蛋白质

生物化学有关 氨基酸 多肽 蛋白质 酶 的思维导图

蛋白质

• 理化特性
  • 两性电离
  • 等电点
  • 胶体性质
  • 蛋白质的A280
• 蛋白质的分子构成
  • 蛋白质的生物学重要性
    • 蛋白质是生物体重要组成成分
    • 蛋白质具有重要的生物学功能
      • 作为生物催化剂（酶）
        • 酶的基本性质
          • 反应条件温和
          • 催化效率高
          • 专一性
            • 1.绝对特异性
            • 2.相对特异性
            • 立体异构特异性
              • 3.光学异构性
              • 4.几何异构性
        • 酶的化学本质和化学组成
          • 化学本质：蛋白质
          • 化学组成
            • 单纯蛋白质
            • 缀合蛋白质： 酶蛋白➕辅助因子 （例.超氧化物歧化酶SOD、乳酸酸脱氢酶NAD+）
            • 辅助因子： 辅酶、辅基（Cu2+、Zn2+）
        • 酶的命名
          • 1.习惯命名法
            • 底物，催化反应性质，来源
          • 2.国际系统命名法
            • 底物名称+催化反应性质
            • EC编号 酶促反应按性质分6类
              • 1氧化还原酶类
              • 2转移酶类
              • 3水解酶类
              • 4裂合酶类
              • 5异构酶类
              • 6连接酶类
        • 酶活力
          • 酶活性中心：结合部位、催化部位
          • 指 酶催化指定化学反应的能力
          • 酶活性单位：1min内能引起1umol底物转化的酶量
          • 酶比活力：每mg蛋白所含的酶单位数
        • 酶催化机制
          • 酸碱催化
          • 共价催化
        • 酶促反应动力学
          • 中间络合物学说：E+S=ES=E+P
          • 反应速率的测定
            • 米氏方程
              • V=Vm*[S] / Km+[S]
                • Km数值上等于 Vm/2对应的[S]
                • Km米氏常数 反应了底物和酶的亲和力(负相关)
        • 抑制作用
          • 不可逆抑制作用
          • 可逆抑制作用
            • 竞争性抑制剂 Km增大 Vm不变
            • 反竞争性抑制剂 Km减小 Vm减慢
            • 非竞争性抑制剂 Km不变 Vm减慢
        • 辅酶与维生素
          • 水溶性维生素
            • B族维生素
              • 例： 维生素B5 泛酸（辅酶A） 维生素PP 尼克酸(辅酶 NAD+尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸、 NADP尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸)
            • 维生素C
          • 脂溶性维生素
            • 维生素A 视黄醇
            • 维生素D 胆钙化醇
            • 维生素E 生育酚
            • 维生素K 叶绿醌
      • 代谢调节作用
      • 免疫保护作用
      • 物质的转运和存储
      • 运动与支持作用
      • 参与细胞间信息传递
    • 氧化供能
  • 组成元素
    • 主要有C、H、O、N和 S
      • 其中N含量占16%
• 常见二十种蛋白质氨基酸
  • 均为L-α-氨基酸
  • 分类
    • 非极性脂肪族氨基酸
    • 极性中性氨基酸
    • 芳香族氨基酸
    • 酸性氨基酸
    • 碱性氨基酸
• 多肽或蛋白质
  • 肽键
    • 肽键是由一个氨基酸α-羧基与 另一个氨基酸α-氨基脱水缩合而形成的化学键。
      • N 末端：多肽链中有游离α-氨基的一端 C 末端：多肽链中有游离α-羧基的一端
      • 肽链中的氨基酸分子因为脱水缩合而基团不全， 被称为氨基酸残基
  • 重要多肽
    • 谷胱甘肽GSH
      • 作用
        • 解毒作用
        • 参与氧化还原反应
        • 保护巯基酶的活性
        • 维持红细胞膜结构的稳定
• 蛋白质分子结构
  • 一级结构
    • 一级结构是高级结构与功能的基础
    • 一级结构相似的蛋白质具有相似的高级结构与功能
    • 蛋白质的一级结构指在蛋白质分子从N-端至C-端的氨基酸排列顺序
    • 肽键，有些蛋白质还包括二硫键
  • 二级结构
    • α-螺旋
    • β-折叠
    • β-转角
  • 模体(超二级结构）
    • αα
    • βαβ
    • ββ
    • 常见类型
  • 三级结构
    • 三级结构是指整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置
    • 疏水键、离子键、氢键、范德华力、二硫键
  • 结构域
    • 分子量较大的蛋白质常可折叠成多个结构较为紧密且稳定的 区域，并各行其功能，称为结构域 (domain)
  • 四级结构
    • 含有二条以上多肽链的蛋白质具有四级结构，每一条 多肽链都有完整的三级结构，称为蛋白质的亚基 (subunit)。
      • 蛋白质分子中各亚基的空间排布及亚基接触部位 的布局和相互作用，称为蛋白质的四级结构。
    • 氢键和离子键
• 蛋白质的分离纯化
  • 分离
    • 机械破碎 抽提 粗提 精制 成品加工
  • 纯化
    • 1.透析法
      • 半透膜
    • 2. 分子筛层析法
      • 介质：交联葡萄糖、琼脂糖（凝胶珠）
      • 分子量大的蛋白质，速率快
    • 3.电泳法
      • SDS-PAGE SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳测定法
        • 介质： 聚丙基酰胺、丙基酰胺凝胶（网状）
        • 原理： 分子量小的亚基受阻小，电泳速率快
        • 过程： 制胶、加样、电泳、固定、染色、脱色、计算
        • 结果处理： a. 电泳图谱 b. 标准曲线
        • 影响因素
      • IEF 等电聚焦电泳
        • 原理：蛋白质等电点pI差异
      • 双向电泳
        • 原理：先等电聚焦，后SDS-PAGE
• 别构调节
• 共价修饰调节
  • 羟基磷酸化
    • 蛋白激酶
  • 去磷酸化
    • 蛋白磷酸酶
• 朊病毒
  • 一类不含核酸、仅由蛋白质构成的 可以我复制、具感染性的因子
  • PrP sc 积累
• 例：BPG对血红蛋白的别构调节 适应高原环境
• 蛋白质的复性
  • 变性蛋白恢复天然构象和生物活性
  • 抑制肽键间的疏水相互作用 提高复性收率
• 蛋白质的变性
  • 蛋白质空间结构破坏
  • 破坏非共价键和二硫键，不改变蛋白质的一级结构
• 别构效应
  • 某种物质（别构剂）特异地与蛋白质某个部位（非活性部位）结合➡️蛋白质构象改变➡️活性改变