2010年考研專(zhuān)家解讀：生物大分子的結(jié)構(gòu)與功能

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　　氨基酸和蛋白質(zhì)

　　一、組成蛋白質(zhì)的20種氨基酸的分類(lèi)

　　1、非極性氨基酸

　　包括：甘氨酸、丙氨酸、纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸

　　2、極性氨基酸

　　極性中性氨基酸：色氨酸、酪氨酸、絲氨酸、半胱氨酸、蛋氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、蘇氨酸

　　酸性氨基酸：天冬氨酸、谷氨酸

　　堿性氨基酸：賴(lài)氨酸、精氨酸、組氨酸

　　其中：屬于芳香族氨基酸的是：色氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸

　　屬于亞氨基酸的是：脯氨酸

　　含硫氨基酸包括：半胱氨酸、蛋氨酸

　　注意：在識(shí)記時(shí)可以只記第一個(gè)字，如堿性氨基酸包括：賴(lài)精組

　　二、氨基酸的理化性質(zhì)

　　1、兩性解離及等電點(diǎn)：

　　氨基酸分子中有游離的氨基和游離的羧基，能與酸或堿類(lèi)物質(zhì)結(jié)合成鹽，故它是一種兩性電解質(zhì)。在某一PH的溶液中，氨基酸解離成陽(yáng)離子和陰離子的趨勢(shì)及程度相等，成為兼性離子，呈電中性，此時(shí)溶液的PH稱(chēng)為該氨基酸的等電點(diǎn)。

　　2、氨基酸的紫外吸收性質(zhì)：

　　芳香族氨基酸在280nm波長(zhǎng)附近有最大的紫外吸收峰，由于大多數(shù)蛋白質(zhì)含有這些氨基酸殘基，氨基酸殘基數(shù)與蛋白質(zhì)含量成正比，故通過(guò)對(duì)280nm波長(zhǎng)的紫外吸光度的測(cè)量可對(duì)蛋白質(zhì)溶液進(jìn)行定量分析。

　　3、茚三酮反應(yīng)

　　氨基酸的氨基與茚三酮水合物反應(yīng)可生成藍(lán)紫色化合物，此化合物最大吸收峰在570nm波長(zhǎng)處。由于此吸收峰值的大小與氨基酸釋放出的氨量成正比，因此可作為氨基酸定量分析方法。

　　三、肽

　　兩分子氨基酸可借一分子所含的氨基與另一分子所帶的羧基脫去1分子水縮合成最簡(jiǎn)單的二肽。二肽中游離的氨基和羧基繼續(xù)借脫水作用縮合連成多肽。10個(gè)以內(nèi)氨基酸連接而成多肽稱(chēng)為寡肽;39個(gè)氨基酸殘基組成的促腎上腺皮質(zhì)激素稱(chēng)為多肽;51個(gè)氨基酸殘基組成的胰島素歸為蛋白質(zhì)。多肽連中的自由氨基末端稱(chēng)為N端，自由羧基末端稱(chēng)為C端，命名從N端指向C端。人體內(nèi)存在許多具有生物活性的肽，重要的有：

　　谷胱甘肽(GSH)：是由谷、半胱和甘氨酸組成的三肽。半胱氨酸的巰基是該化合物的主要功能基團(tuán)。GSH的巰基具有還原性，可作為體內(nèi)重要的還原劑保護(hù)體內(nèi)蛋白質(zhì)或酶分子中巰基免被氧化，使蛋白質(zhì)或酶處于活性狀態(tài)。

　　四、蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)

　　1、蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)：即蛋白質(zhì)分子中氨基酸的排列順序。

　　主要化學(xué)鍵：肽鍵，有些蛋白質(zhì)還包含二硫鍵。

　　2、蛋白質(zhì)的高級(jí)結(jié)構(gòu)：包括二級(jí)、三級(jí)、四級(jí)結(jié)構(gòu)。

　　1)蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)：指蛋白質(zhì)分子中某一段肽鏈的局部空間結(jié)構(gòu)，也就是該段肽鏈骨架原子的相對(duì)空間位置，并不涉及氨基酸殘基側(cè)鏈的構(gòu)象。二級(jí)結(jié)構(gòu)以一級(jí)結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，多為短距離效應(yīng)�？煞譃椋�

　　α-螺旋：多肽鏈主鏈圍繞中心軸呈有規(guī)律地螺旋式上升，順時(shí)鐘走向，即右手螺旋，每隔3.6個(gè)氨基酸殘基上升一圈，螺距為0.540nm。α-螺旋的每個(gè)肽鍵的N-H和第四個(gè)肽鍵的羧基氧形成氫鍵，氫鍵的方向與螺旋長(zhǎng)軸基本平形。

　　β-折疊：多肽鏈充分伸展，各肽鍵平面折疊成鋸齒狀結(jié)構(gòu)，側(cè)鏈R基團(tuán)交錯(cuò)位于鋸齒狀結(jié)構(gòu)上下方;它們之間靠鏈間肽鍵羧基上的氧和亞氨基上的氫形成氫鍵維系構(gòu)象穩(wěn)定.

　　β-轉(zhuǎn)角：常發(fā)生于肽鏈進(jìn)行180度回折時(shí)的轉(zhuǎn)角上，常有4個(gè)氨基酸殘基組成，第二個(gè)殘基常為脯氨酸。

　　無(wú)規(guī)卷曲：無(wú)確定規(guī)律性的那段肽鏈。

　　主要化學(xué)鍵：氫鍵。

　　2)蛋白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu)：指整條肽鏈中全部氨基酸殘基相對(duì)空間位置，顯示為長(zhǎng)距離效應(yīng)。

　　主要化學(xué)鍵：疏水鍵(最主要)、鹽鍵、二硫鍵、氫鍵、范德華力。

　　3)蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu)：對(duì)蛋白質(zhì)分子的二、三級(jí)結(jié)構(gòu)而言，只涉及一條多肽鏈卷曲而成的蛋白質(zhì)。在體內(nèi)有許多蛋白質(zhì)分子含有二條或多條肽鏈，每一條多肽鏈都有其完整的三級(jí)結(jié)構(gòu)，稱(chēng)為蛋白質(zhì)的亞基，亞基與亞基之間呈特定的三維空間排布，并以非共價(jià)鍵相連接。這種蛋白質(zhì)分子中各個(gè)亞基的空間排布及亞基接觸部位的布局和相互作用，為四級(jí)結(jié)構(gòu)。由一條肽鏈形成的蛋白質(zhì)沒(méi)有四級(jí)結(jié)構(gòu)。

　　主要化學(xué)鍵：疏水鍵、氫鍵、離子鍵