第一章蛋白质化学

大二上学期生物化学第一章的蛋白质化学思维导图，从蛋白质的分子组成、蛋白质化学等方面进行了概述，需要可收藏。

第三章蛋白质化学

• 一.蛋白质的分子组成
  • 元素组成
    • C.H.O.N.S
      • N的均值为16%→计算蛋白质含量:含氮量（g）×6.25
      • 其中易混入非蛋白氮，使含量偏高。eg:三聚氰胺
  • 结构单位
    • 总括:标准氨基酸有20种
    • 结构
      • 除了脯氨酸是∂-亚基氨酸，其他为∂-氨基酸
        • 子主题
      • 除了甘氨酸不是手性分子，其他为L-∂-氨基酸
    • 分类
      • 非极性脂肪族R基氨基酸
        • 有非极性疏水R基
        • 甘氨酸最简单，无L-,D-型之分
        • 含硫氨基酸:蛋氨酸（甲硫氨酸）+半胱氨酸
        • 脯氨酸:环形，刚性
      • 极性不带电荷R基氨基酸
        • 有极性亲水R基
        • 两个半胱氨酸形成二硫键
      • 芳香族R基氨基酸（酪色苯）
        • 都有苯环结构（紫外吸收）
        • 酪氨酸为R基含羧基之一
      • 带正电荷R基氨基酸（赖精组）
        • 碱性，有两个氨基（NH2）
      • 带负电荷R.基氨基酸（天冬，谷氨酸）
        • 酸性，有两个羧基
  • 性质
    • 紫外吸收特征:芳香性在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
        • 紫色化合物在570nm波长附近
    • 两性解离
      • 羧基可以给出H离子而呈酸性（负电）
      • 氨基可以结合H离子而呈碱性（正电）
    • 等电点
      • 兼性离子是溶液中氨基酸既带正电荷，也带负电荷的电中性离子（净电荷为0）
      • pl=pH
        • pl>pH，带正电荷，向负极移动
        • pl<pH，带负电荷，向正极移动
      • 在电场中不泳动，最不稳定，溶解度最小，有沉淀
• 肽键和肽
  • 肽键
    • 名解:由一个氨基酸∂-羧基个另一个氨基酸∂-氨基脱水缩合而成的化学键
    • 肽单位
      • 肽键中六个原子构成（同一个平面上）
    • C-N键
      • 介于C-N单双键之间，具有一定双键性质，不能自由旋转
      • 羧基:-COOH;氨基:-NH2;肽键:-CO-NH-
  • 肽
    • 名解:由不止一个氨基酸通过肽键连接而成
    • 肽是氨基酸酸链状聚合物
      • 寡肽:2-10AA
      • 多肽:>10AA
      • 主链:-N-C∂-C-
      • 书写顺序:N→C
    • 蛋白质是大分子肽
      • 并非多肽都是蛋白质，但两者无明确严格界限，氨基酸生成太后，理化性质基本会保留其原有的
      • 蛋白质是>50AA的多肽
      • 一个多肽分子一条肽链，蛋白质不止一条
      • 多肽活性与构象无关，与蛋白质有关
      • 多肽不含辅基，蛋白质含有辅基
  • 生物活性肽
    • 还原型谷胱甘肽（GSH）
      • 组成:谷氨酸，半胱氨酸，甘氨酸
      • 官能团:巯基
      • 功能:解毒和还原性（抗氧化剂）
• Ps:①蛋白质定量测定:Folin酚试剂法，考马斯亮蓝法，双缩脲法，紫外吸收法，茚三酮反应。 ②球蛋白分子疏水作用氨基酸:苯丙氨酸，色氨酸
• 第三章蛋白质化学
  • 蛋白质的分子结构
    • 一级结构
      • 意义:①一级结构是蛋白质活性的分子基础 ②是蛋白质构象的基础
      • 名解:蛋白质多肽链中氨基酸的排列顺序
      • 维系结构:共价键（肽键，二硫键）
      • 代表:人工胰岛素
    • 二级结构
      • 名解:蛋白质多肽链局部前段（3-30AA）的构象（有规则的折叠，缠绕）
      • 维系结构:氢键
      • 形成
        • ∂螺旋
          • 名解:通过肽单位旋转形成的一种右手螺旋结构
          • 每一螺旋含3.6AA，直径0.5nm,螺旋距0.54nm
        • β折叠
          • 名解:其主链构象呈锯齿状
          • 一个β折叠含两个氨基酸=两个肽单位
        • β转角
          • 用以连接其他二级结构的一种刚性回折肽段（180度）
          • 一个转角长4AA（含脯氨酸和甘氨酸），三个肽单位
        • 环
          • 蛋白质分子用以连接其他二级结构柔性肽段
        • 无规卷曲
      • 基序=模体，超二级结构
        • 组成:几个二级结构进一步聚集和结合单元
        • 锌指
          • 一段∂螺旋+两段反向平行β折叠
          • 状如手指
        • 螺旋-环螺旋
    • 三级结构
      • 名解:蛋白质分子整条多肽链的构象，描述其所有原子空间结构
      • 维系结构:疏水键（内部几乎疏水，表面为亲水）
      • 代表:肌红蛋白+中胰核糖核酸酶
      • 结构域
        • 名解:许多较大蛋白质三级结构由肽链分段折叠成稳定球形
        • 三级结构中独立功能区
    • 四级结构
      • 名解:由不止一条肽链构成，每一条肽链都有特定的且相对独立的三级结构=仅限于含有两条或两条以上肽链
      • 维系结构:非共价键
      • 代表:血红蛋白（Hb）
  • 蛋白质结构和功能的关系
    • 序列与功能的关系
      • 蛋白质的氨基酸序列决定其构象
      • 蛋白质氨基酸序列相似其功能也一致
      • 其序列蕴含生物进化信息
      • 改变序列直接影响其功能:镰状细胞贫血
    • 构象和功能的关系
      • 构象决定性质和功能
      • 变构改变活性
  • 蛋白质的理化性质
    • 一般性质
      • 紫外吸收
        • 肽键结构对220nm以下紫外线有强吸收
        • 色氨酸和酪氨酸对280nm紫外线
      • 显色反应
        • 茚三酮反应
          • 紫色
        • 双缩脲反应
          • 碱性条件下与Cu2+成紫红色
      • N端反应
      • 两性解离与等电点
        • 碱性等电点高，带正电荷
        • 酸性带负电荷，等电点低（人体大多为5.0左右）
        • pH<pl，带正电，向负极移动
        • pH>pl，带负电，向正极移动
    • 大分子特性
      • 蛋白质是胶体→→稳定（同性电荷➕水化膜）
      • 变性
        • 名解:由于稳定蛋白质构象的化学键被破坏，造成其四级结构，三级结构甚至二级结构被破坏，导致其天然构象被破坏
        • 后果:疏水基团被破坏，分子对称性丧失，结晶能力丧失，扩散系数减少，溶解度降低，活性丧失，易被蛋白酶降解，溶液黏度增加，紫外吸收增强
        • 原因:高温高压，强酸强碱，重金属离子，甲醛，乙醇，丙酮，尿素等
      • 复性:破坏程度较轻，🉑逆
      • 沉降和沉降系数