蛋白质的结构与功能

蛋白质是生命活动的最主要的载体，是功能的执行者，蛋白质构成的人体的结构物质。蛋白质只除水分以外含量最高的物质，一般可以占到固形物的50%左右，某些组织器官比如肌肉肝脏脾蛋白质含量可以高达50%以上。

蛋白质的结构和功能

• 蛋白质的结构
  • 一级结构
    • 氨基酸的排列顺序
  • 二级结构
    • 某一段肽链的局部空间结构，即该段肽链主链骨架原子的相对空间位置
    • α-螺旋、β-折叠、β-转角和无规卷曲
  • 三级结构
    • 整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置，即整条肽链所有原子的在三维的排布位置
    • 结构模体：蛋白质分子中具有特定空间构象和特定功能的结构成分
    • 结构域：分子量较大的蛋白质常有多个结构较为紧密且稳定的区域，并各行功能。
    • 蛋白质的多肽链须折叠成正确的空间构象
  • 四级结构
    • 含两条肽链以上的蛋白质可有四级结构，其中每条肽链成为一个亚基。蛋白质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，称为蛋白质的四级结构。
• 蛋白质的功能
  • 构成细胞和生物体结构
    • 肌肉、内脏、神经、血液、毛发
  • 物质运输
    • 血红蛋白等
  • 催化功能
  • 信息交流
  • 免疫
    • 抗体、淋巴因子
  • 氧化供能
  • 维持机体酸碱平衡
  • 维持正常的血浆渗透压
• 蛋白质结构与功能的联系
  • 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和功能
  • 生物进化信息
  • 重要蛋白质的氨基酸序列改变可引起疾病
    • 镰状细胞贫血
• 蛋白质的功能依赖特定空间结构
  • 血红蛋白与肌红蛋白结构相似
  • 血红蛋白亚基构象改变影响亚基与氧结合
• 氨基酸的分类
  • 疏水性氨基酸
    • 甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、脯氨酸、甲硫氨酸等
  • 亲水性氨基酸
    • 丝氨酸、半胱氨酸、天冬氨酸等
  • 碱性氨基酸
    • 赖氨酸、精氨酸、组氨酸
  • 酸性氨基酸
    • 天冬氨酸、谷氨酸
  • 含S氨基酸
    • 甲硫氨酸、半胱氨酸
  • 含芳香环氨基酸
    • 苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸
• 蛋白质的性质
  • 两性解离
  • 含共轭双键的蛋白质具有紫外线吸收性质
  • 与茚三酮反应生成蓝紫色化合物
  • 与双缩脲试剂反应，呈紫色或红色
• 蛋白质的分离纯化
  • 透析、盐析、离子交换住层析、凝胶过滤层析、亲和层析、电泳、