导图社区 生化-蛋白质的结构与功能
生化-蛋白质的结构与功能的思维导图，内容包含氨基酸、蛋白质的分子结构、蛋白质结构与功能的关系、蛋白质的理化性质，一起来学习吧。
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蛋白质的结构与功能
蛋白质分子组成：16%氮
氨基酸
参与蛋白质合成的氨基酸一般有20种，通常为L-α-氨基酸（除甘氨酸外）
分类
酸性
天冬氨酸
Asp
谷氨酸
Glu
碱性
赖氨酸
Lys
精氨酸
Arg
组氨酸
His
芳香族
酪氨酸
Tyr
色氨酸
Trp
苯丙氨酸
Phe
非极性脂肪族
异亮氨酸
Ile
亮氨酸
Leu
甲硫氨酸（蛋氨酸）
Met
丙氨酸
Ala
甘氨酸
Gly
脯氨酸（亚氨基酸）
Pro
缬氨酸
Val
极性中性
谷氨酰胺
Gln
半胱氨酸
Cys
天冬酰胺
Asn
丝氨酸
Ser
苏氨酸
Thr
含硫
甲硫氨酸、半胱氨酸
侧链含羟基
丝氨酸、苏氨酸
性质
两性解离
等电点：使氨基酸解离成阳离子和阴离子的趋势相同时溶液的PH
含共轭双键的氨基酸（酪、色）具有紫外线吸收性质
测定蛋白质溶液280nm光吸收值分析溶液蛋白质含量
与茚三酮反应生成蓝紫色化合物
测定蓝紫色化合物570nm吸收峰分析氨基酸含量
蛋白质的分子结构
一级结构
氨基酸的排列顺序
作用力：肽键、二硫键
二级结构
多肽链中某一段肽链的局部空间结构
α-螺旋
顺时针螺旋上升（右手螺旋放头顶）
每3.6个氨基酸残基上升一圈，螺距0.54nm
每个肽键的N-H与第四个肽键的羰基氧形成氢键，氢键方向与长轴基本平行
β-折叠
两条以上的肽链平行/反平行排列呈锯齿状片层结构
β-转角
Ω环
肽单元
参与肽键构成的C1、C、O、N、H、C2位于同一平面构成肽单元
测定蛋白质二级结构
圆二色光谱
氢键
三级结构
整条多肽链中所有原子的空间排布
模体：蛋白质中具有特定空间构象和特定功能的结构成分
常规的二级结构组合，超二级结构
亮氨酸拉链、锌指结构
结构域：各行其功能的蛋白质区域紧密集合
疏水作用、离子键、氢键、范德华力
四级结构
两条或以上的亚基间通过非共价键形成的空间结构
亚基结构相同：同二聚体
亚基结构不同：异二聚体
亚基：具有独立空间结构的多肽链
主要是氢键和离子键
蛋白质结构与功能的关系
主要功能
构催运免调（酸碱、渗透压）信氧（氧化供能）
执行方式
蛋白质与小分子相互作用
蛋白质与核酸的相互作用
蛋白质间的相互作用
蛋白质一级结构是高级结构与功能的基础
一级结构是空间构象的基础
分子伴侣：辅助
一级结构相似的蛋白质具有相似的高级结构与功能
氨基酸序列蕴含生物进化信息
重要蛋白质的氨基酸序列改变引起疾病
镰刀型细胞贫血症
肌营养不良症
蛋白质的功能依赖特定的空间结构
血红蛋白（Hb）
由四个亚基组成，各带一个血红素，可运输氧气
氧解离曲线：S型
正协同效应
Hb中氧与亚基结合，引起其他亚基构象变化，称别构效应，氧为别构剂，Hb为别构蛋白
肌红蛋白（Mb）
可储存氧气
蛋白质构象改变引起疾病
疯牛病
朊病毒（PrP）
α螺旋转变为β折叠
人纹状体脊髓变性病、阿尔兹海默病、亨廷顿病
蛋白质的理化性质
两性解离的性质
等电点
接近5.0
胶体性质
水化膜：蛋白质表面的亲水集团吸引水分子
表面电荷
变性与复性
变性
空间结构（二硫键、非共价键）的破坏
因素
加热、有机溶剂、强酸强碱、重金属离子、生物碱试剂
表现
溶解度降低、黏度增加、结晶能力消失、易被蛋白酶水解
复性
核糖核酸酶A
不可逆变性
沉淀
变性后，疏水侧链暴露导致易于沉淀。沉淀不一定变性
盐析法、等电点沉淀、有机溶剂沉淀、重金属盐沉淀、生物碱沉淀
蛋白质的凝固作用
强酸强碱变性后，调至等电点，蛋白质成絮状，加热后凝固
蛋白质的保护
低温储存
紫外线吸收
酪氨酸、色氨酸在280nm波长有特征性吸收峰，可进行蛋白质定量测定
呈色反应
茚三酮反应
氨基酸，蓝紫色
测定蛋白质含量
双缩脲反应
肽键，紫色或红色
检测水解程度
