导图社区 蛋白质化学
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蛋白质化学
分子组成
元素组成
C、H、O、N、少量S、部分含微量元素
含氮量平均为16％
基本单位
20种L-α-氨基酸，甘氨酸除外
氨基酸的理化性质
两性电离和等电点
等电点：当处于某一PH值溶液中的氨基酸解离后所带的正、负电荷相等，成为兼性离子，呈电中性，此时PH值称该氨基酸的等电点。
PH＜PI 氨基酸带正电荷 ； PH＞PI 氨基酸带负电荷
紫外吸收特性
含有共轭双键的氨基酸可吸收一定波长的紫外线，酪氨酸和色氨酸的紫外吸收峰在280nm
茚三酮反应
生成蓝紫色化合物，其最大吸收峰在570nm处
肽键和肽
肽键：一个氨基酸的羧基和另一个氨基酸的氨基缩合脱去一分子水形成的化学键。肽键中的C-N键具有部分双键性质，不能自由旋转
肽：多个氨基酸通过肽键相连接形成的化合物
分子结构
一级结构
定义
多肽链中氨基酸残基的组成和排列顺序
化学键
肽键，二硫键
二级结构
局部多肽链的主链骨架若干肽单元盘绕折叠形成的空间排布，不涉及氨基酸残基侧链的构象
四种构象
α螺旋
蛋白质分子中最稳定的二级结构
右手螺旋
螺旋一圈需3.6个氨基酸残基，螺距为0.54nm
氢键是维持二级结构的主要化学键
氨基酸残基的R侧链分布在螺旋外侧，其形状，大小及电荷影响α螺旋的形成和稳定
β折叠
肽键的平行走向有顺式和反式两种
β转角
无规卷曲
基序
两个或三个具有二级结构的肽段，在空间上相互接近，形成有规律的二级结构组合，被称为超二级结构
三级结构
所有分子的三维空间排布
次级键，包括疏水作用，离子键，氢键，范德华力及二硫键等
四级结构
有两条或两条以上的具有独立三级结构的多肽链相互作用，经非共价键缔合成特定的空间构象
亚基
在蛋白质的四级结构中，每条具有独立三级结构的多肽链称为亚基
亚基单独存在时不具有生物学活性，只有具备完整的四级结构才有生物学功能
结构与功能的关系
一级结构与功能的关系
一级结构是空间结构的基础
一级结构相似的蛋白质具有相似的高级结构与功能
一级结构关键部位变化，其生物活性也改变
分子病：蛋白质分子变异或缺失。镰刀型细胞贫血病β链N端第6个氨基酸残基由谷氨酸变成了缬氨酸
功能依赖特定的空间结构
理化性质
紫外吸收
280nm波长处有特征吸收峰，220nm处有肽键的特征吸收峰
呈色反应
双缩脲反应
含两个和两个以上肽键的化合物均能与碱性硫酸铜生成紫红色络合物
酪氨酸和色氨酸能与酚试剂反应生成蓝色化合物
两性电离与等电点
胶体性质
稳定性
表面电荷
水化膜
易沉降
不易通过半透膜
扩散慢
沉淀
盐析法
盐析作用：高盐浓度时，破坏蛋白质的水化膜并中和其电荷，促使蛋白质颗粒相互聚集而沉淀
有机溶液沉淀法
在等电点时加入有机溶剂更易使蛋白质沉淀
重金属盐沉淀法
PH＞PH
生物碱试剂沉淀法
PH＜PI
变性与复性
变性
实质上是次级键断裂，不涉及一级结构改变或肽键断裂
生理活性丧失，失去结晶能力，溶解度降低，粘度增加，易被蛋白酶水解
分离纯化
透析法和超滤法
体温有机溶剂沉淀法，盐析法，免疫沉淀法
电泳法
色谱法
氨基酸的定性和定量分析
紫外分光光度计定性定量测定蛋白质含量
P=6.25✖N
