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1、主管药师考试辅导 基础知识 第 1 页生物化学蛋白质的结构与功能一、蛋白质的分子组成（一）蛋白质元素组成的特点各种蛋白质的含氮量很接近，平均为 16%。由于体内的含氮物质以蛋白质为主，因此，只要测定生物样品中的含氮量，可根据下列公式推算出蛋白质的大致含量：1 克样品中蛋白质的含量 = 每克样品含氮克数6.25（1/16%）（二）氨基酸的结构特点组成人体蛋白质的氨基酸都是 L-氨基酸（甘氨酸、脯氨酸除外）（三）氨基酸的分类（四）氨基酸的理化性质1.氨基酸分子中含碱性的氨基（NH 2）和酸性的羧基（COOH），是两性电解质。2.紫外吸收： Trp（色氨酸）, Tyr（酪氨酸）和 Phe（苯丙氨酸）

2、含有共轭双键，在 280nm 紫外波长处有特征性吸收峰。应用：对蛋白质溶液进行定量。主管药师考试辅导 基础知识 第 2 页（五）肽与肽键在蛋白质分子中，氨基酸通过肽键连接形成肽。1.肽键（CONH，酰胺键）一分子氨基酸的 -COOH 与另一分子氨基酸的 -NH 2脱水缩合生成二肽（氨基酰-氨基酸）。CONH称为肽键。是多肽及蛋白质分子的主要化学键。肽键连接氨基酸形成的长链骨架多肽主链连接于 C 上的各氨基酸残基的 R 基团多肽侧链主管药师考试辅导 基础知识 第 3 页 由十个以内氨基酸相连而成的肽称为寡肽，由十个以上的氨基酸相连形成的肽称多肽。 肽链都有游离 -NH 2端N（末）端游离 -CO

3、OH 端C（末）端 编号、命名、书写：NC如：甘-丙-谷组-蛋二、蛋白质的分子结构（一）蛋白质的一级结构概念：蛋白质的一级结构指多肽链中氨基酸的排列顺序。基本化学键：肽键主管药师考试辅导 基础知识 第 4 页（二）蛋白质的二级结构概念：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。局部主链！主要的化学键：氢键基本结构形式：-螺旋、-折叠、-转角、无规卷曲（三）蛋白质的三级结构概念：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。一条所有！化学键：疏水作用力、离子键、氢键和范德华力主管药师考试辅导 基础知识 第 5 页肌红蛋白三

4、级结构（四）蛋白质的四级结构亚基：有些蛋白质由两条或两条以上具有独立三级结构的多肽链组成，其中每条多肽链称为一个亚基。亚基单独存在没有生物学功能。由亚基构成的蛋白质称为寡聚蛋白。蛋白质四级结构：蛋白质分子中各亚基之间的空间排布及相互接触关系。亚基之间的结合力主要是疏水作用，其次是氢键和离子键。主管药师考试辅导 基础知识 第 6 页（五）蛋白质的空间构象1.分子伴侣定义：是一类帮助新生多肽链正确折叠的蛋白质。作用：可逆地与未折叠肽段结合防止错误的聚集发生，使肽链正确折叠；与错误聚集的肽段结合，使之解聚后，再诱导其正确折叠；对蛋白质分子中二硫键的正确形成起到重要作用。伴侣蛋白在蛋白质折叠中的作用2

5、.肽单元参与肽键的 6 个原子 C1 、C、O、N、H、C 2 位于同一平面，C 1 和 C2 在平面上所处的位置为反式构型，此同一平面上的 6 个原子构成肽单元。主管药师考试辅导 基础知识 第 7 页3.模体二个或三个具有二级结构的肽段，在空间上相互接近，形成一个特殊的空间构象，称为模体。钙结合蛋白中结合钙 锌指结构离子的模体4.结构域分子量大的蛋白质三级结构常可分割成 1 个和数个球状或纤维状的区域，折叠得较为紧密，具有独立的生物学功能，称为结构域。如纤连蛋白含有 6 个结构域。三、蛋白质的结构与功能的关系（一）蛋白质一级结构与功能的关系1.一级结构是空间构象的基础；主管药师考试辅导 基础

6、知识 第 8 页2.蛋白质一级结构的改变与分子病镰刀形红细胞贫血HbA 肽 链N-val his leu thr pro glu glu C（146）HbS 肽 链N-val his leu thr pro val glu C（146）六月，携镰刀割谷子（二）蛋白质空间结构与功能的关系1.血红蛋白（Hb）的构象2.Hb 有 2 种天然构象（1）紧密型（tense state，T 型）未结合 O2时，紧凑，与 O2亲和力小（2）松弛型（relaxed state，R 型）结合 O2时，松弛，与 O2亲和力大3.Hb 的运 O2功能通过构象的互变实现肺毛细血管：O 2分压，O 2 作为变构剂使 T

7、R，利于结合 O2。组织毛细血管：O 2分压，CO 2和 H+作为变构剂使 RT ，利于释放 O2。4.别构效应（变构效应）一个蛋白质与它的配体（或其他蛋白质）结合后，蛋白质的构象发生变化，使它更适于功能需要，这一类变化称为别构效应。例如 Hb 是别构蛋白，小分子 O2是 Hb 的别构剂或称为效应剂。5.协同效应一个寡聚体亚基与其配体结合后，能影响此寡聚体中另一亚基与配体的结合能力，如果是促进作用，则称为正协同效应，反之则为负协同效应。以血红蛋白为例，当 Hb 的第一个亚基与 O2结合以后，促进了第二及第三个亚基与 O2结合后，又大大促进了第四个亚基与 O2结合，这种效应为正协同效应。主管药师

8、考试辅导 基础知识 第 9 页四、蛋白质的理化性质（一）蛋白质的两性解离当蛋白质溶液处于某一 pH 时，蛋白质解离成正、负离子的趋势相等，即成为兼性离子，净电荷为零，此时溶液的 pH 称为蛋白质的等电点。（二）蛋白质的胶体性质分子量 1 万-100 万达到胶体颗粒范围（1-100nm）不能透过半透膜扩散速度慢、粘度大透析法纯化蛋白质的原理1.水化膜和表面电荷是蛋白质维持亲水胶体的稳定因素（1）水化膜亲水的极性基团位于表面，可发生水合作用，形成水化膜，将蛋白质颗粒相互隔开，防止聚沉。（2）表面电荷亲水基团大都能解离，使蛋白质表面带相同电荷而相斥，防止蛋白质颗粒聚沉。（三）蛋白质的变性定义：在某些

9、物理和化学因素（如加热、强酸、强碱、有机溶剂、重金属离子及生物碱等）作用下，其特定的空间构象被破坏，从而导致其理化性质的改变和生物活性的丧失，称为蛋白质的变性。变性的实质：空间结构的破坏，不涉及一级结构的改变主管药师考试辅导 基础知识 第 10 页（四）蛋白质的紫外吸收由于蛋白质分子中含有色氨酸和络氨酸，因此在 280nm 波长处有特征性吸收峰，可作蛋白质定量测定。【例题】蛋白质的平均含氮量是（ ）A.10%B.27%C.16%D.36%E.6%答疑编号 700868020101【正确答案】CA.天冬氨酸B.精氨酸C.甲硫氨酸D.苏氨酸E.酪氨酸1.碱性氨基酸答疑编号 700868020102【正确答案】B2.非极性疏水性氨基酸