨酸 （赖精组）
  • 理化性质
    • 氨基酸具有两性解离的性质
      • 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称为该氨基酸的等电点
      • 计算方法：1、羧基和氨基的解离常数的均值 2、若含有三个可解离的基团，找出电荷数为0时左右两边的解离常数，取其均值
    • 含共轭双键的氨基酸具有紫外线吸收性质
    • 氨基酸与茚三酮反应生成蓝紫色化合物
  • 肽
    • 寡肽：2-20个氨基酸相连成的肽称为寡肽
    • 多肽：50个氨基酸残基以下称为多肽
    • 氨基酸残基：肽链中的氨基酸分子因为脱水缩合而集团不全
• 分子结构
  • 一级结构
    • 定义：在蛋白质分子中，从N-端至C-端的氨基酸排练顺序称为一级结构
    • 化学键：主要是肽键，有的也有二硫键
    • 一级结构是蛋白质空间构想和特异生物学功能的基础，但不是决定蛋白质空间构象的唯一因素
  • 二级结构
    • 定义：多肽链的局部有规则重复的主链构象称之为二级结构
    • 化学键：氢键
    • 肽单元：参与肽键的6个原子位于同一平面上称之为肽单元
    • 包括：α-螺旋，β-折叠，β-转角，Ω-环
  • 三级结构
    • 定义：整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置
    • 化学键：疏水键，离子键，二硫键，氢键，范德华力
    • 模体：二个活三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构象
    • 超二级结构：由两个或两个以上具有二级结构的肽段在空间上相互接近，形成一个有规则的二级结构组合
    • 结构域：分子量较大的蛋白质可折叠成多个结构较为紧密且稳定的区域，并各行功能，称之为结构域
  • 四级结构
    • 定义：蛋白质分子中各个亚基的空间排布及亚基接触部位的布局和相互作用，称之为四级结构
    • 化学键：氢键，离子键
• 结构与功能关系
  • 蛋白质的一级结构是高级结果与功能的基础
    • 一级结构是空间构象的基础
    • 一级结构相似的蛋白质具有相似的高级结果与功能
    • 氨基酸序列与生物进化信息有关
    • 重要蛋白质的氨基酸序列改变可能引起疾病：如镰刀型红细胞贫血
      • 分子病：蛋白质分子发生变异所导致的疾病称之为分子病
  • 蛋白质的功能依赖于特定的空间
• 理化性质
  • 具有两性电离的性质
  • 具有胶体性质
  • 蛋白质可变性和复性
    • 蛋白质的变性主要发生于二硫键和非共价键的破坏，不会破坏其一级结构
  • 蛋白质在紫外光谱区有特征性光吸收
  • 蛋白质呈色反应
    • 茚三酮反应
    • 双缩脲反应