生物化学：蛋白质的化学

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。

蛋白质的化学

• 蛋白质的组成和结构
  • 蛋白质的化学组成
    • 元素
      • 凯氏测氮法：N 16% 6.25
  • 基本单位：氨基酸（aa）
    • 构成蛋白质的20种氨基酸（区别于人体必需氨基酸）
      • 分类和特点
        • 非极性氨基酸
          • 疏水基团
        • 不带电荷的极性氨基酸
          • 容易聚集成疏水键
        • 带负电荷的氨基酸
        • 带正电荷的氨基酸
  • 结构
    • α螺旋的特点
      • 右手螺旋，俯视为顺时针
      • 3.6个aa旋转一周
      • 螺距为0.54nm
      • 每个氨基酸残基的高度为0.15nm
      • 肽键平面与螺旋长轴平行
      • 稳定性受R基侧链的形状，大小，电荷影响
    • β折叠的特点
      • 侧链较小
      • 锯齿 片状
      • 反式较顺式稳定
      • 通常第二个aa为pro
    • 二级结构还有β转角和无规卷曲形式
  • 蛋白质的结构和功能
• 蛋白质的性质
  • 蛋白质的变性
    • 空间构象发生改变或被破坏
      • 不涉及一级结构或肽键
    • 变性的特征
      • 生物学活性丧失
      • 理化性质改变
    • 变性的意义
  • 蛋白质的两性电离与等电点
    • pI=1/2(pK1+pK2)
    • pH＞pI 蛋白质带正电 ；pH＜pI 蛋白质带负电
  • 色氨酸 酪氨酸和苯丙氨酸含有苯环共轭双键系统，在280nm附近有最大吸收值
  • 蛋白质的胶体性质
    • 蛋白质形成亲水胶体的稳定因素
      • 分子表面具有水化层
      • 分子表面具有同种电荷
  • 蛋白质的沉淀
    • 盐析
      • 沉淀出的蛋白质不变性
    • 有机溶剂沉淀
    • 重金属盐沉淀
    • 生物碱试剂沉淀
  • 蛋白质的颜色反应
    • 茚三酮反应
      • 弱酸性条件下与茚三酮共热可产生蓝紫色缩合物
        • 含有自由氨基
    • 双缩脲反应
      • 碱性条件下与硫酸铜作用呈紫红色
        • 肽键
    • 酚试剂反应
      • 碱性条件下酪氨酸色氨酸与酚试剂生成蓝色化合物
  • 蛋白质的免疫学性质
    • 抗原
    • 抗体
      • ……的免疫球蛋白
    • 半抗原
      • 一些小分子化合物本身不具抗原性，但与蛋白质结合后而具有抗原性，称为半抗原
    • 抗原决定簇
    • 多克隆抗体
    • 单克隆抗体
• 蛋白质的分离纯化
  • 分离纯化
    • 根据溶解度不同
      • 等电点沉淀
      • 盐析沉淀
      • 低温有机溶剂沉淀
    • 根据分子大小不同
      • 透析和超滤
      • 分子排阻层析
      • 密度梯度离心
    • 根据电离性质不同
      • 电泳法
        • 醋酸纤维薄膜电泳
        • 聚丙烯酰胺凝胶电泳
          • 具有电荷效应、浓缩效应、分子筛效应
        • 等电聚焦电泳
        • 免疫电泳
      • 离子交换层析
    • 根据配基特异性
      • 高度特异性、可逆性
  • 纯度鉴定
    • 层析法、电泳法、免疫化学法
  • 含量测定
    • 凯氏（kjedahl）定氮法、福林酚试剂法（lowry法）、双缩脲法、紫外光度法、BCA比色法、Bradford蛋白分析法
  • 蛋白质的分子大小、形状及分子量测定
    • 超速离心法、分子筛层析法、SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳、生物质谱