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　　LOGO 蛋白质的元素组成 氨基酸的结构通式 氨基酸分类 氨基酸的理化性质 两性解离 等电点（pI） 紫外吸收性质 茚三酮反应 肽肽键寡肽多肽 LOGO 。 一级结构 初级结构 二级结构 高级结构（空间结构） 三级结构 四级结构 蛋白质的一级结构： 蛋白质分子中氨基酸的排列顺序。 （一）一级结构的概念 一.蛋白质的一级结构 1965年9月17日，我国科研人员第一次人工合 成出的蛋白质──晶体胰岛素(放大) （二）一级结构的测序（二）一级结构的测序 主要键：肽键、二硫键 一级结构是由遗传信息决定的。 一级结构是蛋白质空间结构和特异生物学功能的基础。 （一）一级结构 一.蛋白质的一级结构 肽键 O H H—N—CH 2 —C—OH+ O H H—N—CH 2 —C—OH OH H—N—CH 2 —C— OH —N—CH 2 —C—OH 性质:分子间脱水反应 共价键 非共价键键 化学键 肽键 一级结构 氢键 二硫键 二、三、四级结构 疏水键 盐键 三、四级结构 范德华力 （vanderWaals力） 蛋白质的二级结构是指多肽主链原子的局部空 间排列,不涉及氨基酸残基侧链的构象。 （一）二级结构的概念 二.蛋白质的二级结构 天然蛋白质包括α-螺旋、 β-折叠、 β-转角、 无规则卷曲等二级结构。 虽是虽是单键单键却有部分却有部分双键双键性质性质 周边六个原子在周边六个原子在同一平面同一平面上上 CC NN CC HH NNCC OO CC 0.1320.132nmnm 二.蛋白质的二级结构 CC----N0.14N0.1477nm(nm(正常正常)) CC——N0.13N0.1322nmnm C=N0.12C=N0.1233nm(nm(正常正常)) ★多肽链可以看成由Cα串联起来的无数个 平面组成 1.-螺旋(-helix) 二.蛋白质的二级结构 （三）二级结构单元的种类 鲍林(Linuspauling) 是著名的量子化学家，他在化学的多个 领域都有过重大贡献。 曾两次荣获诺贝尔奖金(1954年化学奖， 1962年和平奖)，有很高的国际声誉。 多肽链中的各个肽平面围绕 同一轴旋转，形成螺旋结构， 螺旋一周，沿轴上升的距离 即螺距为0.54nm,含3.6个氨 基酸残基；两个氨基酸之间 的距离为0.15nm; 肽链内形成氢键，氢键的取 向几乎与轴平行，第一个酰 胺基团的-CO基与第四个酰 胺基团的-NH基形成氢键。 右手-螺旋。 22、、--折叠折叠((--pleatedpleatedsheet)sheet) 维持β-折叠结构稳定性的力——氢键 由一条链上的羰基和另一条链上的氨基之 间形成，即氢键是在链与链之间形成的。 二.蛋白质的二级结构 （三）二级结构单元的种类 一种比较伸展、锯齿状的肽链结构。 图4-4蛋白质分子中的β-折迭结构 左：顺向平行右：逆向平行 二、β-折叠结构（β-pleatedsheet） N N C N N C C C 顺向 平行 反向 平行 ：若两条肽链走向相同：顺向平行 若两条肽链走向相反：反向平行（较稳定） β-转角是指蛋白质 的分子的多肽链经常 出现180º的回折，在 回折角上的结构就称 β-转角，也称发夹结 构，或称U形转折。由 第一个氨基酸残基的 C=O与第四个氨基酸残 基的N—H之间形成 氢键。 (三)β-转角 如毛发、甲、角、鳞和羽等。可分为-角蛋白和 -角蛋白。 -角蛋白主要由-螺旋构象的多肽链组成。肽链 之间有二硫键交联以维持其稳定性。 -角蛋白的伸缩性能很好，当-角蛋白氢键被破 坏而不能复原。此时-螺旋转变成-折叠结构， 称为-角蛋白。 —螺旋 — — 把头发卷成一定形状 ↓ 涂还原剂（破坏二硫键） ↓ 加热（—螺旋转变为—折叠）； ↓ 除去还原剂，涂上氧化剂（建立新的二硫键) ↓ 洗涤并冷却头发—折叠转变为—螺旋 4、无规则卷曲（non-regularcoil） 又称自由卷曲，是指没有一定规律 的松散肽链结构。酶的功能部位常常处 于这种构象区域。 