蛋白质的结构与功能

本图分享了蛋白质的分子组成、蛋白质的分子结构、蛋白质的生物学功能知识，兴趣快来看看。

蛋白质的结构与功能

• 蛋白质的分子组成
  • 元素
    • C,H,O,N,S
    • 样品中蛋白质含量=样品中含氮量×6.25
  • 氨基酸结构与分类
    • 一般结构
      • L-α-氨基酸
      • 20种
    • 分类
      • 非极性脂肪族氨基酸
        • 甘，丙，缬，亮，异亮，脯，甲硫
      • 极性中性氨基酸
        • 丝，苏，半胱，天冬酰胺，谷氨酰胺
      • 芳香族氨基酸
        • 苯丙，酪，色
      • 碱性氨基酸
        • 精，赖，组
      • 酸性氨基酸
        • 谷，天冬
  • 氨基酸的理化性质
    • 两性解离
      • 兼性离子
      • 等电点
    • 紫外吸收
      • 色氨酸，酪氨酸
      • 280nm
    • 茚三酮反应
      • 蓝紫色化合物
      • 深浅与量成正比
      • 570nm
  • 肽键和肽链
    • 氨基酸通过肽键连接形成肽
      • 肽键（-CO-NH-)
      • N→C
    • 生物活性肽
      • 谷胱甘肽
  • 蛋白质的分类
    • 化学组成
      • 单纯蛋白质
      • 结合蛋白质
        • 非蛋白质：辅基
    • 形状
      • 纤维状蛋白质（结构蛋白）
      • 球状蛋白质）（功能蛋白）
• 蛋白质的分子结构
  • 一级结构
    • 氨基酸排列顺序
    • 肽键，二硫键
  • 肽单元
    • 肽链骨架:N,Cα，Co
  • 二级结构
    • 局部骨架原子
    • 氢键
    • 结构
      • α螺旋
        • 3.6个
        • 螺距：0.54nm
        • 氢键
      • β折叠
        • 锯齿状，交错
        • 平行排列，氢键
        • 顺反平行折叠
      • β转角
        • 氢键
      • Ω环
        • 无规卷曲
  • 模体（超二级结构）
    • 特定功能区
  • 三级结构
    • 空间排布
    • 疏水键，盐键，氢键，范德华力
    • 次级键，副键，二硫键
  • 结构域
    • 局部结构，独立构象和功能
  • 子主题
• 蛋白质的理化性质
• 蛋白质的分离纯化
• 蛋白质的生物学功能
  • 收缩或运动蛋白质
    • 肌动蛋白
  • 酶
    • 催化
  • 调节蛋白
    • 激素
    • 受体
    • 转录因子
  • 转运蛋白
    • 血红蛋白
    • 载脂蛋白
  • 防御蛋白
    • 免疫球蛋白
  • 营养和存储蛋白
    • 酪蛋白
    • 卵清蛋白
    • 铁蛋白
  • 结构蛋白
    • 胶原蛋白
    • 角蛋白
• 蛋白质结构与功能的关系

