蛋白质的结构与功能

是一张有关于蛋白质的结构与功能的思维导图，详细的归纳了蛋白质的理化性质、蛋白质的分子结构、蛋白质的主要结构等内容知识，赶紧收藏起来吧！

蛋白质的结构与功能

• 一、 蛋白质的分子组成
  • 1. L-a-氨基酸是蛋白质的基本结构单位
    • 子主题
  • 2. 氨基酸可根据其侧链结构和理化性质进行分类
    • i. 非极性氨基酸
      • a. 甘氨酸(,Gly,G)
      • b. 丙氨酸(Ala,A)
      • c. 缬氨酸（支链氨基酸）(Val,V)
      • d. 亮氨酸(Leu,L)
      • e. 异亮氨酸Lle,L
      • f. 脯氨酸（亚氨基酸）(Pro,P)
      • g. 甲硫氨酸(Met,M)
    • ii. 极性中性氨基酸
      • a. 丝氨酸(Ser,S)
      • b. 半胱氨酸(Cys,C)（-SH，硫键【共价键】有还原性）
      • c. 天冬酰胺(Asn,N)
      • d. 谷氨酰胺(Gln,Q)
      • e. 苏氨酸o(Thr,T)
    • iii. 含芳香环的氨基酸
      • a. 苯丙氨酸(Phe,F)
      • b. 络氨酸(Thy,Y)
      • c. 色氨酸(Trp,W)
    • iv. 酸性氨基酸
      • a. 天冬氨酸(Asp,D)
      • b. 谷氨酸(Glu,E)
    • v. 碱性氨基酸
      • a. 精氨酸(Arg,R)
      • b. 赖氨酸(Lys,K)
      • c. 组氨酸(His,H)
  • 3. 氨基酸具有共同或特性的理化性质
    • 1. 氨基酸具有两性解离的性质
      • 等电点pI
      • pI=1/2×（pK1+pK2)
    • 2. 含共轭双键的氨基酸具有紫外线吸收性质
      • 含共轭双键的色氨酸，络氨酸的最大吸收峰为280nm
    • 3. 氨基酸与茚三酮反应生成蓝紫色络合物
      • 可应用与氨基酸的定量分析
  • 4. 氨基酸通过肽键连接而形成蛋白质和肽
    • 2-20个氨基酸相连而成的肽称为寡肽，更多则为多肽
    • 多肽链多为两端，游离a-氨基端为氨基末端或N-端，游离a-羧基端为羧基末端或C-端
    • 肽链中的氨基酸分子成氨基酸残基
  • 5. 生物活性肽具有生理活性及多样性
    • i. 谷胱甘肽，GSH（由谷氨酸，半胱氨酸和甘氨酸组成的三肽）
    • ii. 多肽类激素及神经肽体
• 二、 蛋白质的分子结构
  • 1. 每种蛋白质都有其一定的氨基酸种类，组成百分比，氨基酸排列形式以及肽链空间的特定排布位置
  • 2. 氨基酸的排列顺序决定蛋白质的一级结构（主要化学键：肽键（共价键），二硫键也属一级结构范畴。）
  • 3. 多肽链的局部有规则重复的主链构象为蛋白质二级结构（主要化学键：氢键）
    • i. 参与肽键形成的6个原子在同一平面上
    • ii. a-螺旋是常见的蛋白质二级结构（毛发的角蛋白，肌组织的肌球蛋白）
    • iii. b-折叠使多肽链形成层结构
    • iv. b-转角和W-环存在与球状蛋白质中
    • v. 氨基酸残基的侧链影响二级结构的形成
  • 4. 多肽链进一步折叠成蛋白质三级结构（
    • i. 三级结构是指整条肽链中全部氨基酸残基的相对位置
    • ii. 结构模体可由2个或2个以上二级结构肽段组成
    • iii. 结构域是三级结构层次上具有独立结构与功能的区域
    • iv. 蛋白质的多肽链须折叠成正确的空间结构
  • 5. 含两条以上多肽链的蛋白质可具有四级结构（氢键，离子键）
  • 6. 蛋白质可依其组成，结构或功能进行分类
    • 按形状：纤维状蛋白质，球状蛋白质 按组成成分：单纯蛋白质，结合蛋白质
• 三、 蛋白质结构与功能的关系
  • 1. 蛋白质的主要功能
    • i. 构成细胞和生物体结构
    • ii. 物质运输
    • iii. 催化功能
    • iv. 信息交流
    • v. 免疫功能
    • vi. 氧化功能
    • vii. 维持机体的酸碱平衡
    • viii. 维持正常的血液渗透压
  • 2. 蛋白质执行功能的主要方式
    • i. 蛋白质与小分子相互作用
    • ii. 蛋白质与核酸的相互作用
    • iii. 蛋白质相互作用是蛋白质执行功能的主要方式
      • a. 主要组织相容性复合物参与的分子识别
      • b. 抗原与抗体的特异性结合
  • 3. 蛋白质一级结构是高级结构与功能的基础
    • i. 一级结构是空间构象的基础(一级结构未必破坏，空间结构的记忆依然存在）
    • ii. 一级结构相似的蛋白质具有相似的高级结构与功能
    • iii. 氨基酸序列与生物进化信息
    • iv. 重要蛋白质的氨基酸序列改变可引起疾病（分子病）
  • 4. 蛋白质的功能依赖特点空间结构
    • i. 血红蛋白亚基与肌红蛋白结构相似
    • ii. 血红蛋白亚基构象变化影响亚基与氧结合（正，负协同效应，别构效应）
    • iii. 蛋白质的构象改变可引起疾病（人纹状体脊髓变性病，阿尔茨海默病，亨延顿病等）
• 四、 蛋白质的理化性质
  • 1. 蛋白质具有两性电离性质（体内大多数蛋白质pH接近于5.0，体液pH7.4）
  • 2. 蛋白质具有胶体性质（溶于水）
  • 3. 蛋白质的变性与复性
    • 子主题
  • 4. 蛋白质在紫外线光谱区有特征性光吸收（络氨酸，色氨酸）
  • 5. 应用蛋白质呈色反应可测定溶液中蛋白质含量
    • i. 茚三酮反应
    • ii. 双缩尿反应
• 参与蛋白质合成的氨基酸一般有20种，通常是L-a-氨基酸（甘氨酸除外）
• 100g样品中蛋白质含量（g%）=每克样品含氮克数×6.25×100
• 蛋白质是生物体的重要组成成分和生命活动的基本物质基础，约占人体固体成分45%，在细胞中占干重70%以上。

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