导图社区 蛋白质的结构与功能
生物化学与分子生物学第一章蛋白质的结构与功能笔记整理，可以点击下图查看。
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生物化学与分子生物学第二章， 核酸的结构与功能思维导图！
下图为《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笔记。 内容包括：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。可用作期末复习或考研复习笔记，希望能帮助到大家呀。
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思维导图
蛋白质的结构与功能
蛋白质的分子组成
L-a-氨基酸是蛋白质的基本结构单位
子主题
氨基酸的分类
非极性脂肪族氨基酸在水溶液中的溶解度小于 极性氨基酸；芳香族氨基酸中苯基的疏水性较强，酚基和吲哚基在一定条件下可解离；酸性氨基酸侧链都含有羧基；碱性氨基酸含氨基，胍基，咪唑基。
非极性脂肪族氨基酸
甲硫氨酸（Met）；亮氨酸（Leu）；异亮氨酸（Ile)；丙氨酸（Ala)；甘氨酸（Gly）；脯氨酸（Pro)；缬氨酸（Val）
亚氨基酸
夹两个饼干补血
极性中性氨基酸
谷氨酰胺（Gln)；苏氨酸（Thr）；丝氨酸（Ser）；半胱氨酸（Cys）；天冬酰胺（Asn）
谷苏丝半天
含芳香环的氨基酸
酪氨酸（Tyr）；苯丙氨酸(Phe）；色氨酸（Trp）
老乡本色
酸性氨基酸
谷氨酸（Glu）；天冬氨酸（Asp）
古天乐
碱性氨基酸
精氨酸（Arg）；赖氨酸(Lys）；组氨酸（His）
精赖组
氨基酸的理化性质
两性解离的性质
PH>PI:负电 PH<PI:正点 PH=PI：电中性（溶解度最小）
含共轭双键的氨基酸具有紫外线吸收的性质
侧链上含有苯环或杂环
含共轭双键的色氨酸、酪氨酸最大吸收峰在280nm波长附近
与茚三酮反应成为蓝紫色化合物
氨基酸被氧化脱氨脱羧，茚三酮水合物被还原；最大吸收峰在570nm处
氨基酸通过肽链形成蛋白质或肽
肽键：连接两个氨基酸的酰胺键
2-20个氨基酸相连成为寡肽，更多的氨基酸相连形成多肽，氨基酸残基数在50个以上成为蛋白质
谷胱甘肽
由谷氨酸、半胱氨酸、甘氨酸组成的三肽
半胱氨酸中的硫基是功能基团，具有还原性和嗜核特性
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
N-端至C-端的氨基酸排列顺序称为蛋白质的一级结构
蛋白质一级结构中主要化学键是肽键，蛋白质分子中的二硫键也属于一级结构
牛胰岛素分子中有三个二硫键，1链内二硫键+2链间二硫键
是蛋白质空间构像和特异生物学功能的基础
二级结构
蛋白质分子中某一段肽链的局部空间结构即该段肽链主链骨架原子的相对空间位置，并不涉及氨基酸残基侧链的构像
参与肽键形成的6个原子在同一平面上
C-N键介于单键和双键之间，不能自由旋转
a-螺旋是常见的蛋白质二级结构
右手螺旋，侧链伸向外侧
每个肽键的N-H和第四个肽链的羧基氧化形成氢键，其方向与螺旋长轴基本一致
Ala（丙氨酸）、Glu（谷氨酸）、Leu（亮氨酸）；Met（甲硫氨酸）比Gly（甘氨酸)、Pro（脯氨酸）、Ser(丝氨酸）、Tyr（酪氨酸）更常见
蛋白质表面的a-螺旋，常具有两性特点，一侧为亲水性氨基酸，另一侧为非亲水性氨基酸。（可见于血浆脂蛋白、多肽激素、钙调蛋白激酶）
β-折叠使多肽链形成片层结构
呈纸折状，氨基酸残基侧链交替位于肽链折叠形成的锯齿状结构的上下方
锯齿状结构只含5-8个氨基酸氨基酸残基
肽段的锯齿状结构可平行排列，折叠形成相同走向，也可回折形成相反走向
β-转角和Ω环存在于球状蛋白中
β-转角通常发生在肽链进行180°回折时的转角上；通常由四个氨基酸残基组成，第一个残基氧(O)可以和第四个残基氢（H）形成氢键；第二个残基通常为脯氨酸（Pro）
Ω环总是出现在蛋白质表面，以亲水基为主
氨基酸残基的侧链影响二级结构的形成
二级结构以一级结构为基础
三级结构
是整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置
整条肽链的所有原子在三维空间的排布位置
肌红蛋白是由153个氨基酸残基构成的单一肽链蛋白质，含一个血红素辅基
形成和稳定主要靠次级键：疏水键、盐键、氢键、范德华力
结构模体可由2个或2个以上二级结构肽段组成
常见的模体结构有：α-螺旋-β-转角（或环）-α-螺旋模体(见于多种DNA结合蛋白）；链-β-转角-链模体（见于多种α-螺旋/β-折叠蛋白质）
两个或两个以上的具有二级结构的肽段在空间上相互接近，形成有规则的二级结构组合称为超二级结构（αα、βαβ、ββ）
α-螺旋、β-折叠、α-螺旋与β-折叠之间的相互作用，主要由非极性氨基酸残基参与
结构域是三级结构层次上具有独立结构与功能的区域
蛋白质的多肽链折叠形成正确的空间构像才具有生物学功能
四级结构
含有两条或以上多肽链
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，称为四级结构
由非共价键；连接，各亚基间的结合力主要是氢键和离子键
亚基结构相同称为同二聚体，不同称为异二聚体
血红蛋白4个亚基通过8个离子键连接，每个亚基可结合一个血红素
蛋白质的分类
组成成分：单纯蛋白质和结合蛋白质
形状：纤维状蛋白质和球状蛋白质
属于同一蛋白质家族的成员，称为同源蛋白质
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
氧化功能：水、二氧化碳、能量
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形式
蛋白质与小分子相互作用
蛋白质与核酸相互作用
绝大部分RNA都是与蛋白质形成的RNA-蛋白质复合物
端粒酶：由催化蛋白和RNA模板组成的酶，可合成染色体末端的DNA
剪接体：主要由小分子的核DNA和蛋白质组成
蛋白质相互作用
主要组织相容性复合物参与的分子识别；抗原与抗体的特异性结合
蛋白质的理化性质
