蛋白质结构与功能的关系
蛋白质的结构包括一级结构、二级结构、三级结构、四级结构。
一级结构是蛋白质的一级结构指在蛋白质分子从N-端至C-端的氨基酸排列顺序。一级结构是蛋白质空间构象和特异生物学功能的基础，但不是决定蛋白质空间构象的唯一因素。
蛋白质的二级结构是指多肽链的主链骨架本身在空间上有规律的折叠和盘绕，它是由氨基酸残基非侧链基团之间的氢键决定的。常见的二级结构有α螺旋、三股螺旋、β折叠、β转角、β凸起和无规卷曲。α螺旋中肽链骨架围绕一个轴以螺旋的方式伸展，它可能是极性的、疏水的或两亲的。β折叠是肽链的一种相当伸展的结构，有平行和反平行两种。如果β股交替出现极性残基和非极性残基，那么就可以形成两亲的β折叠。β转角指伸展的肽链形成180°的U形回折结构而改变了肽链的方向。β凸起是由于β折叠股中额外插入一个氨基酸残基而形成的，它也能改变多肽链的走向。无规卷曲是在蛋白质分子中的一些极不规则的二级结构的总称。无规卷曲无固定走向，有时以环的形式存在，但不是任意变动的。从结构的稳定性上看，右手α螺旋＞β折叠＞ U型回折＞无规卷曲，但在功能上，酶与蛋白质的活性中心通常由无规卷曲充当，α右手螺旋和β折叠一般只起支持作用。
蛋白质的三级结构是指多肽链在二级结构的基础上，进一步盘绕、卷曲和折叠，形成主要通过氨基酸侧链以次级键以及二硫键维系的完整的三维结构。三级结构通常由模体和结构域组成。稳定三级结构的化学键包括氢键、疏水键、离子键、范德华力、金属配位键和二硫键。模体可用在一级结构上，特指具有特殊生化功能的序列模体，也可被用于功能模体或结构模体，相当于超二级结构。结构模体是结构域的组分，基本形式有αα、βαβ和βββ等。常见的模体包括：左手超螺旋、右手超螺旋、卷曲螺旋、螺旋束、α 螺旋-环-α 螺旋、Rossmann卷曲和希腊钥匙模体。结构域是在一个蛋白质分子内的相对独立的球状结构和/或功能模块，由若干个结构模体组成的相对独立的球形结构单位，它们通常是独自折叠形成的，与蛋白质的功能直接相关。一个结构域通常由一段连续的氨基酸序列组成。根据其占优势的二级结构元件的类型，结构域可分为五大类：α 结构域、β结构域、α/β结构域、α+β结构域、交联结构域。以上每一类结构域的二级结构元件可能有不同的组织方式，每一种组织就是一种结构模体。这些结构域都有疏水的核心，疏水核心是结构域稳定所必需的。
蛋白质的结构与功能
1、蛋白质含量的计算
各种蛋白质含氮量很接近，平均为16%
每克样品含氮克数*6.25*100=100g样品中蛋白质含量（g%）
2、L-α氨基酸是蛋白质的基本结构单位
L-α氨基酸通式：
体内也存在不参与蛋白质合成但具有重要生理作用的L-α氨基酸
如合成尿素的鸟氨酸、瓜氨酸和精氨酸代琥珀酸
3、氨基酸可根据其侧链结构和理化性质进行分类
非极性脂肪族氨基酸（7种）、极性中性氨基酸（5种）、芳香族氨基酸（3种）、酸性氨基酸（2种）、碱性氨基酸（3种）
非极性氨基酸在水溶液中溶解度小于极性中性氨基酸
芳香族氨基酸中的苯基疏水性较强，酚基吲哚基在一定条件下可解离
4、氨基酸具有共同或特异的理化性质
氨基酸具有两性解离性质
氨基酸的等电点：在某一pH的溶液中，氨基酸解离成阳离子和阴离子的趋势及程度相同，成为兼性离子，呈电中性，此时溶液的pH称为氨基酸的等电点
含共轭双键的氨基酸具有紫外线吸收性质
吸收峰在280nm波长附近
氨基酸与茚三酮反应生成蓝紫色化合物
弱酸性、加热
5、氨基酸通过肽键连接而形成蛋白质或肽
寡肽：2-20个氨基酸相连而成的肽
蛋白质的氨基酸残基数一般在50个以上，50个氨基酸残基以下仍称为多肽
6、生物活性肽具有生理活性及多样性
谷胱甘肽(GSH)
由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸组成的三肽
GSH与GSSG之间可以转换
GSH的巯基有嗜核特性
多肽类激素及神经肽体
蛋白质的分子结构
1、一级结构（primary structure）
定义：蛋白质的一级结构指在蛋白质分子从N-端至C-端的氨基酸排列顺序。
理解：一级结构是蛋白质空间构象和特异生物学功能的基础，但不是决定蛋白质空间构象的唯一因素。
