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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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