蛋白質(zhì)的基本機構和功能(編輯修改稿)
2025-05-29 13:42 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 異生物學功能的基礎，但不是決定蛋白質(zhì)空間構象唯一因素。 二、蛋白質(zhì)的空間結構 ? 空間結構 指蛋白質(zhì)分子內(nèi) 各原子 圍繞某些 共 價鍵 的旋轉(zhuǎn)而形成的各種 空間排布 及 相互關系 ，稱為蛋白質(zhì)的構象。 ? 蛋白質(zhì)的構象分為 主鏈構象 和 側(cè)鏈構象 。 （一）蛋白質(zhì)的二級結構 ? 概念 是指蛋白質(zhì)多肽鏈 主鏈 原子 局部 的空間排列，不涉及氨基酸殘基側(cè)鏈的構象。 ? 維系蛋白質(zhì)二級結構的主要化學鍵是 氫鍵 。 ? α螺旋 ? β折疊 ? β轉(zhuǎn)角 ? 無規(guī)卷曲 （ 1） α 螺旋 α 螺旋的結構特點 ① 多肽鏈以肽鍵平面為單位， α碳原子為 轉(zhuǎn)折點，有規(guī)律的盤繞成 右手螺旋 結構。 ② 每 氨基酸殘基盤繞一圈，螺距為 nm。 ③ 相鄰螺旋的肽鍵之間形成 氫鍵 ，方向與長 軸基本平行，維持螺旋的穩(wěn)定。 ④ R基團伸向螺旋 外側(cè) ，其大小、形狀及電荷性質(zhì)均影響 α螺旋的形成。 （ 2） β 折疊 β 折疊的結構特點 ① 多肽鏈呈 伸展狀態(tài) ，肽鍵平面沿長軸折疊呈 鋸齒狀 ，兩平面間夾角為 110176。 ， R基交替地伸向鋸 齒狀結構的上下方。 ② 若干肽段互相靠攏，平行排列，通過 氫鍵 連 接。氫鍵的方向與長軸垂直。 ③ 若兩條肽段走向一致（ N端、 C端方向相同） ，稱為 順向平行 ；反之，稱之為 逆向平行 ，逆向更 穩(wěn)定。 β 折疊包括平行式和反平行式兩種類型 （ 3） β轉(zhuǎn)角 β 轉(zhuǎn)角的特點 ① 主鏈骨架本身以大約 180176。 回折 ② 回折部分通常由 4個氨基酸殘基構成 ③ 構象依靠第 一 殘基的 CO基與第 四 殘基的 NH 基之間形成氫鍵來維系。 （ 4）無規(guī)卷曲 是指多肽鏈中除了以上幾種比較規(guī)則 的構象外，其余 沒有 確定 規(guī)律性 的那部分 肽鏈構象。 （二）蛋白質(zhì)的三級結構 ? 概念 是指 整條肽鏈中所有原子的空間排布，它包括主鏈構象和側(cè)鏈構象 。 ? 主要化學鍵 疏水鍵 、氫鍵、鹽鍵 等非共價鍵和 二硫鍵 。疏水鍵是維持三級結構穩(wěn)定的最主要作用力。 結構域（ domain） 分子量大的蛋白質(zhì)在形成三級結構時，肽鏈中某些局部的二級結構匯集在一起，形成發(fā)揮生物學功能的特定區(qū)域，稱為結構域 。 由一條多肽鏈形成的蛋白質(zhì)，其最高級結構為三級結構。只有具有三級結構的蛋白質(zhì)才具有生物學活性。 （三）蛋白質(zhì)的四級結構 體內(nèi)有許多蛋白質(zhì)分子是由兩條或兩條以上具 有獨立三級結構的多肽鏈通過非共價鍵聚合而成，中 每條具有獨立三級結構的多肽鏈稱為亞基。 ? 概念 蛋白質(zhì)分子中各亞基之間的空間排布和相互接觸關系。 ? 化學鍵 氫鍵、鹽鍵、范氏引力、疏水鍵等非共價鍵。 蛋白質(zhì)結構中應注意的幾個問題 ? 由一條多肽鏈形成的蛋白質(zhì)其最高級結構為三 級，具有 三級結構 的蛋白質(zhì) 才具有生物學活性 。 ? 形成蛋白質(zhì)的 四級 結構 至少 要有 兩條 多肽鏈。 ? 兩條或 兩條 以上的 多肽鏈 靠 共價鍵 連接的蛋白質(zhì) 沒有 四級結構。 ? 由一條多肽鏈形成的蛋白質(zhì)與亞基不同。 三、蛋白質(zhì)的結構與功能 ? 蛋白質(zhì)一級結構與功能的關系 一級結構決定蛋白質(zhì)的空間結構； 一級結構決定蛋白質(zhì)的生物學功能。 ? 蛋白質(zhì)空間結構與功能的關系 蛋白質(zhì)構象是其生物學功能的基礎，
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