蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能(完整版)
【正文】 ? 氨基酸的功能 （ 1） 、 組成蛋白質(zhì) （ 2） 、 一些 aa及其衍生物充當(dāng)化學(xué)信號(hào)分子 ?氨基丁酸 ， 色氨酸衍生物： 5羥色胺 、 褪黑激素 ， 都是神經(jīng)遞質(zhì) ， 甲狀腺素 （ Tyr衍生物 ） ， 吲哚乙酸 （ Trp衍生物 ） 都是激素 （ 3） 、 氨基酸是許多含 N分子的前體物 核酸的含氮堿基 、 血紅素 、 葉綠素的合成都需要 aa （ 4） 、 一些基本氨基酸和非基本 aa是代謝中間物 精氨酸、瓜氨酸、鳥(niǎo)氨酸 )尿素循環(huán)的中間物， C O O H │ H 2 N — C — H │ R 一、氨基酸 (amino acid)的結(jié)構(gòu)與通式 基本氨基酸 （ 編碼的蛋白質(zhì)氨基酸 ） ：組成蛋白質(zhì) ， 20種 ， 稀有氨基酸：是多肽合成后由基本 aa經(jīng)酶促修飾而來(lái) 。 ?氨基酸分子帶有相等正、負(fù)電荷時(shí)，溶液的 pH值稱(chēng)為該氨基酸的 等電點(diǎn) （ pI）。 Pro、 HyPro與直接形成黃色化合物（ λmax=440nm） ?成肽反應(yīng) （ 4）側(cè)鏈 R基參加的反應(yīng) —— 用于蛋白質(zhì)的化學(xué)修飾 ?Trp ?Arg ?His ?Tyr ?Cys ?Pro 三、氨基酸的分離和分析 （一）基于電荷性質(zhì)差異的分離方法 電泳分離 電泳的基本原理 Glu、 Leu 、 His 、 Lys， 4種混合樣 ， 在 ， 泳動(dòng)方向及相對(duì)速度： Glu Leu His Lys pI 離子交換柱層析 （二）基于分配系數(shù)（極性）差異的分離方法 —— 分配層析 ? 紙層析 ?薄層層析 ?分配柱層析 第三節(jié) 蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu) ?蛋白質(zhì)是由許多氨基酸單位通過(guò)肽鍵連接起來(lái)的 ， 具有特定分子結(jié)構(gòu)的高分子化合物 。多肽鏈中的氨基酸單位稱(chēng)為 氨基酸殘基 。 （ 4） 分析多肽鏈的 N末端和 C末端 。 ② C端分析 ★ 肼解法 無(wú)水肼 NH2NH2 100℃ 510h。 ★ 蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)的突變 — 分子病 分子?。夯蛲蛔円鸬哪硞€(gè)功能蛋白的某一個(gè)或幾個(gè)氨基酸殘基發(fā)生了遺傳性替代從而導(dǎo)致整個(gè)分子的三維結(jié)構(gòu)發(fā)生改變 ， 功能部分或全部喪失 。 蛋白質(zhì)分子中離子鍵的形成 4． 范德華氏 （ van der Waals)引力： ?原子之間存在的相互作用力 。 （ 2） 肽鍵具有部分雙鍵性質(zhì) ， 不能自由旋轉(zhuǎn) 。 ， 是一種右手螺旋 ② 每圈螺旋： ， 高度： ③ 每個(gè)殘基繞軸旋轉(zhuǎn) 100176。 回折 。 結(jié)構(gòu)域之間常常有一段柔性的肽段相連 ， 形成所謂的鉸鏈區(qū) ， 使結(jié)構(gòu)域之間可以發(fā)生相對(duì)移動(dòng) 。 由一條多肽鏈 （ 珠蛋白 ） 和一個(gè)血紅素輔基組成 。 四級(jí)締合在結(jié)構(gòu)和功能上的優(yōu)越性 ?降低比表面積，增加蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性 ?豐富蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，以行使更復(fù)雜的功能。 血紅蛋白的變構(gòu) ★ 別構(gòu)蛋白： 除了有活性部位（結(jié)合底物）外，還有別構(gòu)部位（結(jié)合調(diào)節(jié)物）。 ★ 負(fù)效應(yīng)物： 抑制活性部位與配基結(jié)合的別構(gòu)效應(yīng)物 。 （ 2） 血庫(kù)儲(chǔ)血時(shí)加入肌苷可 BPG。 ③ 生物學(xué)性質(zhì)：原有生物學(xué)活性喪失 ，抗原性改變 。 ? 鹽析時(shí)，溶液的 pH在蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)處效果最好。 （三）層析： ?層析 （ chromatography)是一種利用混合物中各組分理化性質(zhì)的差異 ， 在相互接觸的兩相 （ 固定相與流動(dòng)相 ） 之間的分布不同而進(jìn)行分離分析的技術(shù)方法 。 DNFB法分析 N端氨基酸殘基 肼解法分析 C端氨基酸殘基 4. 采用特異性的酶 （ 如胰蛋白酶 ）或化學(xué)試劑 （ 如溴化氰 ） 將蛋白質(zhì)裂解成為長(zhǎng)短不一的若干條肽段 （ 必須作兩套 ） 。 6. 使用氨基酸順序測(cè)定儀，測(cè)定各條肽段的氨基酸順序。 凝膠過(guò)濾分離蛋白質(zhì) （四）超速離心： ?利用物質(zhì)密度的不同 ， 經(jīng)超速離心后 ，分布于不同的液層而分離 。 ?分段鹽析： 半飽和硫酸銨溶液可沉淀血漿球蛋白 ， 而飽和硫酸銨溶液可沉淀血漿清蛋白 。 核糖核酸酶的變性與復(fù)性 ? 蛋白質(zhì)分子相互聚集而從溶液中析出的現(xiàn)象稱(chēng)為 沉淀 。 （二）蛋白質(zhì)的膠體性質(zhì)： ? 蛋白質(zhì)分子的顆粒直徑已達(dá) 1~100nm，處于膠體顆粒的范圍 。 波耳效應(yīng)：增加 CO2的濃度 、 降低 pH能顯著提高血紅蛋白亞基間的協(xié)同效應(yīng) ， 降低血紅蛋白對(duì) O2的親和力 ， 促進(jìn) O2的釋放 ， 反之 ， 高濃度的 O2也能促使血紅蛋白釋放 H+ 和 CO2 。 ★ 別構(gòu)效應(yīng)： 別構(gòu)蛋白的別構(gòu)部位與效應(yīng)物的結(jié)合改變了蛋白質(zhì)的構(gòu)象，從而對(duì)活性部位產(chǎn)生的影響。 ?使酶的催化基團(tuán)匯集，提高催化效率。 8段直的 α螺旋組成 ， 分別命名為 A、 B、 C… H， 拐彎處是由 1~8個(gè)氨基酸組成的松散肽段 （ 無(wú)規(guī)卷曲 ） 。 例如 ， 脫氫酶類(lèi)的多肽主鏈有兩個(gè)結(jié)構(gòu)域 ，一個(gè)為 NAD+結(jié)合結(jié)構(gòu)域 ， 一個(gè)是起催化作用的結(jié)構(gòu)域 ， 兩者組合成脫氫酶的脫氫功能區(qū) 。 ⑶ 構(gòu)象依靠第一殘基的 CO基與第四殘基的 NH基之間形成氫鍵來(lái)維系 。 ⑥ 肽鍵上 C=O氧與它后面 （ C端 ） 第四個(gè)殘基上的 NH氫間形成氫鍵 。 （ 4） 肽鍵亞氨基在 pH014內(nèi)不解離 。 維系蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)的主要化學(xué)鍵是氫鍵 。 ?氫鍵在維系蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定上起著重要的作用。 Gln、 Asn、 Cys、 Arg不能用此法 。 （ 6） 多肽鏈部分裂解成肽段 。 ?凡氨基酸殘基數(shù)目在 50個(gè)以上 ， 且具有特定空間結(jié)構(gòu)的肽稱(chēng)蛋白質(zhì)；凡氨基酸殘基數(shù)目在 50個(gè)以下 ， 且無(wú)特定空間結(jié)構(gòu)者稱(chēng)多肽 。 除一級(jí)結(jié)構(gòu)外 ， 蛋白質(zhì)的二 、 三 、 四級(jí)結(jié)構(gòu)均屬于空間結(jié)構(gòu) ， 即 構(gòu)象 。 其吸收峰在 280nm左右 ，以 色氨酸 吸收最強(qiáng) 。 二、基本氨基酸的分類(lèi)： ? 根據(jù) R側(cè)鏈基團(tuán)性質(zhì)的不同 ， 可將氨基酸進(jìn)行分類(lèi) ? 雜環(huán)氨基酸 、 芳
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