导图社区 蛋白质化学
蛋白质化学的思维导图，介绍了蛋白质的分子组成、蛋白质的分子结构、蛋白质结构与功能的关系、蛋白质的理化性质与应用的知识。
核酸化学的思维导图，核酸是生物大分子，即多聚核苷酸，是由多个核苷酸通过3’，5’-磷酸二酯键相连的多聚物，具有携带和传递信息的作用。
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蛋白质化学
蛋白质的分子组成
1.蛋白质的元素组成
C、H、O、N、（S） 其中N（16%）是蛋白质特征元素
样品蛋白质含量（g）=样品含氮量（g）×6.25
2.蛋白质的基本结构单位—氨基酸
①氨基酸的结构
标准氨基酸（用于合成蛋白质的）有20种 均属于L-α-氨基酸（除甘氨酸外）
②氨基酸的分类
非极性脂肪族R基氨基酸
极性不带电荷R基氨基酸
芳香族R基氨基酸
苯丙氨酸
酪氨酸
色氨酸
带正电荷R基氨基酸（碱性氨基酸）
带负电荷R基氨基酸（酸性氨基酸）
支链氨基酸
亮氨酸
异亮氨酸
缬氨酸
3.氨基酸的理化性质
①紫外吸收特征
酪氨酸和色氨酸最大吸收波长λ=280nm 苯丙氨酸最大吸收波长λ=257nm
大多数蛋白质都含有芳香族氨基酸 可用280nm紫外分光光度法进行蛋白质定量分析 （分光光度剂）
②茚三酮反应（显色反应）
水合茚三酮和氨基酸反应生成蓝紫色化合物
此化合物在570nm处对紫外线有最大吸收峰
氨基酸定量分析
③两性解离与等电点
两性电解质：指在溶质中即可给出H+呈酸性，又可结合H+呈碱性的电解质
等电点：在某一pH值条件下，氨基酸解离成阳离子和阴离子的程度相等，溶液中的氨基酸是一种 既带正电荷、又带负电荷的电中性离子（净电荷为零 称为兼性离子），此时溶液的pH值 称为该氨基酸的等电点（pI）
pH＜pI 酸性 氨基酸带正电荷 在电场中向负极移动 pH＞pI 碱性 氨基酸带负电荷 在电场中向正极移动
氨基酸所带净电荷越多，在电场中移动速度越快
4.肽键
存在于蛋白质和肽分子中，（-CO-NH-）
5.谷胱甘肽（GSH）
具有还原性，最重要的抗氧化剂（肝细胞内水平最高，红细胞内也高）
蛋白质的分子结构
基本结构
一级结构：为氨基酸序列 肽键是稳定蛋白质一级结构的主要作用力，其次是二硫键
空间结构
二级结构
1.α螺旋
①右手螺旋结构
②氨基酸的R基位于螺旋的外面
③每一个肽单位的氧与后面第四个肽单位的氢形成氢键
④每一个螺旋含3.6AA，螺距为0.54nm，螺旋直径为0.5nm
2.β折叠
①锯齿状
②一个β折叠单位含两个氨基酸（两个肽单位）
③R基交替排布在β折叠两侧
④相邻β折叠通过肽单位形成氢键（是维持β折叠稳定性的主要作用力）
三级结构
只有一条肽链的Pro的最高空间结构
指一条多肽链中所有原子或基团在三维空间的整体排布
疏水作用、氢键、离子键、范德华力等非共价键 二硫键等少量共价键
四级结构（并非所有Pro都有）
亚基：在四级结构中，许多蛋白质由不止一条肽链构成，每条肽链都有特定且相对独立的三级结构，称为该蛋白质的一个亚基
蛋白质的四级结构：指寡聚蛋白所含亚基的数目、种类和空间布局
疏水作用、氢键、离子键、范德华力等非共价键及二硫键
蛋白质结构与功能的关系
一级结构（决定）空间结构（决定）功能
氨基酸序列与功能的关系
蛋白质的氨基酸序列决定其构象
一级结构相似的蛋白质具有相似的空间结构与功能
蛋白质的氨基酸序列蕴含生物进化信息
改变蛋白质的氨基酸序列可以直接影响其功能
分子病：由基因突变引起蛋白质结构或水平异常而导致的疾病 （镰刀形细胞贫血病—N端6号谷氨酸被缬氨酸置换）
Pro构象病：一级结构不变，其折叠发生错误而导致的疾病
蛋白质构象与功能的关系
蛋白质构象直接决定其功能
蛋白质的理化性质与应用
蛋白质的一般性质
紫外吸收特征
蛋白质分子中肽键存在共轭键 对200-220nm的紫外线有强吸收
蛋白质所含色氨酸和酪氨酸对280nm紫外线有强吸收
显色反应
茚三酮反应
蛋白质分子中有游离氨基，与水合茚三酮反应呈蓝紫色
双缩脲反应（肽键）
两性解离与等电点
蛋白质的大分子特性
粘度大、稳定
是稳定的胶体溶液，同性电荷与水化膜是其主要的稳定因素
扩散慢
易沉降
不透过半透膜
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