蛋白质化学

这是一篇关于蛋白质化学的思维导图，两性电离与等电点:某一PH条件下氨基酸解离成阳离子和阴离子趋势及程度相同,成为兼性离子，净电荷为零。

蛋白质化学

• 蛋白质的分子组成
  • 蛋白质的元素组成
    • 主要为C.H.O.N.S,
    • N是蛋白质的特征元素，蛋白质含量接近16％（蛋白质＝N÷16%＝6.25N）
  • 蛋白质的结构单位
    • 氨基酸是蛋白质的基本结构单位，用于合成蛋白质的只有20种称为编码氨基酸
    • 芳香族氨基酸：苯丙氨酸，色氨酸，酪氨酸
    • 氨基酸性质
      • 紫外吸收特征：280nm，含有芳香环
      • 茚三酮反应
      • 两性电离与等电点：某一PH条件下氨基酸解离成阳离子和阴离子趋势及程度相同，成为兼性离子，净电荷为零。
  • 蛋白质的辅基：蛋白质所含的非氨基酸部分
• 肽键和肽
  • 肽键与肽平面：由一个氨基酸的羧基和另一个氨基酸的氨基
  • 肽：
    • 肽是氨基酸的链状聚合物
    • 蛋白质是大分子肽
• 蛋白质的分子结构
  • 蛋白质的一级结构
    • 定义：指构成一个蛋白质分子的一条或多条肽链的全部氨基酸序列
    • 主要化学键：肽键，二硫键
    • 意义：一级结构是蛋白质活性的分子基础，构象基础。
  • 蛋白质的二级结构
    • 定义：指蛋白质局部肽段主链原子的空间布局，即主链构象
    • 形式
      • α螺旋：右手螺旋，侧链向外，每个螺旋含有3.6个氨基酸残基，螺距0.54nm，螺旋直径0.5nm.
      • β折叠：锯齿，状侧链较小，同向平行，反向平行
      • β转角，环，无规卷曲
    • 主要化学键：氢键
  • 蛋白质的三级结构
    • 定义：整条肽链，所有氨基酸残基
    • 主要化学键：疏水键，氢键，离子键，范德华力
    • 特征：折叠成紧密球状或椭圆形，含有多种二级结构并具有明显折叠层次
  • 蛋白质的四级结构
    • 定义：亚基空间排布，亚基接触部位，相互作用
    • 亚基：在四级结构中，每个独立三级结构的多肽链
    • 主要化学键：疏水键，氢键，离子键，范德华力
• 蛋白质沉淀
  • 盐析在蛋白质溶液中加入大量中性盐以增加离子强度，会中和蛋白质表面电荷并破坏水化膜，降低蛋白质溶解度，从不饱和到饱和析出。
  • 有机溶剂沉淀蛋白质：乙醇，丙酮作为脱水剂破坏蛋白质分子水化膜
  • 重金属沉淀蛋白质：调节蛋白质溶液的pH值使其大于等电点，此时蛋白质净带负电荷易于重金属离子结合形成沉淀。
  • 酸沉淀蛋白质：pH略小于等电点时，蛋白质净带正电荷可与带负电荷的酸根离子结合并沉淀。
  • 免疫沉淀蛋白质抗原与康体蛋白发生反应形成抗原-抗体复合物沉淀。
• 蛋白质的理化性质
  • 蛋白质的一般性质
    • 紫外吸收特征
    • 显色反应
      • 茚三酮反应，紫色
      • 双缩尿反应，铜离子，紫红色（三肽及以上与肽键反应）
    • N端反应
    • 两性电离等电点
  • 蛋白质的大分子特性
    • 蛋白质溶液的胶体性质
    • 沉降与沉降系数
    • 蛋白质变性与复性
      • 蛋白质变性是指消除稳定蛋白质构象的作用力，造成四级，三级，二级结构被破坏，理化性质改变，生物活性丧失。
      • 变性效应：蛋白质分子内部内部的疏水基团暴露，肽链展开，分子对称性丧失，结晶能力丧失，扩散系数减小，溶解度降低，活性丧失，易被蛋白质降解，溶液粘度增加。
      • 变性本质：空间结构和二硫键改变，一级和肽键不改变
• 蛋白质结构与功能关系
  • 蛋白质一级结构与功能的关系
    • 蛋白质的一级结构是其空间结构的基础
    • 蛋白质的一级结构相似则其功能一致
    • 同源蛋白的一级结构蕴含生物进化信息
    • 改变蛋白质的一级结构可直接影响其功能
  • 蛋白质空结构与功能的关系
    • 构象决定性质和功能
    • 变构改变活性