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1、第一單元蛋白質(zhì)結(jié)構與功能李紅明氨基酸與多肽第一節(jié)一、氨基酸的結(jié)構與分類（一）氨基酸的一般結(jié)構式存在自然界中的氨基酸有300余種，但組成人體蛋白質(zhì)的氨基酸僅有20種，且均屬L-a-氨基酸（甘氨酸除外）。CαRH2NHCOOH（二）氨基酸分類非極性、疏水性氨基酸極性、中性氨基酸酸性氨基酸堿性氨基酸（見表2-1-1）（一）肽鍵一個氨基酸的?-羧基與另一個氨基酸的?-氨基脫水縮合而形成的化學鍵。二、肽鍵與肽鏈∣‖∣H2N—C—C—OH+H—N—C—COOH∣∣∣∣‖∣H2N—C—C—N—C—COOH∣∣∣第一節(jié)HHHHHHR1O
2、R1OR2H2OR2（二）肽鏈由氨基酸通過肽鍵縮合而形成的化合物。*兩分子氨基酸縮合形成二肽，三分子氨基酸縮合則形成三肽……*肽鏈中的氨基酸分子因為脫水縮合而基團不全，被稱為氨基酸殘基*由十個以內(nèi)氨基酸相連而成的肽稱為寡肽，由更多的氨基酸相連形成的肽稱多肽N末端：多肽鏈中有自由氨基的一端C末端：多肽鏈中有自由羧基的一端多肽鏈有兩端*多肽鏈是指許多氨基酸之間以肽鍵連接而成的一種結(jié)構。三、谷胱甘肽和多肽類激素（一）、谷胱甘肽（GSH）谷氨酸半胱氨酸甘氨酸SHCOO-CH2CH2CCNH3HOOHCNHCHCH2CONHCH2
3、OGSH過氧化物酶H2O22GSH2H2OGSSGGSH還原酶NADPH+H+NADP+（二）、多肽類激素體內(nèi)許多激素屬寡肽或多肽神經(jīng)肽(neuropeptide)第二節(jié)蛋白質(zhì)的結(jié)構蛋白質(zhì)的分子結(jié)構包括一級結(jié)構基本結(jié)構二級結(jié)構三級結(jié)構四級結(jié)構高級結(jié)構定義蛋白質(zhì)的一級結(jié)構指多肽鏈中氨基酸的排列順序。一、蛋白質(zhì)的一級結(jié)構主要的化學鍵：肽鍵一級結(jié)構是蛋白質(zhì)空間構象和特異生物學功能的基礎。GlyIleValCysGluGlnAlaSerPheLysValCysProArgAspLeuTyrThrAsnLysHisLeu—COO-
4、H3N+—維持力：肽鍵一級結(jié)構SS第二節(jié)二、蛋白質(zhì)的二級結(jié)構蛋白質(zhì)分子中某一段肽鏈的局部空間結(jié)構，即該段肽鏈主鏈骨架原子的相對空間位置，并不涉及氨基酸殘基側(cè)鏈的構象。1.定義主要的化學鍵：氫鍵2.蛋白質(zhì)二級結(jié)構的主要形式?-螺旋(?-helix)?-折疊(?-pleatedsheet)?-轉(zhuǎn)角(?-turn)無規(guī)卷曲(randomcoil)?-螺旋⑴右手螺旋。⑵每3.6個氨基酸殘基上升一圈，螺旋上升一圈的高度為0.54nm。⑶相鄰兩圈螺旋之間借肽鍵中C=O和H—N形成許多氫鍵，即每一個氨基酸殘基中的—NH和前面相隔3個氨
5、基酸殘基的C=O之間形成氫鍵，使α-螺旋很穩(wěn)定。?-螺旋氫鍵β-折疊（β-pleatedsheet）β–轉(zhuǎn)角模型三、蛋白質(zhì)的三級、四級結(jié)構的概念疏水鍵、離子鍵、氫鍵和VanderWaals力等。主要的化學鍵整條肽鏈中全部氨基酸殘基的相對空間位置。即肽鏈中所有原子在三維空間的排布位置。（一）三級結(jié)構運鐵蛋白的三級結(jié)構(純α-螺旋)第二節(jié)質(zhì)體藍素的三級結(jié)構（純β結(jié)構）第二節(jié)肌紅蛋白(Mb)N端C端亞基之間的結(jié)合力主要是疏水作用，其次是氫鍵和離子鍵。（二）、蛋白質(zhì)的四級結(jié)構有兩條以上具有三級結(jié)構的多肽鏈，通過非共價鍵聚合形成的
6、空間結(jié)構稱為蛋白質(zhì)的四級結(jié)構。在具有四級結(jié)構的蛋白質(zhì)分子中，每一條多肽鏈都有完整的三級結(jié)構，稱為蛋白質(zhì)的亞基(subunit)。第二節(jié)Hb的四級結(jié)構血紅蛋白的四級結(jié)構在某些理化學因素作用下，蛋白質(zhì)特定的空間構象被破壞，導致其理化性質(zhì)改變和生物學活性的喪失，稱為蛋白質(zhì)的變性。四*蛋白質(zhì)的變性（denaturation)定義帶正電荷的蛋白質(zhì)(親水膠體)在等電點的蛋白質(zhì)(親水膠體)帶負電荷的蛋白質(zhì)(親水膠體)脫水脫水脫水帶正電荷的蛋白質(zhì)不穩(wěn)定的蛋白質(zhì)顆粒(沉淀)帶負電荷的蛋白質(zhì)第三節(jié)造成變性的因素意義（應用）變性的本質(zhì)——破壞
7、非共價鍵和二硫鍵，不改變蛋白質(zhì)的一級結(jié)構若蛋白質(zhì)變性程度較輕，去除變性因素后，有些蛋白質(zhì)仍可恢復或部分恢復其原有的構象和功能，稱為復性（renaturation）第三節(jié)蛋白質(zhì)結(jié)構與功能的關系（一）一級結(jié)構是空間構象的基礎一、蛋白質(zhì)一級結(jié)構與功能的關系牛核糖核酸酶的一級結(jié)構二硫鍵天然狀態(tài)，有催化活性尿素、β-巰基乙醇去除尿素、β-巰基乙醇非折疊狀態(tài)，無活性（二）一級結(jié)構與功能的關系例：鐮刀形紅細胞貧血N-val·his·leu·thr·pro·glu·glu·····C(146)HbSβ肽鏈HbAβ肽鏈N-val·his·
8、leu·thr·pro·val·glu·····C(146)這種由蛋白質(zhì)分子發(fā)生變異所導致的疾病，稱為“分子病”。DNA……TGTGGGCTCCTTTTT……正常mRNA……ACACCCGAGGAAAAA……HbA（亞基）N…—Thr—Pro—Glu—Glu—Lys—…DNA……TGTGGGCACCTTTTT……異常
