生化思维导图

生化思维导图，第一篇：生物大分子结构与功能。

蛋白质的结构与功能

• 蛋白质的分子组成
  • L-α-氨基酸是蛋白质的基本结构单位
    • 参与蛋白质合成的氨基酸有20种，通常是L-α-氨基酸（甘氨酸除外）
    • 体内也存在若干不参与蛋白质合成但具有重要生理作用的L-α-氨基酸
  • 氨基酸根据其侧链结构和理化性质分类
    • 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
  • 氨基酸具有共同或特异的理化性质
    • 氨基酸具有两性解离的性质
      • 氨基酸的解离方式取决于其所处溶液的酸碱度
      • 兼性离子呈电中性，此时溶液ph称为该氨基酸的等电点PI
    • 含共轭双键的氨基酸具有紫外线吸收性质
      • 最大吸收峰在280nm波长附近
      • 测蛋白质溶液280nm的光吸收值是分析溶液中蛋白质含量的快速方法
    • 氨基酸与茚三酮反应生成蓝紫色化合物
  • 氨基酸通过肽键连接而形成蛋白质或肽
    • 肽键，多肽的定义
    • N-端，C-端
  • 生物活性肽具有生理活性及多样性
• 蛋白质的分子结构
  • 氨基酸的排列顺序决定蛋白质的一级结构
    • 主要化学键是肽键
    • 二硫键的位置
    • 一级结构是蛋白质空间构象和特异生物学功能的基础
  • 多肽链的局部有规则重复的主链构象为蛋白质二级结构
    • α-螺旋是常见的蛋白质二级结构
    • β-折叠使多肽链形成片层结构
    • β-转角通常由四个氨基酸残基组成
      • 通常由四个氨基酸残基组成
      • 发生于肽链进行180°回折时的转角上
    • Ω-环存在于球状蛋白质中的一种二级结构
      • 出现在蛋白质分子的表面，以亲水残基为主
  • 多肽链进一步折叠成蛋白质三级结构
    • 三级结构是整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置
    • 结构模体由两个或两个以上二级结构肽段组成
    • 结构域是三级结构层次上具有独立结构与功能的区域
  • 含有两条以上多肽链蛋白质可具有四级结构
    • 各亚基间的结合力主要是氢键和离子键
    • 亚基结构相同为同二聚体，亚基分子不同为异二聚体
  • 蛋白质分类
    • 根据蛋白质组成成分
      • 单纯蛋白质
      • 结合蛋白质
    • 根据蛋白质形状
      • 纤维状蛋白质
      • 球状蛋白质
• 蛋白质结构与功能的关系
  • 蛋白质的主要功能
    • 构成细胞和生物体结构
    • 物质运输
    • 催化功能
    • 信息交流
    • 免疫功能
    • 氧化供能
    • 维持机体的酸碱平衡
    • 维持正常的血浆渗透压
  • 蛋白质执行功能的主要方式
    • 蛋白质与小分子相互作用
    • 蛋白质与核酸的相互作用
    • 蛋白质相互作用（主要方式）
  • 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
      • 二，三级结构破坏，肽键不受影响，一级结构仍存在，酶活性消失
    • 一级结构相似的蛋白质具有相似的高级结构与功能
    • 重要蛋白质的氨基酸序列改变可引起疾病
      • 镰状细胞贫血
      • 分子病
  • 蛋白质功能依赖特定空间结构
    • 血红蛋白亚基与肌红蛋白都是含有血红素辅基的蛋白质
    • 血红蛋白亚基构象变化可影响亚基与氧结合
      • 协同效应
      • 促进作用称为正协同效应，反之负协同效应
    • 蛋白质构象改变可引起疾病
      • 疯牛病等
• 蛋白质的理化性质
  • 蛋白质具有两性解离的性质
  • 蛋白质具有胶体性质
  • 蛋白质的变性与复性
    • 蛋白质变性主要发生二硫键和非共价键的破坏
    • 造成蛋白质变性的因素：加热，强酸，强碱，有机溶剂
    • 变形常被应用来消毒灭菌
    • 有些蛋白质可恢复或部分恢复其原有构象和功能称为复性
  • 蛋白质在紫外光谱区具有特征性光吸收
  • 蛋白质呈色反应可测定溶液中蛋白质含量
    • 茚三酮反应
    • 双缩脲反应