生化-蛋白质

这是一篇关于生化-蛋白质的思维导图，主要内容有名词解释、分子组成、分类、分类汇总、氨基酸性质等。

蛋白质与氨基酸

• 名词解释
• 分子组成
  • C,N,O,H,S
  • 其中含N量大约在16%
  • 基本单位
    • L-α-氨基酸
    • 结构
      • α-C上连接着NH2,CH3,COOH
• 分类
  • 非极性脂肪族氨基酸
    • 氨基酸
      • 甘氨酸
        • H
        • Gly
        • 并不是L-α-氨基酸
      • 丙氨酸
        • CH3
        • Ala
      • 缬氨酸
        • 异丙基
        • Val
      • 亮氨酸
        • 2-异丁基
        • Leu
      • 异亮氨酸
        • 1-异丁基
        • Ile
      • 脯氨酸
        • 环状
        • Pro
        • 为亚氨基酸
      • 甲硫氨酸
        • -C-C-S-C
        • Met
        • 也称为蛋氨酸
        • 含S
    • PI：5.7-6.3
  • 极性中性氨基酸
    • 氨基酸
      • 丝氨酸
        • 甲醇基
        • Ser
        • 含羟基
      • 半胱氨酸
        • -C-SH {巯【qiu（二声）】基}
        • Cys
        • 巯基S-H键断裂后形成二硫键生成胱氨酸
      • 天冬酰胺
        • 乙酰基
        • Asn
      • 谷氨酰胺
        • 丙酰基
        • Gln
      • 苏氨酸
        • 1-乙醇基
        • Thr
        • 含羟基
    • PI：5-5.7
  • 芳香型氨基酸
    • 氨基酸
      • 苯丙氨酸
        • 甲苯基
        • Phe
      • 酪氨酸
        • 3-甲基苯酚基
        • Tyr
      • 色氨酸
        • 双环
        • Trp
    • PI:5.4-5.9
  • 酸性氨基酸
    • 氨基酸
      • 天冬氨酸
        • 乙酸基
        • Asp
      • 谷氨酸
        • 丙酸基
        • Glu
    • PI：2.9-3.3
  • 碱性氨基酸
    • 氨基酸
      • 精氨酸
        • 长链碱
        • Arg
      • 赖氨酸
        • 长链碱
        • Lys
      • 组氨酸
        • 环碱
        • His
    • PI：7.5-10.8
• 分类汇总
  • 含S
    • 甲硫氨酸（蛋氨酸），胱氨酸，半胱氨酸
  • 含环
    • 脯氨酸，苯丙氨酸，酪氨酸，色氨酸，组氨酸
• 氨基酸性质
  • 两性解离
    • 存在等电点（PI）
      • 解离成为阳离子和阴离子的趋势相同时该状态的PH
  • 含有共轭双键的氨基酸拥有紫外线吸收的性质
    • 因为拥有色氨酸，酪氨酸最大吸收峰在280nm左右
  • 氨基酸与茚三酮反应生成蓝紫色化合物
• 氨基酸-蛋白质
  • 一级
    • 氨基酸通过脱水缩合形成肽键生成一级结构
    • 肽键连接
    • 2-20个氨基酸的叫寡肽，20-50的叫多肽，50+的叫蛋白质
    • 从N端写道C端
    • 脱水缩合后的残余氨基酸称为氨基酸残基
  • 二级
    • 生成一级结构后，主链骨架结构发生改变，其构想的差异形成蛋白质的二级结构
    • 含有：α-旋转，β-折叠，β-转角，Ω环，无规卷曲
    • α-旋转
      • 最为常见的二级结构
      • 顺时针方向，右手螺旋
      • 3.6个氨基酸残基上升一圈，螺距0.54nm
    • 主要为氢键
  • 三级
    • 超二级
      • 生成结构模体
        • 拥有特定空间构象和特定功能的结构成分
        • motif
    • 结构域
      • 折叠为多个结构较为紧密且稳定的区域，并各行其功能
      • domain
      • 氢键，离子键，疏水键，范德华力链接，最主要是疏水键
    • 因为侧链相互作用缠绕，生成球状分子，外层亲水，内层疏水
  • 四级
    • 仅仅为双链蛋白质有四级结构
    • 两条拥有完整三级结构的肽链（亚基）通过非共价键链接的方式形成特定的三维空间结构
    • 两条肽链相同称为同二聚体，反之为异二聚体
• 分子伴侣
  • 分子伴侣是细胞中一大类蛋白质，是由不相关的蛋白质组成的一个家系，它们介导其它蛋白质的正确装配，但自己不成为最后功能结构中的组分。
• 蛋白质的结构与功能
  • 主要功能
    • 构成细胞和生物体结构
    • 物质运输
    • 催化
    • 信息交流
    • 免疫
    • 氧化供能
    • 维持机体酸碱平衡
    • 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
    • 一级结构相似的多肽或者蛋白质之间可能具有相似的功能
    • 一级结构相似的多肽或者蛋白质其空间构象以及功能也相似
  • 重要蛋白质的氨基酸序列改变可以引起疾病
    • 正常人血红蛋白β亚基的第六位是谷氨酸，在镰状细胞贫血病人的血红蛋白中谷氨酸变成了缬氨酸
  • 蛋白质的功能依赖特定空间结构
    • 如：血红蛋白和肌红蛋白
      • 血红蛋白亚基和肌红蛋白结构相似
      • 血红蛋白（Hb）是由四个亚基组成的四级结构双链蛋白质，每个亚基可以介个一个血红素并携带一分子氧，所以一分子Hb可以携带四分子氧。
      • 肌红蛋白（Mb）只有三级结构的单链蛋白质，内部有个袋形结构，血红素位于其中
      • 由于协同效应和变构效应，产生氧解离曲线差异
    • 协同效应
      • 分类
        • 正协同效应
        • 负协同效应
      • 简单理解，1+1>2或者1+1<2
    • 一个氧分子与Hb亚基结合后会引起其他亚基构象变化
      • 别构效应
  • 蛋白质构象转变可以引起疾病
    • 疯牛病
      • 由于朊病毒蛋白引起的一组人和动物退行性病变
      • PrP是染色体基因编码的蛋白质，在朊病毒的毒害下α-螺旋变成了β-折叠
      • 水溶性差，对热稳定，最终形成淀粉样沉淀致病
• 蛋白质的理化性质
  • 蛋白质由两性电离性质
    • 同理，拥有PI
  • 蛋白质拥有胶体性质
    • 维持因素
      • 表面电荷
      • 水化膜
  • 蛋白质的变性和复性
    • 注意
      • 变性蛋白不一-定沉淀，
      • 沉淀蛋白也不一定变性.
    • 凝固:沉淀结块，凝块不溶于强酸、强碱
    • 结絮:变性蛋白质的絮状沉淀，沉淀可溶于强酸、强碱
    • 沉淀:不稳定蛋白质从溶液中析出
  • 蛋白质在紫外光谱区有特征性光吸收
  • 应用蛋白质呈色反应可以测定溶液中蛋白质含量