生物化学第一章蛋白质的结构与功能

精选！生物化学与分子生物学第一章蛋白质的结构与功能思维导图分享！下图详细介绍了蛋白质的分子组成、结构与功能的关系、物理性质（两性电离性质、胶体性质、变性与复性、紫外线光吸收、茚三酮反应、双缩脲反应）三个部分内容。干货满满，赶快收藏学起来吧！

第一章蛋白质的结构与功能

• 第一节
  • 概述
    • 蛋白质的概念
      • 用氨基酸经肽键连接而成的含氮大分子化合物
    • 地位
      • 它是生命活动的主要载体，也是功能执行者
  • 蛋白质的化学组成及特点
    • 化学组成
      • 主要组成
        • C H O N S
      • 微量组成
        • I P Se Cu Fe Mo Zn 等
    • 特点
      • 各种蛋白质的含氮量都很稳定，都约为16%=6.25
    • 作用
      • 可用来测定生物样品中的蛋白质含量
      • 100克样品中的蛋白质含量=每克样品中的含氮量×6.25×100
  • 子主题
  • 蛋白质的基本组成单位→氨基酸
    • 氨基酸
      • 蛋白质是大分子化合物，可被强酸 强碱 和蛋白酶水解为蛋白质的基本组成单位→氨基酸
    • 氨基酸的种类与命名
      • 种类
        • 目前世界已知氨基酸有两百多种，但构成人体蛋白质的氨基酸只有二十
        • 20种氨基酸
          • 必需氨基酸
            • 人体自身不能合成的，需要外界来获得
          • 非必须氨基酸
            • 人体能自身合成的氨基酸
      • 二十种氨基酸共有特点
        • ①均为α-氨基酸（脯氨酸为亚氨基酸）
          • 即一个α-碳原子上连接一个羧基（-COOH）也连接着一个氨基（-NH2）
        • ②均为L-型氨基酸（甘氨酸除外）
          • 手性碳原子，-α碳原子是一个不对称的碳原子
          • 组成人体的氨基酸均为L-型氨基酸
        • 综上，构成人体所需的氨基酸均为L-α型氨基酸
    • 氨基酸的四种分类
      • 非极性氨基酸
        • 亮氨酸
        • 异亮氨酸
        • 结氨酸
        • 苯丙氨酸
        • 蛋氨酸
      • 极性中性氨基酸
        • 色氨酸
        • 苏氨酸
      • 酸性氨基酸（一氨基二羧基）
        • 天冬氨酸
        • 谷氨酸
      • 碱性氨基酸（一羧基两氨基）
        • 精氨酸
        • 赖氨酸
        • 组氨酸
    • 含硫:半胱氨酸 蛋氨酸 芳香:色 络 苯丙
    • 氨基酸的性质
      • 氨基酸的紫外线吸收性质
        • 色氨酸，络氨酸，苯丙氨酸含有共轭双键，在280nm的紫外线波长是吸收效果最好
        • 紫外线吸收法→可分析溶液中的蛋白质含量
      • 氨基酸的两性解离与等电点
        • 两性解离
          • 所有氨基酸含有酸性的羧基又含有碱性的氨基 即可在酸性溶液下的氢根离子与氨基结合，也可以在碱性溶液下的氢氧根离子与羧基结合
          • 因此氨基酸是两性电解质，具有两性电离的特点
        • 等电点
          • 在某一PH值下的溶液，氨基酸电离的阳离子和阴离子的趋势相同，成为兼性离子，呈电中性，该溶液PH值称该氨基酸的等电点
        • 茚三酮反应
          • 氨基酸与茚三酮反应，颜色呈蓝紫色
    • 氨基酸的连接方式
      • 蛋白质是由氨基酸结合而成的高分子化合物，一个氨基酸的一个氨基与一个羧基形成的酰胺称为肽键（-CH-NH-）
      • 氨基酸的两个末端
        • 氨基端 N-端
        • 羧基端 C-端
      • 氨基酸的命名
        • 由两个氨基酸构成的多肽叫做二肽
        • 由十个以内的氨基酸构成的多肽叫寡肽
        • 由十个以上的氨基酸构成的肽链叫多肽
    • 生物活性肽
      • 谷胱甘肽
        • 还原型 谷胱甘肽体内主要的还原剂
        • 氧化型
      • 多肽型激素
        • 多数为寡肽或多肽
      • 神经肽
        • 在神经传导中起重要作用
• 第二节
  • 蛋白质的分子结构
    • 一级结构
      • 基本结构，是区别其他蛋白质的最重要最基本的指标
      • 概念
        • 在蛋白质中，从氨基端到羧基端的排列顺序为一级结构
      • 化学键
        • 肽键，有的蛋白质（半胱氨酸 蛋氨酸）还有二硫键
      • 意义
        • 一级结构是研究高级结构的基础
        • 可从分子水平上阐述蛋白质结构与功能的关系
        • 为人工合成蛋白提供参考序列
        • 揭示某些临床疾病的发病机制和指导治疗有作用
    • 空间结构
      • 二级结构
        • 概念
          • 多肽链在一级结构的基础上，按照一定的方式有规律的旋转或折叠形成的局部空间构想。
            • 其实是多肽链主链α-碳原子的相对空间构型，而不是氨基酸侧链的空间想象
        • 基础
          • 肽单位 肽平面
          • 化学键
            • 氢键
        • 肽键空间想象的基本结构为
          • 肽单位 肽平面
        • 二级结构的基本方式
          • α-螺旋
            • 右手螺旋
            • 每个螺旋圈包含3.6个氨基酸，螺距为0.54nm
            • 螺主要靠氢键支持
          • β-折叠
            • 是多肽链中一种比较伸展，成锯齿状的链状结构
            • 两条多肽链走向平行，称为顺向平行结构。反之，为逆向平行结构，后者较为稳定
          • β--转角
            • 肽链中出现180°转角的部分称β-转角
          • 无规卷曲
            • 阐述没有确定规律性的那部分肽链
      • 三级结构
      • 四级结构