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蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系
1、蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)
蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu):L-α-氨基酸 (甘氨酸除外,其無D、L之分 )
2、蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)
(一)蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)
1.定義: 是指多肽鏈中氨基酸的排列順序 。(一條線)
2.主要的化學(xué)鍵:肽鍵。
3.意義:一級結(jié)構(gòu)非空間結(jié)構(gòu),但它決定著蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)。
(二)蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)
1.定義:某一段肽鏈的局部空間結(jié)構(gòu) 。(彈簧)
2.主要的化學(xué)鍵:氫鍵。
3.蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)的主要形式:α-螺旋、β-折疊、β-轉(zhuǎn)角、無規(guī)則卷曲。
α-螺旋
特點(diǎn):
①主鏈圍繞中心軸旋轉(zhuǎn),每隔3.6個(gè)氨基酸殘基上升一個(gè)螺距。
②每個(gè)氨基酸殘基與第四個(gè)氨基酸殘基形成氫鍵。氫鍵維持了α-螺旋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。
③α-螺旋為右手螺旋,氨基酸側(cè)鏈基團(tuán)伸向螺旋外側(cè)。
(三)蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)
概念: 是指整條 肽鏈中所有原子在三維空間結(jié)構(gòu)。 (整條肽)
主要的化學(xué)鍵:疏水作用力、離子鍵、氫鍵、范德華力等 。
(四)蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)
概念: 蛋白質(zhì)分子中各亞基的空間排布。(多條鏈)
主要化學(xué)鍵:疏水作用力、離子鍵、氫鍵、范德華力。
成人血紅蛋白由2條α鏈和2條β鏈組成,各亞基分別含一個(gè)血紅素。
(五)蛋白質(zhì)的空間構(gòu)象
蛋白質(zhì)的空間構(gòu)象由一級結(jié)構(gòu)決定,常需分子伴侶(幫助多肽鏈正確折疊)的參與。其作用:
①可逆地與未折疊肽段結(jié)合防止錯(cuò)誤的聚集發(fā)生,使肽鏈正確折疊;
②與錯(cuò)誤聚集的肽段結(jié)合,使之解聚后,再誘導(dǎo)其正確折疊;
③促進(jìn)對蛋白質(zhì)分子中二硫鍵的正確形成。
(1)肽單元:參與肽鍵的6個(gè)原子——C α1 、C、0、N、H、C α2 位于同一平面,Cα1和Cα2在平面上所處的位置為反式構(gòu)型,此同一平面上的6個(gè)原子構(gòu)成肽單元。
(2)模體
在許多蛋白質(zhì)分子中,2個(gè)或3個(gè)具有二級結(jié)構(gòu)的肽段,在空間上相互接近,形成一個(gè)具有特殊功能的空間結(jié)構(gòu),稱為模體。
(3)結(jié)構(gòu)域
分子量大的蛋白質(zhì)三級結(jié)構(gòu)常可分割成1個(gè)和數(shù)個(gè)球狀或纖維狀的區(qū)域,折疊得較為緊密,具有獨(dú)立的生物學(xué)功能,稱為結(jié)構(gòu)域。
3、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系
(一)蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系
空間結(jié)構(gòu)決定著蛋白質(zhì)的生物學(xué)功能,蛋白水解酶可破壞一級結(jié)構(gòu)。
亞基谷氨酸序列變?yōu)槔i氨酸就會患鐮刀型貧血。稱分子病。
(二)蛋白質(zhì)高級結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系
蛋白質(zhì)構(gòu)象改變可引起疾病,如蛋白的二級結(jié)構(gòu)α螺旋變?yōu)棣抡郫B就會患瘋牛病。
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