MindMap Gallery 生物化学第一章蛋白质
生物化学第一章蛋白质,内容有化学组成、分子结构、蛋白质结构与功能的关系、蛋白质的理化性质,欢迎大家学习。
蛋白质的结构与功能
化学组成
元素组成
碳氢氧氮磷硫(主要)
氮(13%-19%)
各种蛋白质氮含量均很接近,平均约为16%,100g样品中蛋白质含量=每克样品中含氮克数*6.25*100
基本组成单位
氨基酸
组成人体蛋白质的氨基酸仅20种
结构通式
H-C(COOH)(R)-NH2
构型
除了甘氨酸和脯氨酸,其余氨基酸均为L- α-氨基酸,其中甘氨酸基团为H不具有对称性,所以无D和L之分
结构及分类
非极性疏水性氨基酸
甲 缬 异 亮 丙 甘 脯
特点:侧链为非极性疏水基因
非电离极性氨基酸
苏 谷 丝 半天
侧链有极性但不带电荷
酸性氨基酸(带负电)
谷氨酸,天冬氨酸
碱性氨基酸(带正电)
组氨酸,精氨酸,赖氨酸
含芳香环的氨基酸
苯丙氨酸 酪氨酸 色氨酸
肽与生物活性肽
氨基酸之间通过肽键连接
一分子氨基酸的α-羧基与一分子氨基酸的α-氨基经脱水缩合而形成共价键
两个氨基酸缩合成二肽,三个为三肽,十个以下为寡肽,10-50为多肽,50个以上为蛋白质
多种生物活性肽
谷胱甘肽(GSH)
含有巯基,强还原性
分子结构
蛋白质的一级结构(平面)
多肽链从N端至C端的氨基酸排列顺序
结构稳定的主要化学键为肽键,部分有二硫键
蛋白质的二级结构(空间)
肽平面
肽键键长至于单双键之间,因此具有部分双键的性质,不能自由旋转,从而使参与肽键形成的六个原子处于同一平面上
蛋白质分子中某一段主链骨架原子的相对空间位置,也即某一段肽链的局部空间结构
α-螺旋(主要)
右手螺旋
R基侧链在螺旋外侧
3.6个残基每圈,螺距0.54nm
氢键维系,中心轴平行
β-片层(β-折叠)
充分伸展,呈锯齿
单条回者/多条平行
R基侧链交错于平面上下
顺平行和反平行
氢键维系,与长轴垂直
β-转角
无规卷曲
蛋白质的三级结构(空间)
一条多肽链中所有原子在三维空间的整体排布
主要化学键
疏水键 离子键(盐键)氢键 范德华力
特点
折叠呈紧密球状
含多种二级结构单元
疏水基团位于分子内部,亲水基团位于分子表面
主要靠次级键维系
蛋白质的四级结构(空间)
由多条肽链(亚基)组成
亚基可相同可不同
亚基靠非共价键连接
亚基间可聚合可解聚
氢键 离子键
蛋白质结构与功能的关系
分子病
一级结构发生改变,属于基因突变 eg:镰状细胞贫血
蛋白质构象疾病
蛋白质折叠发生错误,一级结构不变,二级结构改变,蛋白质构象改变影响其功能
血红蛋白亚基构象变化可影响亚基与氧结合
正协同效应
变构效应
蛋白质的理化性质
两性电离性质
某一pH溶液中,蛋白质所带正负电荷数相等,净电荷等于0,蛋白质为兼性离子,此时溶液pH为该蛋白质的等电点(pI)当pH<pI,带正电,pH >pI,带负电
胶体性质
蛋白质分子的水化膜和表面电荷成为维持蛋白质分子亲水胶体颗粒的两个稳定因素,凡是破坏任一个,可让蛋白质发生沉淀
变性,复性与沉淀
变性
蛋白质在某些理化因素作用下,其特定的空间构象被破坏导致其理化性质改变和生物学活性丧失
医学中应用
低温条件下生产储存蛋白质类激素,酶,抗体,血清,防止其变性失活
用酒精,紫外线蒸汽进行消毒,使病毒,细菌的蛋白质变性,以达到灭菌的目的
紫外吸收性质
含有共轭双键的色氨酸,酪氨酸等芳香族氨基酸,在紫外线280nm处有最大吸收峰
呈色反应
双缩脲
紫红色络合物
检测蛋白质水解程度
茚三酮
呈紫色化合物