蛋白质生化知识点，生物化学笔记之蛋白质

蛋白质的分子结构1、蛋白质的一级结构，即蛋白质分子中氨基酸的排列顺序。

主要化学键：肽键，部分蛋白质还含有二硫键。

2、蛋白质高级结构：包括二级、三级、四级结构。

1 )蛋白质的二级结构)指蛋白质分子中某一肽链的局部空间结构，即该肽锁骨格原子的相对空间位置，不参与氨基酸残基侧链的构象。

二级结构以一级结构为基础，多为短程效应。

可以分为-螺旋。 多肽链的主链绕中心轴有规律地螺旋状上升，顺时针前进。 即右手螺旋，每隔3.6个氨基酸残基上升1圈，螺距为0.540nm。

-螺旋各肽键的N-H和第四个肽键的羧基氧形成氢键，氢键的方向与螺旋的长轴基本平行。

-折叠：多肽链充分延伸，各肽键平面折叠为锯齿结构，侧链r基团交错位于锯齿结构上下； 它们之间肽键羧基上的氧和亚氨基上的氢形成氢键维持构象的稳定。 -翻转：常见于肽链翻转180度，多由4个氨基酸残基组成，第二个残基多为脯氨酸。

随机卷曲：无规则肽链。

主要化学键：氢键。

2 )蛋白质的三级结构)指整个肽链中总氨基酸残基的相对空间位置，表现为长程效应。

主要化学键：疏水键(最主要的)、盐键、二硫键、氢键、范德华力。

3 )蛋白质的四级结构)对于蛋白质分子的二、三级结构而言，它只涉及一条多肽链卷曲的蛋白质。

体内许多蛋白质分子含有两条以上的肽链，每条多肽链都有一个完整的三级结构，称为蛋白质亚基，亚基与亚基之间呈特定的三维空间构型，通过非共价键相连。

该蛋白分子中各亚基的空间构型和亚基接触位点的构型和相互作用为四级结构。

由一条肽链形成的蛋白质没有四级结构。

主要化学键：疏水键、氢键、离子键蛋白质结构与功能关系1、蛋白质一级结构是空间构象和特定生物学功能的基础。

一级结构相似的多肽和蛋白质，其空间结构和功能也相似。

尿素或盐酸胍能破坏双键-巯基乙醇，能破坏二硫键2，蛋白质的空间结构是蛋白质特有性质和功能的结构基础。

肌钙蛋白：只有三级结构的单链蛋白容易与氧结合，氧解离曲线呈直角双曲线。

血红蛋白：具有由4个亚基构成的四级结构，能够结合4个分子的氧。

成人由两条-肽链(氨基酸残基141个)和两条-肽链(氨基酸残基146个)组成。

氧分压较低时，与氧结合困难，氧解离曲线呈s形曲线。

因为第一个亚基与氧结合后，促进了第二个和第三个亚基与氧的结合，目前第三个亚基与氧结合后，极大地促进了第四个亚基与氧的结合，被称为正协同效应。

氧结合后从紧张状态变成松弛状态。

蛋白质理化性质1、蛋白质两性电离：蛋白质两端的氨基和羧基以及侧链中的某些基团在一定的溶液PH值条件下可以解离为带负电荷或带正电荷的基团。

2、蛋白质沉淀：在适当条件下，蛋白质从溶液中析出的现象。

a .包括丙酮沉淀，破坏水合层。

也可以使用乙醇。

b .将盐析、硫酸铵、硫酸钠或氯化钠等加入蛋白质溶液中，破坏水溶液中的稳定因子电荷使其沉淀。

3、蛋白质变性：某些物理和化学因素破坏了其特定的空间构象，导致理化性质改变和生物活性丧失。

主要是二硫键和非共价键的破坏，不参与一级结构的变化。

改性后，溶解度降低，粘度增加，结晶能力消失，生物活性丧失，易被蛋白酶水解。

常见的变性原因有加热、乙醇等有机溶剂、强酸、强碱、重金属离子和生物碱试剂、超声波、紫外线、振动等。

4、蛋白质紫外吸收：由于蛋白质分子中含有共轭双键酪氨酸和色氨酸，在280nm处有特征吸收峰，可以用蛋白质定量测定。

5、蛋白质呈色反应(茚三酮反应)水解产生的氨基酸可以发生该反应。 有关详细信息，请参阅二，3b )双缩二脲反应。 蛋白质和多肽分子中的肽键在稀碱溶液中与硫酸酮共热，呈紫色或红色。

氨基酸不会引起这个反应。

蛋白质水解增强，氨基酸浓度升高，双缩二脲呈色深度降低，可检测蛋白质水解程度。

蛋白质的分离和纯化1、沉淀：见蛋白质的理化性质。

2、电泳：蛋白质在高于或低于其等电点的溶液中带电，在电场中可以迁移到电场的正极或负极。

根据支持体的不同，有薄膜电泳、凝胶电泳等。

3、透析：利用透析袋分离大分子蛋白质和小分子化合物的方法。

4、色谱： a .离子交换色谱：利用蛋白质的两性游离性质，在某一特定PH值时各蛋白质的电荷量和性质不同，可采用离子交换色谱进行分离。

阴离子交换色谱时，负电量小的蛋白质首先被洗脱。

B .分子筛：又称凝胶过滤。

小分子蛋白质进入孔内，滞留时间长，大分子蛋白质不进入孔内而是笔直流出。

5、超速离心：既可用于分离纯化蛋白质，也可用于测定蛋白质分子量。

不同的蛋白质有不同的密度和形态。