生物化学 第1章 节 _蛋白质 .ppt

五、蛋白质的三级结构 蛋白质的三级结构(Tertiary Structure)：在二级结构基础上，肽链的不同区段的侧链基团相互作用在空间进一步盘绕、折叠形成的包括主链和侧链构象在内的特征三维结构。 特点 （1）是球状或椭圆状蛋白质 （2）形成亲水表面和疏水内核 表面也可有些“沟”“穴” 作用力：氢键、疏水键、离子键和范德华力等。 尤其是疏水键。 五、蛋白质的三级结构 肌红蛋白 六、蛋白质的四级结构 1、定义 相同或不同亚基按照一定排布方式聚合而成的蛋白结构. 亚基（subunit)--- 在蛋白质的四级结构中，每个各具独立三级结构的多肽链称为亚基。 蛋白质分子中的最小共价单位。 寡聚蛋白特有的空间结构 寡聚蛋白——由几个亚基组成的蛋白.。 (quaternary stucture) 六、蛋白质的四级结构 2、特点 ⑴ 在具有四级结构蛋白质中，亚基单独存在无活性 ⑵ 不是所有的蛋白质都具有四级结构， ⑶ 亚基间以次级键相连 （疏水键、氢键、离子键、范德华力等） 六、蛋白质的四级结构 第4节 蛋白质结构与功能的关系 蛋白质多肽链上的氨基酸排列顺序 蛋白质的空间构象 蛋白质的功能 一级结构变化，功能改变。 一级结构中非关键部位氨基酸残基发生变化，不影响生物活性。 一级结构中关键部位氨基酸残基发生变化，可导致功能变化。 一、一级结构与功能的关系 同源蛋白： 来自不同生物体、执行同一 /相似功能的蛋白 AA序列具有明显的相似性——序列同源性（sequence homology） 不变残基和可变残基 1、种属差异与分子进化  104 个AA残基 MW约12.5×103 28个不变残基 进化位置相差愈远，AA序列差别愈大 ——用于核对各物种间的分类学关系以及 绘制系统树/进化树 细胞色素C与系统树 几种生物和人的细胞色素C的 氨基酸组成的差异 生物名称 与组成人的细胞色素C的氨基酸的差别 黑猩猩 0 猕猴 1 马 12 果蝇 27 向日葵 38 分子病：由于基因突变导致蛋白质一级结构发生变异，使蛋白质的生物学功能减退或丧失，造成生理功能的变化而引起的疾病。 镰刀型贫血症（sickle-cell anemia） 2、一级结构变异与分子病 镰刀状贫血病—血液中大量出现镰刀红细胞，患者因此缺氧窒息 正常细胞 镰刀形细胞 它是最早认识的一种分子病。流行于非洲，死亡率极高，大部分患者童年时就夭折，活过童年的寿命也不长，它是由于遗传基因突变导致血红蛋白分子结构的突变。 正常型 ---Val-His-Leu-Thr-Pro-Glu-Lys --- β链 谷氨酸 镰刀型 ---Val-His-Leu-Thr-Pro-Val-Lys --- β链 缬氨酸 谷A（极性） 缬A（非极性） (了解)由于缬氨酸上的非极性基团与相邻非极性基团间在疏水力作用下相互靠拢，并引发所在链扭曲为束状，整个蛋白质由球状变为镰刀形，与氧结合功能丧失， 导致病人窒息甚至死亡，但病人可抗非洲疟疾。 二、蛋白质的构象和维持构象的作用力 三、蛋白质的二级结构 二级结构：肽链有规则地折叠或旋转。指肽链主链骨架原子的相对空间位置。它只涉及肽链主链的构象及链内或链间形成的氢键不涉及残基侧链。 主要有?-螺旋、 ?-折叠、?-转角、无规卷曲、?-螺旋、?环等。 维持二级结构的主要作用力是氢键。 三、蛋白质的二级结构 （一）多肽链折叠的空间限制 （1）肽键的性质 ①肽键中C-N键有部分 双键性质 ——不能自由旋转 ②组成肽键原子处于 同一平面（肽平面） ③键长及键角一定 ④大多数情况以反式 结构存在 三、蛋白质的二级结构 共价主链 三、蛋白质的二级结构 （2）酰胺平面与α－碳原子的二面角 三、蛋白质的二级结构 Cα- N：φ Cα- C：ψ 多肽链：通过可旋转的Cα连接的酰胺平面链 这种旋转是受到限制的 三、蛋白质的二级结构 三、蛋白质的二级结构 三、蛋白质的二