蛋白质的结构与基础

本思维导图是对生物化学与分子生物学中蛋白质知识的整理，主要有：第一节蛋白质的分子组成；第二节蛋白质的分子结构；第三节蛋白质结构与功能的关系；第四节蛋白质的理化性质。希望对你有帮助！

蛋白质的结构和功能

• 第一节 蛋白质的分子组成
  • 组成蛋白质的元素主要为碳、氢、氧、氮和硫。有些蛋白质还含有少量磷和金属元素。蛋白质的平均含氮量为16%。（测定生物样品的含氮量：每克样品含氮数*6.25*100=100g样品中蛋白质含量（g％）
  • 一、 L-α-氨基酸是蛋白质的基本结构单位
  • 二、 氨基酸可根据其侧链结构和理化性质进行分类
  • 三、 氨基酸具有共同或特异的理化性质
    • 氨基酸具有两性解离的性质
    • 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
  • 四、 氨基酸通过肽键连接而形成蛋白质或肽
  • 五、 生物活性肽具有生理活性及多样性
    • 谷胱甘肽
    • 多肽类激素及神经肽体
• 第二节 蛋白质的分子结构
  • (一)肽键、肽链、寡肽、多肽、生物活性肽和蛋白质一级结构的概念。 (二)蛋白质的空间结构包括：蛋白质的二级结构、三级结构和四级结构 1． 蛋白质二、三、四级结构的概念、亚基及维系二、三、四级结构的力。 2． 蛋白质的二级结构包括а－螺旋、ß－折叠、ß－转角和无规卷曲四种。а－ 螺旋结构特点。 (三)蛋白质的模序和结构域的概念。 (四)分子伴侣的概念及在蛋白质正确折叠中的作用。
  • 一、 氨基酸的排列顺序决定蛋白质的一级结构
  • 二、 多肽链的局部有规则重复的主链构象为蛋白质二级结构
    • 参与肽键形成的6个原子在同一平面上
    • α-螺旋是常见的蛋白质二级结构
    • β-折叠使多肽性成片层结构
    • β-转角和Ω-环存在于球状蛋白质中
    • 氨基酸残基的侧链影响二级结构的形成
  • 三、 多肽链进一步折叠成蛋白质三级结构
    • 三级结构是整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置
    • 结构模体可由2个或2个以上二级结构肽段组成
    • 结构域是三级结构层次上具有独立结构与功能的区域
    • 蛋白质的多肽链需折叠成正确的空间构象
  • 四、 含有两条以上的多肽链的蛋白质可具有四级结构
  • 五、 蛋白质可依其组成、结构或功能进行分类
• 第三节 蛋白质结构与功能的关系
  • （一）蛋白质结构与功能的关系 1． 蛋白质一级结构是空间构象的基础。 2． 蛋白质一级结构发生改变则影响其正常空间结构，由此引起的疾病称为分子病。 3． 蛋白质空间构象与功能有着密切的关系，空间结构改变，其生物学性质也发生改变。效应剂影响蛋白质的空间构象从而改变蛋白质生物学活性的作用称为变构效应。
  • 一、 蛋白质的主要功能
    • 构成细胞和生物体结构
    • 物质运输
    • 催化功能
    • 信息交流
    • 免疫功能
    • 氧化功能
    • 维持机体的酸碱平衡
    • 维持正常的血浆渗透压
  • 二、 蛋白质是执行功能的主要方式
    • 蛋白质与小分子相互作用
    • 蛋白质与核酸相互作用
    • 蛋白质相互作用是蛋白质执行功能的主要方式
      • 主要组织相容性复合物参与的分子识别
      • 抗原与抗体的特异性结合
        • 免疫球蛋白的结构特点
        • 抗原-抗体的特异性结合反应
  • 三、 蛋白质一级结构是高级结构与功能的基础
    • 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构与功能
    • 氨基酸序列与生物进化信息
    • 重要蛋白质的氨基酸序列改变可引起疾病
  • 四、 蛋白质的功能依赖特定空间结构
    • 血红蛋白亚基与肌红蛋白相似
    • 血红蛋白亚基构象变化可影响亚基与氧结合
    • 蛋白质构象改变可引起疾病
• 第四节 蛋白质的理化性质
  • 一、 蛋白质具有两性电离性质
    • 等电点
  • 二、 蛋白质具有胶体性质
    • 水化膜和蛋白质胶体颗粒表面电荷是维持蛋白质胶体稳定的因素
  • 三、 蛋白质的变性与复性
  • 四、 蛋白质在紫外光谱区有特征性光吸收
    • 蛋白质分子中含有共轭双键的酪氨酸、苯丙氨酸和色氨酸，在280nm波长处有吸收峰，蛋白质的A与其浓度成正比
      • 可进行蛋白质定量测定
  • 五、 应用蛋白质呈色反应可测定溶液中蛋白质含量
    • 茚三酮反应
      • 蛋白质水解后产生的氨基酸可发生茚三酮反应
    • 双缩脲反应
      • 肽键与稀碱溶液和硫酸铜共热呈现紫色或红色，氨基酸不出现此反应
        • 可检测蛋白质水解程度
• 1. 蛋白质的结构层次及各层次之间的关系 2. 蛋白质结构与功能的关系。 3. 蛋白质的变构效应。 4. 蛋白质变性、复性及其应用。 5. 常用蛋白质分离、纯化技术的基本原理。