蛋白質的分子結構

1、蛋白質的一級結構：即蛋白質分子中氨基酸的排列順序。

主要化學鍵：肽鍵，有些蛋白質還包含二硫鍵。

2、蛋白質的高級結構：包括二級、三級、四級結構。

1)蛋白質的二級結構：指蛋白質分子中某一段肽鍊的局部空間結構，也就是該段肽鍊骨架原子的相對空間位置，并不涉及氨基酸殘基側鍊的構象。二級結構以一級結構為基礎，多為短距離效應。可分為：

α-螺旋：多肽鍊主鍊圍繞中心軸呈有規律地螺旋式上升，順時鐘走向，即右手螺旋，每隔3.6個氨基酸殘基上升一圈，螺距為0.540nm。α-螺旋的每個肽鍵的N-H和第四個肽鍵的羧基氧形成氫鍵，氫鍵的方向與螺旋長軸基本平形。

β-折疊：多肽鍊充分伸展，各肽鍵平面折疊成鋸齒狀結構，側鍊R基團交錯位于鋸齒狀結構上下方;它們之間靠鍊間肽鍵羧基上的氧和亞氨基上的氫形成氫鍵維系構象穩定.

β-轉角：常發生于肽鍊進行180度回折時的轉角上，常有4個氨基酸殘基組成，第二個殘基常為脯氨酸。

無規卷曲：無确定規律性的那段肽鍊。

主要化學鍵：氫鍵。

2)蛋白質的三級結構：指整條肽鍊中全部氨基酸殘基的相對空間位置，顯示為長距離效應。

主要化學鍵：疏水鍵(最主要)、鹽鍵、二硫鍵、氫鍵、範德華力。

3)蛋白質的四級結構：對蛋白質分子的二、三級結構而言，隻涉及一條多肽鍊卷曲而成的蛋白質。在體内有許多蛋白質分子含有二條或多條肽鍊，每一條多肽鍊都有其完整的三級結構，稱為蛋白質的亞基，亞基與亞基之間呈特定的三維空間排布，并以非共價鍵相連接。這種蛋白質分子中各個亞基的空間排布及亞基接觸部位的布局和相互作用，為四級結構。由一條肽鍊形成的蛋白質沒有四級結構。

主要化學鍵：疏水鍵、氫鍵、離子鍵

蛋白質結構與功能關系

1、蛋白質一級結構是空間構象和特定生物學功能的基礎。

一級結構相似的多肽或蛋白質，其空間構象以及功能也相似。

尿素或鹽酸胍可破壞次級鍵

β-巯基乙醇可破壞二硫鍵

2、蛋白質空間結構是蛋白質特有性質和功能的結構基礎。

肌紅蛋白：隻有三級結構的單鍊蛋白質，易與氧氣結合，氧解離曲線呈直角雙曲線。

血紅蛋白：具有4個亞基組成的四級結構，可結合4分子氧。成人由兩條α-肽鍊(141個氨基酸殘基)和兩條β-肽鍊(146個氨基酸殘基)組成。在氧分壓較低時，與氧氣結合較難，氧解離曲線呈S狀曲線。因為：第一個亞基與氧氣結合以後，促進第二及第三個亞基與氧氣的結合，當前三個亞基與氧氣結合後，又大大促進第四個亞基與氧氣結合，稱正協同效應。結合氧後由緊張态變為松弛态。

蛋白質的理化性質

1、蛋白質的兩性電離：蛋白質兩端的氨基和羧基及側鍊中的某些基團，在一定的溶液PH條件下可解離成帶負電荷或正電荷的基團。

2、蛋白質的沉澱：在适當條件下，蛋白質從溶液中析出的現象。包括：

a.丙酮沉澱，破壞水化層。也可用乙醇。

b.鹽析，将硫酸铵、硫酸鈉或氯化鈉等加入蛋白質溶液，破壞在水溶液中的穩定因素電荷而沉澱。

3、蛋白質變性：在某些物理和化學因素作用下，其特定的空間構象被破壞，從而導緻其理化性質的改變和生物活性的喪失。主要為二硫鍵和非共價鍵的破壞，不涉及一級結構的改變。變性後，其溶解度降低，粘度增加，結晶能力消失，生物活性喪失，易被蛋白酶水解。

常見的導緻變性的因素有：加熱、乙醇等有機溶劑、強酸、強堿、重金屬離子及生物堿試劑、超聲波、紫外線、震蕩等。

4、蛋白質的紫外吸收：由于蛋白質分子中含有共轭雙鍵的酪氨酸和色氨酸，因此在280nm處有特征性吸收峰，可用蛋白質定量測定。

5、蛋白質的呈色反應

a.茚三酮反應：經水解後産生的氨基酸可發生此反應，詳見二、3

b. 雙縮脲反應：蛋白質和多肽分子中肽鍵在稀堿溶液中與硫酸酮共熱，呈現紫色或紅色。氨基酸不出現此反應。蛋白質水解加強，氨基酸濃度升高，雙縮脲呈色深度下降，可檢測蛋白質水解程度。

蛋白質的分離和純化

1、沉澱：見蛋白質的理化性質。

2、電泳：蛋白質在高于或低于其等電點的溶液中是帶電的，在電場中能向電場的正極或負極移動。根據支撐物不同，有薄膜電泳、凝膠電泳等。

3、透析：利用透析袋把大分子蛋白質與小分子化合物分開的方法。

4、層析：

a.離子交換層析：利用蛋白質的兩性遊離性質，在某一特定PH時，各蛋白質的電荷量及性質不同，故可以通過離子交換層析得以分離。如陰離子交換層析，含負電量小的蛋白質首先被洗脫下來。

b.分子篩：又稱凝膠過濾。小分子蛋白質進入孔内，滞留時間長，大分子蛋白質不能時入孔内而徑直流出。

5、超速離心：既可以用來分離純化蛋白質也可以用作測定蛋白質的分子量。不同蛋白質其密度與形态各不相同而分開。

更多精彩资讯请关注tft每日頭條，我们将持续为您更新最新资讯!