导图社区 蛋白质的结构与功能
生物化学与分子生物学蛋白质的结构和功能简图。
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蛋白质的结构与功能
分子组成
元素组成
碳（50%~55%）
氢（6%~7%）
氧（19%~24%）
氮（13%~19%）
硫（0~4%）
氨基酸
种类
一般有20种氨基酸参与组成蛋白质
除甘氨酸外，通常是L-α-氨基酸
分类
非极性脂肪族氨基酸（7）
Gly Ala Val Leu Ile Por Met
极性中性氨基酸（5）
Ser Cys Asn Gln Thr
芳香族氨基酸（3）
Phe Tyr Trp
酸性氨基酸（2）
Asp Glu
碱性氨基酸（3）
Arg Lys His
理化性质
氨基酸具有两性解离的性质
含共轭双键的氨基酸具有紫外线吸收的性质
氨基酸与茚三酮反应生成蓝紫色化合物
肽
寡肽
由2~20个氨基酸相连而成的肽链
多肽
由20个氨基酸以上相连而成的肽链
氨基酸残基
肽链中氨基酸分子因脱水缩合而基团不全
分子结构
一级结构
从N-端到C-端的氨基酸顺序称为蛋白质一级结构
化学键：肽键
一级结构是蛋白质空间构象和特异性生物学功能的基础
二级结构
蛋白质分子中某一段肽链的局部空解结构，即该段肽链主链骨架原子的相对空间位置
化学键：氢键
包括：α-螺旋，β-折叠，β-转角，Ω环
α-螺旋是最常见的蛋白质二级结构
β-折叠是多肽链形成片层结构
β-折叠和Ω环存在于球状蛋白质中
氨基酸残基的侧链影响二级结构的形成
三级结构
指整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置，即整条肽链所有原子在三维空间的排布位置
化学键：氢键，盐键，疏水键，范德华力
结构模体
蛋白质分子中具有特定空间构象和特定功能的结构成分
结构域
指蛋白质折叠称多个结构较为紧密且稳定的区域，并能个行其功能
四级结构（肽链≥2）
蛋白质分子中各个亚基的空间排布及亚基接触部位的布局和相互作用
化学键：氢键，离子键
亚基：蛋白质中有其完整的三级结构的多肽链
组分
单纯蛋白质，缀合蛋白质
形状
纤维状蛋白质，球状蛋白质
结构和功能
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
一级结构相似的蛋白质具有相似的高级结构与功能
氨基酸序列与生物进化信息有关
重要蛋白质的氨基酸序列改变可引起疾病
蛋白质的功能依赖特定空间结构
具有两性电离性质
等电点（pl）：在某一pH时，蛋白质解离称正负离子的趋势相等，成为兼性粒子，净电荷为零，此时pH即为等电点。体内蛋白质等电点大多数接近5.0
pH＞pl时，蛋白质颗粒带负电荷
pH＜pl时，蛋白质颗粒带正电荷
具有胶体性质
变性与复性
变性：在某些因素影响下，特定的空间结构被破环，从而导致其理化性质的改变和生物活性丧失
理化性质改变
溶解度降低
黏度增加
结晶能力消失
生物活性丧失
易被蛋白酶水解
复性：若蛋白质变性程度轻，去除变性因素后有些蛋白质仍可恢复或部分恢复原有的构象和功能
在紫外光谱区由特征性光吸收
由于蛋白质中含有酪氨酸和色基酸，在280nm波长处有特征性吸收峰
成色反应（测定蛋白质含量）
茚三酮反应，双缩脲反应
主要功能
构成细胞和生物体结构
物质运输
催化作用
信息交流
免疫功能
氧化供能
维持机体酸碱平衡以及渗透压
