蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)原理(1)(已修改)
2025-08-28 02:11 本頁面
【正文】 生物大分子是一切生命形式的基礎(chǔ)，重要的生物大分子有 4類： 蛋白質(zhì)、核酸、多糖和脂類。 蛋白質(zhì)由氨基酸聚合而成 核酸由核苷酸聚合而成 多糖由單糖聚合而成 脂類，所有能被脂溶性溶劑提取的動植物組織部分均定義為脂類。 構(gòu)型 —— 是指分子在立體異構(gòu)體種的取代原子或集團以共價鍵相連時，他們在空間的取向。 構(gòu)像 —— 是指組成分子的原子或基團圍繞共價鍵旋轉(zhuǎn)而形成不同的空間排布。 構(gòu)型（ configuration）和構(gòu)像 (conformation) 顯然，構(gòu)型的改變，必需有 化學(xué)鍵的斷裂和手性的改變 ，例如氨基酸分子中，一個 C α原子和四個不同的原子或基團相連時，只能有兩種不同的空間結(jié)構(gòu)，L型和 D型氨基酸，沒有共價健的斷裂，這兩種旋光異構(gòu)體是不能互相轉(zhuǎn)變的。 而構(gòu)像的改變， 并沒有化學(xué)鍵（氫鍵除外）的斷裂和手性的改變 ，例如蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)就是肽鏈圍繞 NCα健和 CαC健旋轉(zhuǎn)的結(jié)果。 球狀蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的不同水平 一級結(jié)構(gòu) 、 二級結(jié)構(gòu) 、 三級結(jié)構(gòu) 、 四級結(jié)構(gòu) 超二級結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)域（ domains） 球狀蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的不同水平 第二節(jié) 蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)原理 討論蛋白質(zhì)分子的構(gòu)象的普遍性規(guī)律 形成天然構(gòu)象的物理與化學(xué)原因 討 論 重 點 一 .蛋白質(zhì)空間構(gòu)象與肽平面關(guān)系 帶電荷氨基酸 Arg, Lys, Asp, Glu 極性氨基酸 Ser, Thr, Cys, Asn, Gln, His, Tyr, Trp 疏水的氨基酸 Ala, Val, Leu , Ile, Phe, Pro, Met 除 Gly 外的 19種 L氨基酸分 3類 蛋白質(zhì) 20種氨基酸組成中 19種氨基酸均具 手性 ，屬L型 ,在形成各種高級結(jié)構(gòu)時具重要的決定性意義。 手性是生物界長期選擇和進化的結(jié)果，還不知原因。 L型的定義 ：從 H 到 C? 看， 順時針依次為 C0， R， N 氨基酸的 構(gòu)象 黑色代表 C? 蛋白質(zhì)的多肽鏈是 20種氨基酸通過形成肽鍵而連接得到的 肽鍵或酰胺鍵平面上 6個原子 共平面 蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu) （ primary） 肽平面上 Cα C鍵、 C— N 鍵和 NCα 鍵 構(gòu)成長肽鏈的骨架主鏈 ψ 、 ω、 φ 為這 3個鍵軸相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)角 規(guī)定由 4個原子 ABC— D 形成的二面角，沿B— C鍵軸俯視，順時針為正 相鄰肽單位形成的主鏈結(jié)構(gòu)中 3個鍵軸的旋轉(zhuǎn)二面角（ ψ 、 ?、 φ ） 肽平面上 C— N鍵 鍵軸 的旋轉(zhuǎn)角 ω 鍵軸旋轉(zhuǎn)涉及 2個 Cα 原子的相對位置 剛性平面， ω僅有 2種可能 ω=0? 順式結(jié)構(gòu) ω=180? 反式結(jié)構(gòu) 反式結(jié)構(gòu)常見，順式存在空間位阻， ω=180o ω= 0o φ =180、 ψ =180，充分伸展的全反構(gòu)型 φ =0、 ψ =0，發(fā)生嚴重的 空間位阻， 不能使原子間距離接近甚至小于范德華半徑 由二面角決定多肽鏈的構(gòu)像 任何 1個 α 碳原子的（ φ 、 ψ ） 二面角發(fā)生變化 ，多肽 主鏈骨架構(gòu)象 將產(chǎn)生相應(yīng) 變化
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