例子：牛胰岛素是第一个被测定一级结构的蛋白质分子，由英国化学家Frederick Sanger于1953年完成。
2、二级结构（secondary structure）
蛋白质结构与功能
一级要求单选题
1 组成蛋白质的氨基酸基本上有多少种
A 300 B 30 C 20 D 10 E 5 C
2 蛋白质元素组成的特点是含有的16%相对恒定量的是什么元素
A C B N C H D O E S B
3 组成蛋白质的氨基酸之间分子结构的不同在于其
A Cα B Cα-H C Cα-COOH
D Cα-R E Cα-NH2 D
4 氨基酸的平均分子量是
A 1000 B 500 C 110 D 100 E 80 C
5 组成蛋白质的酸性氨基酸有几种
A 2 B 3 C 5 D 10 E 20 A
6 组成蛋白质的碱性氨基酸有几种
A 2 B 3 C 5 D 10 E 20 B
7 组成蛋白质中的含巯基氨基酸是
A 酪氨酸 B 缬氨酸 C 谷氨酸
D 胱氨酸 E 半胱氨酸 E
8 蛋白质分子中属于亚氨基酸的是
A 脯氨酸 B 甘氨酸 C 丙氨酸
D 组氨酸 E 天冬氨酸 A
9 组成蛋白质的氨基酸在自然界存在什么差异
A 种族差异 B 个体差异 C 组织差异
D 器官差异 E 无差异 E
10 体内蛋白质分子中的胱氨酸是由什么氨基酸转变生成
A 谷氨酸 B 精氨酸 C 组氨酸
D 半胱氨酸 E 丙氨酸 D
11 精氨酸与赖氨酸属于哪一类氨基酸
A 酸性 B 碱性 C 中性极性
D 中性非极性 E 芳香族 B
12 下列那种氨基酸无遗传密码子编码
A 谷氨酰氨 B 天冬酰胺 C 对羟苯丙氨酸
D 异亮氨酸 E 羟脯氨酸 E
13 氨基酸间脱水的产物首先产生小分子化合物为
A 蛋白质 B 肽 C 核酸
D 多糖 E 脂肪 B
14 人体内的肽大多是
A 开链 B 环状 C 分支
D 多末端 E 单末端链,余为环状 A
15 谷胱甘肽是由几个氨基酸残基组成的小肽
A 2 B 3 C 9 D 10 E 39 B
16 氨基酸排列顺序属于蛋白质的几级结构
A 一 B 二 C 三 D 四 E 五 A
蛋白质结构与功能的关系
（The relationship between protein structure and function）
摘要 蛋白质特定的功能都是由其特定的构象所决定的，各种蛋白质特定的构象又与其一级结构密切相关。天然蛋白质的构象一旦发生变化，必然会影响到它的生物活性。由于蛋白质的构象的变化引起蛋白质功能变化，可能导致蛋白质构象紊乱症，当然也能引起生物体对环境的适应性增强！现而今关于蛋白质功能研究还有待发展，一门新兴学科正在发展，血清蛋白组学，生物信息学等！本文仅就蛋白质结构与其功能关系进行粗略阐述。
关键词：蛋白质结构；折叠/功能关系；蛋白质构象紊乱症；分子伴侣
Keywords：protein structure；fold／function relationship；protein conformational disorder；molecular chaperons
虽然蛋白质结构与生物功能的关系比序列与功能的关系更加紧密，但结构与功能的这种关联亦若隐若现，并不能排除折叠差别悬殊的蛋白质执行相似的功能，折叠相似的蛋白质执行差别悬殊功能的现象的存在。无奈，该领域仍不得不将100多年前Fisher提出的“锁一钥匙”模型(“lock—key”model)和50多年前Koshand提出的诱导契合模型(induce fitmodel)作为蛋白质实现功能的理论基础。这2个略显粗糙的模型只是认为蛋白质执行功能的部位局限在结构中的一个或几个小区域内，此类区域通常是蛋白质表面上的凹洞或裂隙。这种凹洞或裂隙被称为“活性部位(active site)”
或“别构部位（fallosteric site）”，凹陷部位与配体分子在空间形状和静电上互补。此外，在酶的活性部位中还存在着几个作为催化基团(catalyticgroup)的氨基酸残基。对蛋白质未来的研究应从实验基本数据的归纳和统计入手，从原始的水平上发现蛋白质的潜藏机制【1】。