无规卷曲常出现在a-螺旋与a-螺旋、a- 螺旋与β-折叠、β-折叠与β-折叠之间。 它是形成蛋白质三级结构所必需的。 二.蛋白质的二级结构 （三）二级结构单元的种类 α-螺旋 β-折叠 β-转角 无规则卷曲 最近发现普通存在于球状蛋白质 中的一种新的二级结构。 这种结构出现在蛋白质分子的表 面，与生物功能有关。 在分子识别中可能起重要作用。 Ω环。 四.蛋白质的三级结构 三级结构（tertiarystructure）：指每一条多 肽链内所有原子的空间排布，包括主链、侧链构象 内容。是在主链构象二级结构的基础上，由于侧链R 基相互作用，进一步折叠盘曲构成的。 （一）三级结构的概念 由一条多肽链构成的蛋白质，具有三级结构才具有生物学活性。 H 2 N H 3 N + N b H COO - O a C C COOH SS H O H O CH 2 O a a CH CH 3 CH CH 3 CH 3 CH 2 CH 3 CH 3 CH 3 c c c O O C c CH 2 OH CH 2 OH b NH 2 + H 2 NC OC O - abc氢键 离子键疏水键 维持蛋白质分子构象的各种化学键 (二)结构域 大分子蛋白质的三级结构常可分割成一个或 数个球状或纤维状的区域，折叠得较为紧密，各 行使其功能，称为结构域(domain)。 免疫球蛋白结构域示意图 肌红蛋白(Mb) N端 C 端 五.蛋白质的四级结构 (一)四级结构的概念 四级结构（quaternarystructure）：由两 条或两条以上具有独立三级结构的多肽链聚合而 成。每条多肽链称为一个亚基。 血红蛋白由四条多肽链形成，是一种寡聚蛋 白质。这四条链主要通过非共价键相互作用缔合 在一起。 血 红 蛋 白 的 四 级 结 构 (二)维持四级结构的作用力 疏水作用 氢键 盐键 范德华力 五.蛋白质的四级结构 图4-13血红蛋白质的三级和四级结构 共价键 非共价键键 化学键 肽键 一级结构 氢键 二硫键 二、三、四级结构 疏水键 盐键 三、四级结构 范德华力 （van der Waals 力） Summary 五.蛋白质的四级结构 1.一级结构与功能的关系 一级结构决定蛋白质的空间结构、生物学功能。 多肽链中氨基酸的排列顺序决定了该肽链的折叠、盘曲方式。 2.空间结构与功能的关系 蛋白质空间构象是功能学活性的基础。 构象发生变化，其功能活性也随之改变。 1、按组成分类 单纯蛋白质：仅由氨基酸组成 结合蛋白质：蛋白部分和非蛋白部分组成 2、按分子形状分类 球状蛋白质 纤维状蛋白质 3、按功能分类 活性蛋白质 非活性蛋白质 练习 • 1.维持蛋白质一级结构的化学键是： • A．氢键 B．肽键 • C．疏水键 D．盐键 • 2、蛋白质二级结构的基本形式有： • A．α-螺旋 B．β-折叠 • C．β-转角 D．不规则卷曲 • 3、维持蛋白质三级结构的化学键包括： • A．肽键 B．氢键 C．盐键 D．二硫键 练习 • 5、关于蛋白质分子三级结构的描述，其中 错误的是： • A．天然蛋白质分子均有三级结构 • B．具有三级结构的蛋白质一定有生物学活 性 • C．三级结构的稳定性主要靠非共价键维系 • D．亲水基团常聚集在蛋白质分子的表面 练习 • 6. 下列哪项不是四级结构蛋白质的特征： • A．由两条或两条以上的多肽链组成 • B. 每条多肽链称为一个亚基 • C．每条多肽链都具有独立的生物学活性 • D．依赖非共价键维系四级结构的稳定性 练习 • 判断： • 1. 所有的蛋白质都具有一、二、三、四级结构。 （） • 2. 一条多肽链组成的蛋白质无四级结构。（） • 3. 蛋白质必需具备四级结构才有生理活性。（） LOGO 内容总结： 1.蛋白质分子结构 一级结构 二级结构 三级结构 四级结构 2.蛋白质结构和功能的关系 当代美女作家步非烟 毕业于北京大学中文系，其写作风 格以武侠和魔幻色彩交相辉映为长， 80后作家。 主要作品 《紫诏天音》、《风月连城》、 《彼岸天都》、《海之妖》、《曼荼 罗》、《天剑伦》（附外传《蜀道闻 铃》）《雪嫁衣》《梵花坠影》