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第二章　生物化学第一节　蛋白质的结构与功能 　　考点：　　1.蛋白质的分子组成　　（1）蛋白样品的平均含氮量　　（2）L-α-氨基酸的结构通式　　（3）20种L-α-氨基酸的分类　　2.氨基酸的性质　　两性解离和紫外吸收性质　　3.蛋白质的分子结构　　肽单元及一级、二级，三级、四级结构概念和维持键　　4.蛋白质结构与功能关系　　（1）血红蛋白的分子结构　　（2）血红蛋白空间结构与运氧功能关系　　（3）协同效应、别构效应的概念　　5.蛋白质的性质　　两性电离、亲水胶体、变性、紫外吸收等性质及相关概念　　一、蛋白质的分子组成　　蛋白质是由许多氨基酸通过肽键相连形成的高分子含氮化合物。　　（一）蛋白质的元素组成　　主要有碳、氢、氧、氮和硫。　　各种蛋白质的含氮量接近，平均为16%。蛋白质与氮的换算因数6.25。　　每克样品含氮的克数×6.25=蛋白质的克数/克样品　　（二）基本组成单位---氨基酸　　1.氨基酸的结构特点　　　　（1）氨基酸即含氨基又含羧基，是两性电解质。　　（2）不同氨基酸的R不同。　　（3）除甘氨酸外，都是L-α-氨基酸。　　2.氨基酸的分类　　构成蛋白质的天然氨基酸有20种。　　根据侧链R的性质可以分为：　　①非极性、疏水性氨基酸；　　②极性、中性氨基酸；　　③酸性氨基酸：谷氨酸和天冬氨酸；　　④碱性氨基酸：赖氨酸、精氨酸和组氨酸。　　两个半胱氨酸常脱氢构成胱氨酸，胱氨酸中有二硫键结构。　　3.氨基酸的性质　　（1）两性电离和等电点　　氨基酸是两性电解质，其解离程度取决于所处溶液的酸碱度。　　　　等电点（pI）： 　　在某一pH的溶液中，氨基酸解离成阳离子和阴离子的趋势及程度相等，成为兼性离子，呈电中性,此时溶液的pH值称为该氨基酸的等电点。　　（2）紫外吸收： 　　色氨酸、酪氨酸在紫外区对光有吸收,的最大吸收峰在280nm附近。　　而绝大多数蛋白质都含有色氨酸和酪氨酸，因此紫外吸收法是分析溶液中蛋白质含量的简便方法。　　（三）肽键与肽链（氨基酸的连接）　　1.肽键：　　一个氨基酸的α-羧基与另一个氨基酸的α-氨基脱水缩合而形成的酰胺键称为肽键。　　肽键是蛋白质的基本结构键。　　2.多肽链　　许多的氨基酸相连形成的肽称多肽。　　　　（1）肽链具有方向性　　N末端：多肽链中有自由氨基的一端　　C末端：多肽链中有自由羧基的一端　　（2）α碳原子和肽键形成主链，R形成侧链。　　体内还存在一些生物活性肽如谷胱甘肽、多肽类激素等。　　A型题：　　对氨基酸叙述错误的是　　A.即含有氨基又含有羧基　　B.都是L-α-氨基酸　　C.谷氨酸是酸性氨基酸　　D.是蛋白质的基本组成单位　　E.不同的氨基酸R不同 　　[答疑编号500651020101] 　　『正确答案』B 　　二、蛋白质的分子结构　　肽单元的概念：　　参与肽键的6个原子Ca1、C、O、N、H、Ca2位于同一平面，Ca1和Ca2在平面上所处的位置为反式（trans）构型，此同一平面上的6个原子构成了所谓的肽单元。　　　　（一）蛋白质的一级结构　　1.概念：蛋白质一级结构是指多肽链中氨基酸的排列顺序及其共价连接。　　2.维系键：肽键 有些蛋白质中含少量二硫键。　　　　（二）蛋白质的二级结构　　1.概念：　　蛋白质分子中某一段肽链的局部空间结构，即该段肽链主链骨架原子的相对空间位置，并不涉及氨基酸残基侧链的构象。　　2.形式：α螺旋、β折叠、β转角和无规卷曲。　　3.维系键：氢键。　　　　α螺旋：　　多肽链的主链围绕中心轴螺旋上升，螺旋走向是顺时针方向，右手螺旋。　　氨基酸侧链伸向螺旋外侧。　　每3.6个氨基酸残基螺旋上升一圈，螺距为0.54nm。　　α螺旋的每个肽键的-NH和第4个肽键的-CO形成氢键。　　主链中全部肽键都参与氢键的形成。　　　　（三）蛋白质的三级结构　　1.概念：蛋白质的三级结构是指整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置。即肽链中所有原子在三维空间的排布位置。　　2.维系键：疏水键、离子键、氢键和Van der Waals力等。　　三级结构形成时，亲水基团在表面，疏水基团在内部；　　　　（四）蛋白质的四级结构（多条肽链构成）　　1.概念：　　亚基：有些蛋白质分子含有两条或多条肽链，才能完整地表达功能，每一条多肽链都有其完整的三级结构，称为蛋白质的亚基。　　蛋白质分子中各亚基的空间排布及亚基接触部位的布局和相互作用，称为蛋白质的四级结构。 　　2.维系键：非共价键　　三、蛋白质结构与功能的关系　　（一）一级结构和功能的关系：　　1.与蛋白质生物学功能密切相关