蛋白质的结构和功能

生化第一章蛋白质的结构与功能笔记，包括蛋白质的分子组成、蛋白质的分子结构、蛋白质的分类、蛋白质结构与功能的关系等内容。

蛋白质的结构和功能

• 分子组成
  • L-α-氨基酸是蛋白质的基本结构单位
    • 除甘氨酸外
  • 氨基酸的分类
    • 非极性脂肪族氨基酸
    • 极性中性氨基酸
    • 芳香族氨基酸
    • 酸性氨基酸
    • 碱性氨基酸
  • 氨基酸的理化性质
    • 两性解离
      • 等电点
    • 紫外线吸收
      • 280nm
    • 与茚三酮反应生成蓝紫色化合物
      • 脯氨酸与其反应为黄色
  • 氨基酸通过肽键连接而形成蛋白质和多肽
    • N-端到C-端
  • 生物活性肽具有生理活性及多样性
• 分子结构
  • 氨基酸的排列顺序决定蛋白质的一级结构
    • 肽键（主键），二硫键
  • 多肽链的局部有规则重复的主链构象为蛋白质的二级结构
    • 肽单元；有一定程度双键性
    • α-螺旋
      • 右手螺旋
      • 螺距0.54nm
      • 每个肽键的N-H和第四个肽键的羰基氧形成氢键， 方向与长轴基本平行
    • β-折叠
      • 锯齿状
      • 5~8个氨基酸残基
      • 平行
      • 反平行
        • 氢键垂直
    • β-转角
    • 氢键
    • Ω环（无规卷曲）
    • 超二级结构
      • 结构模体
  • 多肽链进一步折叠成蛋白质三级结构
    • 疏水键、盐键、氢键、范德华力
    • 结构域
  • 蛋白质分子中各个亚基的空间排布及亚基 与亚基之间的布局和相互作用称为四级结构
    • 以非共价键相连接
    • 亚基间的结合力
      • 氢键
      • 离子键
    • 亚基分子
      • 相同-同二聚体
      • 不同-异二聚体
  • 高级结构或空间构象
  • 蛋白质可依其组成、结构或功能进行分类
    • 单纯蛋白质
    • 缀合蛋白质
    • 组成成分
    • 纤维状蛋白质
    • 球状蛋白质
    • 形状
• 结构与功能的关系
  • 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
    • 氧化供能
    • 维持机体的酸碱平衡
    • 维持正常的血浆渗透压
  • 蛋白质一级结构是高级结构与功能的基础
  • 蛋白质的功能依赖特定的空间结构
• 理化性质
  • 两性电离性质
    • pH>pI,蛋白质带负电荷
    • pH=pI,不带电，在电场中不泳动
    • pH<pI，带正电荷
  • 胶体性质
    • 分子直径1~100nm
    • 颗粒表面电荷
    • 水化膜
    • 维持稳定的因素
  • 变性与复性
    • 变性的蛋白质易于沉淀，但沉淀并不一定变性
  • 在紫外光谱区有特征性光吸收
  • 呈色反应
    • 双缩脲反应
    • 茚三酮反应
      • 蛋白质水解后