导图社区 蛋白质
这是一篇关于生物化学之蛋白质化学的思维导图，主要包括蛋白质的分子结构、组成与分类、氨基酸和肽三部分内容。
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第二章 蛋白质
元素组成
C、H、O、N、S
基本组成单位：氨基酸
结构通式
分类
蛋白质中常见（20）
非极性
极性
不带电荷
带正电荷
带负电荷
蛋白质中稀有
非极性非蛋白质氨基酸
理化性质
吸收光谱
分光光度法-最大吸收波长280nm
酸碱性质
偶极离子形式
两性解离
等电点
计算：PI=1/2（pK1+pK2）
性质：PH大于PI，氨基酸带负电，向正极移动
化学反应
茚三酮反应
参与基团：α-氨基、α-羧基
脯氨酸反应不生成NH3，产物黄色，最大吸收峰440nm
试剂：茚三酮
产物：CO2、NH3、蓝紫色复合物
应用：蛋白质定性、定量测量
反应过程：1⃣️与茚三酮在弱酸性溶液中共热脱氨脱羧，生成CO2、NH32⃣️生成的还原性茚三酮与NH3、与茚三酮反应生成蓝紫色复合物
Sanger反应
参与基团：α-氨基
试剂：2，4-二硝基氟苯（DNFB/FDNB）
产物：黄色物质（DNP-氨基酸）
反应过程：1⃣️与2，4-二硝基氟苯（DNFB/FDNB）生成黄色物质（DNP-氨基酸）2⃣️纸层析等鉴定
应用：多肽和蛋白质N-末端氨基酸的测定
Edman反应
试剂：苯异硫氰酸酯（PITC）
产物
中间：PTC-氨基酸
最终：PTH氨基酸（无色）
应用：多肽N-端氨基酸测定+测序
反应过程：1⃣️弱碱条件下与PITC生成PTC-氨基酸2⃣️PTC-氨基酸在硝基甲烷中与酸作用环化成PTH-氨基酸3⃣️层析法鉴定
蛋白质结构
一级结构
概念：肽链中氨基残基的排列顺序
测定
步骤
纯化蛋白质（97%以上）
确定肽链/亚基数目（蛋白质末端氨基酸残基测定、分子量测定）
断裂二硫键、分离纯化、水解
测定序列（每个肽段）
结构重建
方法
末端氨基酸残基确定
N-末端
丹磺酰氯法
氨肽酶法
C-末端
肼解法
还原法
羧肽酶
断裂二硫键
过甲酸氧化法
巯基试剂还原法
二硫键位置确定
多肽链断裂
蛋白酶断裂法
化学断裂法
二级结构
概念：肽链主链有规律的折叠和盘绕（局部）
主要作用力：氢键
类型
α-螺旋
最常见、含量最丰富
特点
右手螺旋
每圈3.6个氨基残基
螺距0.54nm
螺旋半径：0.23nm
φ=-57度，ψ=-47度，ω=180度
位置：第n个氨基残基的C=O中O与n+4个氨基残基的- NH中H形成氢键
脯氨酸、甘氨酸等无
β-折叠
平行 0.325nm
反平行 0.35nm
β-转角
位置：第一个氨基酸残基的羰基与下游第四个残基的氨基形成氢键
无规卷曲
超二级结构
αα
ββ
βαβ
三级结构
主要作用力
非共价键（弱相互作用力）：疏水相互作用、离子键、氢键、范德华力
二硫键
结构域
四级结构
位置：亚基之间
主要作用力：非共价键
蛋白质分离纯化
透析与超过滤
电泳
层析
超速离心
生物质谱技术
蛋白质分类
简单蛋白质
清蛋白、球蛋白、谷蛋白、
结合蛋白质
蛋白质功能
主要生物功能
催化
调节
运输
贮存
收缩及运动
结构支撑
保护及防御
结构与功能作用
一级结构决定高级结构，高级结构决定性质和功能
功能依赖特定结构
变构效应
协同效应
蛋白质性质
胶体性质
两性解离和等电点
沉淀
高浓度中性盐
最安全最常用
硫酸铵、氯化钠等
有机溶剂
容易引起变性
甲醇、乙醇、丙酮等
重金属离子
生物碱试剂
单宁酸、苦味酸等
变性与复性
变性
原因：维系天然构象的次级键结构被破坏
因素
物理：加热、紫外线、X射线
化学：有机溶剂、酸碱等
复性
恢复天然构象
颜色反应
凯氏定氮法 N 16%
依据：R基
酸性找最小两个，碱性找最大两个
最大吸收峰570nm
碘乙酸保护封闭巯基
反平行更伸展
球形蛋白中β-转角占1/4
并非完全任意
沉降系数S
低浓度“盐溶”
