蛋白质化学

蛋白质化学思维导图：包含综述:蛋白质是生命活动的物质基础,是细胞和组织的重要组成部分，蛋白质生物学功能，① 蛋白质的分子组成，二 蛋白质的基本组成单位——氨基酸. 除甘氨酸,其余均为L-a氨基酸，等等

蛋白质化学

• ① 蛋白质的分子组成
  • 一 蛋白质的元素组成
    • 主要元素 C H O N(特征性元素)
      • 样品中蛋白质含量=样品含氮量*6.25
  • 二 蛋白质的基本组成单位——氨基酸. 除甘氨酸,其余均为L-a氨基酸
    • 概括
      • 氨基酸与氨基酸通过肽键链接形成高分子
      • 能合成蛋白质的氨基酸只有20种
    • (一) 氨基酸的结构
      • 
    • (二) 氨基酸的分类
      • 1 根据r基化学结构分类
        • 脂肪族氨基酸
        • 芳香族氨基酸
        • 杂环族氨基酸
      • 2 根据r基酸碱性分类
        • 酸性氨基酸
        • 碱性
        • 中性
      • 3 根据人体能否自身合成
        • 必需
        • 非必需
      • 4 根据分解产物的进一步转化
        • 生糖氨基酸
        • 生酮
        • 生糖兼生酮
      • 5 非极性脂肪族R基氨基酸
        • 甘氨酸 丙氨酸 缬氨酸 亮氨酸 异亮氨酸 脯氨酸 甲硫氨酸
      • 6 极性不带电荷R基氨基酸
        • 丝氨酸 半胱氨酸 天冬氨酸 谷氨酰胺 苏氨酸
      • 7 芳香族R基氨基酸
        • 苯丙氨酸 酪氨酸 色氨酸
      • 8 带正电荷R基（碱性）氨基酸
        • 赖氨酸 精氨酸 组氨酸
      • 9 带负电荷R基（酸性）氨基酸
        • 天冬氨酸 谷氨酸
    • （三）氨基酸的理化性质
      • 紫外线吸收特征；两性解离与等电点；茚三酮反应(用于氨基酸的定量分析)
    • （四）蛋白质的变性与沉淀
      • 变性
        • 破坏非共价键和二硫键（空间构像）不会破坏一级结构
      • 特点
        • 溶解度降低；粘度上升；结晶能力下降；生物活性下降；易受蛋白酶水解
      • 蛋白质的复性
        • 引起变性的因素较温和，空间构象变化较小，除去影响因素，恢复天然构象，恢复生物活性
      • 变形蛋白易沉淀（从蛋白质分子中析出蛋白质），但蛋白质沉淀不一定变性，变性也不一定沉淀
  • 三 肽键与肽
    • 肽键
      • 一个氨基酸的氨基与另一个氨基酸的羧基脱水缩合形成的化学键(氨基酸手拉手的方式)所有的肽键均为酰胺键
    • 肽
      • 氨基酸手拉手形成的链
        • 10个以内的氨基酸残基:寡肽
        • 10个:多肽
        • 50个:蛋白质
• ② 蛋白质的分子结构
  • 一 维持蛋白质结构的化学键
    • 二硫键；氢键；疏水作用；离子键；范德华力
  • 二 蛋白质的一级结构（共价结构）
    • 蛋白质分子内氨基酸残基的排列顺序
    • 肽键是主要的化学键
    • 作用
      • 蛋白质一级结构是其空间构象和特性生物学的功能的基础
    • 分子病
      • 基因突变造成蛋白质结构或合成量异常而导致的疾病，基因突变改变蛋白质一级结构，从而改变其生物活性甚至生理功能。（镰状细胞贫血，由血红蛋白分子结构异常引起。（血红蛋白六位亚基上的谷氨酸变成缬氨酸即酸性氨基酸被中性））
  • 三 蛋白质的二级结构
    • 是指多肽链主链的局部构象不涉及侧链的空间排布
    • 氢键是主要的化学键
    • 二级结构类型
      • ∂-螺旋
      • B-折叠 氢键是维持B-折叠稳定性的主要作用力
      • B-转角
      • 几环 无规卷曲
      • 疾病 疯牛病(a-螺旋-B折叠)
    • 超二级结构（基序或模体）
      • 由2个或2个以上的二级结构单元进一步聚集和组合在一起，形成规则的二级结构聚集体
      • 功能
        • 可以降低蛋白质分子的内能，使之更加稳定 它是蛋白质从二级结构形成三级结构的过渡结构
  • 四 蛋白质的三级结构与结构域
    • 定义
      • 蛋白质分子整条肽链的空间结构，描述其所有原子的空间排布
    • 化学键
      • 众多氢键；疏水作用；范德华力；离子键；少量共价键
    • 由一条肽链构成的蛋白质，只有形成三级结构时，才具有生物活性
    • 结构域
      • 由多肽链折叠而成，肽链缠绕紧密而稳定
      • 折叠紧密，各行其功能
  • 五 蛋白质的四级结构
    • 两条或两条以上的多肽链构成,每条肽链都有独立的三级结构,每条肽链称为亚基
    • 是描述各亚基之间的相对位置
    • 依靠:非共价键,(氢键/离子键)
    • 血红蛋白有四级结构; 肌红蛋白无
• 蛋白质生物学功能
  • 作为生物催化剂
  • 代谢调节作用
  • 免疫保护
  • 物质的转运和储存
  • 运动与支持
  • 参与细胞间信息传递
• 综述:蛋白质是生命活动的物质基础,是细胞和组织的重要组成部分