蛋白质的结构与功能

人卫第九版生物化学：蛋白质的结构与功能思维导图，包括：分子组成、分子结构、结构与功能的关系、理化性质。

蛋白质的结构与功能

• 分子组成
  • 基本组成
    • 元素
      • 碳、氢、氧、氮、硫
    • 基本单位
      • L-α-氨基酸
  • 根据侧链分类
    • 非极性脂肪族氨基酸
      • 甘、丙、缬、亮、异亮、脯、甲硫氨酸
    • 极性中性氨基酸
      • 丝氨酸Ser
      • 半胱氨酸Cys
      • 天冬酰胺Asn
      • 子主题
    • 芳香族氨基酸
      • 苯丙氨酸Phe
      • 酪氨酸Tyr
      • 色氨酸Trp
    • 酸性氨基酸
      • 天冬氨酸Asp
      • 谷氨酸Glu
    • 碱性氨基酸
      • 精氨酸Arg
      • 赖氨酸Lys
      • 组氨酸His
  • 氨基酸的理化性质
    • 两性解离
    • 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
  • 氨基酸通过肽键连接形成蛋白质或肽
  • 生物活性肽具有生物活性及多样性
• 分子结构
  • 一级结构
    • 化学键
      • 肽键
    • 定义
      • 子主题从N-端至C-端的氨基酸排列顺序
  • 二级结构
    • 蛋白质分子中某一段肽链的局部空间结构
      • 参与肽键形成的6个原子在同一平面上
      • α-螺旋
      • b-折叠使多肽链形成片层结构
      • b-转角和o-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
    • 化学键
      • 氢键
  • 三级结构
    • 化学键
      • 次级键：疏水键、氢键、盐键和范德华力
    • 定义
      • 整条肽链的所有原子在三维空间的排布位置
  • 四级结构
    • 化学键
      • 子主题
    • 定义
      • 蛋白质分子中各个亚基的空间排布及亚基接触部位的布局和相互作用
• 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
    • 氧化功能
    • 维持机体的酸碱平衡
    • 维持正常的血浆渗透压
  • 蛋白质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
  • 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
  • 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结构相似
    • 血红蛋白亚基构象变化可影响亚基与氧结合
      • 变构效应
      • 协同效应
    • 蛋白质构象改变可引起疾病
• 理化性质
  • 两性电离
    • 等电点
  • 胶体性质
  • 变性与复性
  • 紫外光谱区有特征性光吸收
  • 呈色反应