蛋白质的结构与功能

• 蛋白质的分子组成
  • 元素
    • C,H,O,N,S
    • 样品中蛋白质含量=样品中含氮量×6.25
  • 氨基酸结构与分类
    • 一般结构
      • L-α-氨基酸
      • 20种
    • 分类
      • 非极性脂肪族氨基酸
        • 甘，丙，缬，亮，异亮，脯，甲硫
      • 极性中性氨基酸
        • 丝，苏，半胱，天冬酰胺，谷氨酰胺
      • 芳香族氨基酸
        • 苯丙，酪，色
      • 碱性氨基酸
        • 精，赖，组
      • 酸性氨基酸
        • 谷，天冬
  • 氨基酸的理化性质
    • 两性解离
      • 兼性离子
      • 等电点
    • 紫外吸收
      • 色氨酸，酪氨酸
      • 280nm
    • 茚三酮反应
      • 蓝紫色化合物
      • 深浅与量成正比
      • 570nm
  • 肽键和肽链
    • 氨基酸通过肽键连接形成肽
      • 肽键（-CO-NH-)
      • N→C
    • 生物活性肽
      • 谷胱甘肽
  • 蛋白质的分类
    • 化学组成
      • 单纯蛋白质
      • 结合蛋白质
        • 非蛋白质：辅基
    • 形状
      • 纤维状蛋白质（结构蛋白）
      • 球状蛋白质）（功能蛋白）
• 蛋白质的分子结构
  • 一级结构
    • 氨基酸排列顺序
    • 肽键，二硫键
  • 肽单元
    • 肽链骨架:N,Cα，Co
  • 二级结构
    • 局部骨架原子
    • 氢键
    • 结构
      • α螺旋
        • 3.6个
        • 螺距：0.54nm
        • 氢键
      • β折叠
        • 锯齿状，交错
        • 平行排列，氢键
        • 顺反平行折叠
      • β转角
        • 氢键
      • Ω环
        • 无规卷曲
  • 模体（超二级结构）
    • 特定功能区
  • 三级结构
    • 空间排布
    • 疏水键，盐键，氢键，范德华力
    • 次级键，副键，二硫键
  • 结构域
    • 局部结构，独立构象和功能
  • 四级结构
    • 亚基
    • 氢键，盐键
• 蛋白质的理化性质
  • 两性解离
    • pH<等电点，蛋白质带+
    • pH=等电点，蛋白质不带电
    • pH>等电点，蛋白质带-
  • 胶体性质
    • 原因
      • 水化膜
      • 电荷
    • 等电点沉淀法
  • 变性
    • 本质
      • 空间构象被破坏
    • 一级结构不变
    • 因素
      • 物理：高温，高压 ，X线照射，超声波，剧烈震荡与搅拌
      • 化学：强酸，强碱，重金属盐，有机溶剂，浓尿素生物碱和十二烷基硫酸钠
    • 意义
      • 低温保存生物活性蛋白质
      • 利用变性因素进行消毒灭菌
  • 紫外吸收
  • 呈色反应
    • 双缩脲
    • 紫红色
    • 检测蛋白质的降解程度
• 蛋白质的分离纯化
  • 透析与超滤
    • 透析
      • 半透膜
    • 超滤
  • 沉淀
    • 盐析
      • 方法
        • 用高浓度的中性盐将蛋白质从溶液中析出
      • 原理
        • 水化膜被剥离
        • 表面电荷被中和
      • 基本不使蛋白质变性
    • 有机溶剂沉淀
      • 丙酮沉淀
    • 重金属盐、生物碱试剂及某些酸沉淀
    • 免疫沉淀
  • 电泳
    • 带电粒子定向移动
    • SDS-聚丙烯酰凝胶电泳
    • 等电聚焦电泳
  • 色谱
    • 离子交换色谱
      • 方法
        • 蛋白质两性解离特性
        • 等电点
      • 固定相
        • 离子交换剂
    • 凝胶过滤
      • 原理
        • 利用各蛋白质分子大小不同分离
      • 固定相
        • 多孔凝胶颗粒
      • 流动相
        • 不意导致蛋白质等生物分子变性的基本缓冲溶液
  • 超速离心
• 蛋白质的生物学功能
  • 收缩或运动蛋白质
    • 肌动蛋白
  • 酶
    • 催化
  • 调节蛋白
    • 激素
    • 受体
    • 转录因子
  • 转运蛋白
    • 血红蛋白
    • 载脂蛋白
  • 防御蛋白
    • 免疫球蛋白
  • 营养和存储蛋白
    • 酪蛋白
    • 卵清蛋白
    • 铁蛋白
  • 结构蛋白
    • 胶原蛋白
    • 角蛋白
  • 氧化供能
• 蛋白质结构与功能的关系
  • 蛋白质一级结构与功能的关系
    • 蛋白质的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
    • 蛋白质分子中重要的氨基酸改变可引起疾病
  • 蛋白质空间构象与功能的关系
    • 蛋白质功能依赖于特定的空间结构
    • 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与氧结合