蛋白质化学知识导图

蛋白质化学知识导图，讲述了蛋白质化学的定义、元素组成、基本单位、肽和肽键、蛋白质的分子结构，赶快收藏下图学习吧！

蛋白质化学

• 定义
  • 是一类生物大分子，由一条或多条肽链构成，每条肽链都由一定数量的氨基酸按一定顺序通过肽链构成
• 元素组成
  • 通过含氮量大致计算其蛋白质含量公式：样品蛋白质含量（g）=样品含氮量（g）×
  • C、H、O、N，少部分还含有S，N为蛋白质的特征元素。各种蛋白质的含氮量接近，平均值为16%
• 基本单位
  • 氨基酸
    • 化学通式
      • • 该图为L-氨基酸，
    • 组成人体蛋白质的氨基酸仅有20种
      • Gly、Ala、Pro、Val、Lel、Ile、Met、Phe、Trp、Tyr、Ser、Thr、Cys、Asn、Gln、Lys、Ary、His、Asp、Glu
    • 氨基酸的分类
      • 非极性脂肪族R基氨基酸【7种】
      • 极性不带电荷R基氨基酸【5种】，可与水形成氢键（半胱氨酸除外）
      • 带正电R基氨基酸【3种】，R基—氨基、胍基、咪唑基
      • 带负电R基氨基酸【2种，天冬氨酸、谷氨酸】
      • 芳香族R基氨基酸【3种】，R基有苯环结构
      • 口诀
        • 碱性赖精组，酸性天和谷；含硫半甲硫，羟基酪苏丝；芳香本色酪，分支缬亮异；无手甘氨酸，亚胺脯氨酸。
    • 理化性质
      • 两性电离与等电点：
      • 茚三酮反应：可与氨基酸反应生成紫色化合物
      • 芳香族氨基酸具有紫外吸收特性:可用280㎜紫外分光光度法进行蛋白质定量分析
• 蛋白质的理化性质
  • 蛋白质的胶体性质
    • 蛋白质分子的直径达到胶体粒子范围内，因此溶于水，成为亲水胶体
    • 稳定因素：同行电荷、水化膜
  • 蛋白质的沉淀
    • 在一定条件下，蛋白从溶液中析出的现象
  • 蛋白质的变性与复性
    • 变性
      • 由于稳定蛋白质构象的化学键被破坏，造成其二级、三级、四级结构被破坏，导致其天然构想部分或完全破坏，理化性质改变，活性丧失
      • 本质：破坏非共价键和二硫键，不改变蛋白质的其它一级结构，即氨基酸序列不变
      • 蛋白质凝固：蛋白质溶液中的PH接近等电点，加热可以使其形成较坚硬的凝块，该凝块不溶于强酸或强碱，这种现象称为蛋白质凝固，为蛋白质变性后进一步发展的不可逆结果
    • 复性：某些蛋白质的变性是可逆的，当变形程度较轻时，如果除去变性因素，使蛋白质重新处于能够形成稳定天然构象的条件下，则这些蛋白质的构象及其功能可以恢复或部分恢复的现象叫蛋白质的复性
• 蛋白质的分子结构
• 肽和肽键
  • 肽：由不止一个氨基酸通过肽键连接而成。肽分子中的氨基酸是不完整的，氨基失去了氢，羧基失去了羟基，因而称为氨基酸残基
  • 肽键：存在于蛋白质和肽分子中，是由一个氨基酸的α-羧基和另一个氨基酸的α氨基脱水缩合而成
• 蛋白质的分子结构
  • 一级结构
    • 通常描述为蛋白质多肽链中氨基酸的排列顺序，简称氨基酸序列。无生物学活性
    • 肽键为一级结构的主要作用力
  • 二级结构
    • 蛋白质多肽链局部片段（3~30AA）的构象，该片段的氨基酸序列是连续的，主链构象通常是规则的。无生物学活性
    • 主要形式：α螺旋、β折叠、β转角、无规卷曲
    • 稳定因素是氢键
    • 超二级结构：又称基序、模体，是指几个二级结构单元进一步聚集和结合形成的特定构象单位，具有特定功能，通常直接参与分子识别和分子结合。是蛋白质在二级结构基础上形成三级结构时经过的一个新的结构层次
  • 四级结构
    • 蛋白质的每条肽链被称为一个亚基。由两个或两个以上亚基之间相互作用，彼此以非共价键相联而形成更复杂的构象，称为蛋白质的四级结构
    • 维系的非共价键：氢键、离子键、范德华力、疏水键
    • 亚基：每条具有完整三级结构的多肽链
  • 三级结构
    • 是指蛋白质分子整条肽链的构象，描述所有原子的空间排布
    • 维系的化学键：疏水键、氢键、离子键、范德华力、二硫键
    • 特点：疏水基团在分子内部，亲水基团在分子表面，形成紧密结构；由一条肽链构成的蛋白质，当具有三级结构时才具有生物学活性
    • 结构域：许多较大蛋白质的三级结构中常可分割成一个或数个球形区域，折叠较为紧密，各行其功能，称为结构域