最新3蛋白质结构-2
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蛋白质的结构具有多种结构层次,包括一级结构和空间结构,空间结构又称为构象。
空间结构包括二级结构、三级结构和四级结构。
在二级与三级之间还存在超二级结构和结蛋白质的二级结构构型:指一个不对称的化合物中不对称中心上的几个原子或基团的空间排布方式。
如单糖的α-、β-构型,氨基酸的D-、L-构型。
当从一种构型转换成另一种构型的时候,会牵涉及共价键的形成或破坏。
构象:指一个分子结构中的一切原子绕共价单键旋转时产生的不同空间排列方式。
一种构象变成另一种构象不涉及共价键的形成或破坏。
蛋白质的二级结构蛋白质的二级(Secondary)结构是指多肽链的主链本身在空间的排列、或规则的几何走向、旋转及折叠。
它只涉及肽链主链的构象及链内或链间形成的氢键。
氢键是稳定二级结构的主要作用力。
主要有α-螺旋、β-折叠、β-转角、自由回转。
二面角的概念蛋白质中非键合原子之间的最小接触距离(A)1.3 蛋白质的结构(1)肽链空间构象的基本结构单位为肽平面或肽单位。
肽平面是指肽链中从一个Cα原子到另一个Cα原子之间的结构,共包含6个原子(Cα、C、O、N、H、Cα),它们在空间共处于同一个平面。
(2)肽键上的原子呈反式构型 C=O与N-H p204(3)肽键C-N键长0.132nm,比一般的C-N单键(0.147nm)短,比C=N双键(0.128nm)要长,具有部分双键的性质,不能旋转。
(二)蛋白质的构象蛋白质多肽链空间折叠的限制因素:Pauling和Corey在利用X-射线衍射技术研究多肽链结构时发现:1.肽键具有部分双键性质:2.肽键不能自由旋转3.组成肽键的四个原子和与之相连的两个α碳原子(Cα)都处于同一个平面内,此刚性结构的平面叫肽平面(peptide plane)或酰胺平面(amide plane)。
4.二面角所决定的构象能否存在,主要取决于两个相邻肽单位中,非键合原子之间的接近有无阻碍。
1.α-螺旋及结构特点p207螺旋的结构通常用“S N”来表示,S表示螺旋每旋转一圈所含的残基数,N表示形成氢键的C=O与H-N原子之间在主链上包含的原子数。
蛋白质一级结构二级结构三级结构四级结构解释【摘要】蛋白质是生物体内重要的大分子,负责许多生物学功能。
蛋白质的结构可分为四个级别:一级结构指的是氨基酸的简单线性排列,二级结构是氨基酸的局部区域形成α螺旋或β折叠,三级结构是整个蛋白质分子的空间构象,四级结构是多个蛋白质分子相互组装在一起形成的复合物。
蛋白质的结构决定了其功能,例如酶的特异性和亲和力。
蛋白质的结构与功能高度相关,对于研究蛋白质功能和疾病治疗有着重要意义。
蛋白质的结构从简单到复杂,具有多种不同层次的组织关系,这些不同级别的结构相互作用,共同决定了蛋白质的生物学功能。
【关键词】蛋白质,一级结构,二级结构,三级结构,四级结构,解释,总结1. 引言1.1 蛋白质概述蛋白质是生物体内功能性非常重要的大分子,它们参与了生物体内的几乎所有生物过程。
蛋白质是由氨基酸分子通过肽键连接而成的多肽链,具有多种结构和功能。
蛋白质的结构可以分为四个层次:一级结构、二级结构、三级结构和四级结构。
一级结构是指蛋白质的氨基酸序列,即多肽链的线性排列方式。
二级结构是指多肽链中氨基酸的局部空间构象,包括α-螺旋和β-折叠等。
三级结构是指整个多肽链的立体空间结构,由各个二级结构元素的折叠方式决定。
四级结构则是由多个多肽链之间的相互排列和交互作用所形成的整体结构。
通过这四个层次的结构,蛋白质可以实现其特定的生物功能,如催化化学反应、传递信号等。
蛋白质的结构和功能密切相关,任何一个层次的结构改变都可能影响到其功能。
对蛋白质结构的深入理解对于揭示其功能机制具有重要意义。
2. 正文2.1 蛋白质一级结构蛋白质的一级结构指的是它的氨基酸序列。
氨基酸是组成蛋白质的基本单位,共有20种不同的氨基酸,它们通过肽键连接在一起形成多肽链。
蛋白质的氨基酸序列是由基因决定的,不同的基因编码不同的氨基酸序列,从而确定了蛋白质的结构和功能。
在蛋白质的一级结构中,氨基酸序列的特定顺序决定了蛋白质的二级结构。
蛋白质概论----介绍蛋白质的基本组成、结构、分类、功能牛胰核糖核酸酶胰岛素1、蛋白质的组成和分类⏹蛋白质的化学组成●组成:碳50-55%,氢6-8%,氧19-24%,氮13-19%,硫0-4%●各种蛋白质含氮量很接近,蛋白质中的氮含量一般为15~17.6%平均为16%●凯氏定氮法的基础:100克有机物中蛋白质大体含量=壹克样品中含氮的克数×6.25×100●各类食物中蛋白质含量的百分比例为:畜、禽、鱼10~20,鲜奶1.5~4,奶粉25~27,蛋类12~14,大豆及豆类20~40,硬果类15~25,谷类6~10,薯类2~3,蔬菜水果类约为1。
•25mg蛋白质样品溶于25ml缓冲液中,取2ml样液测得蛋白氮含量为0.2mg。
•问:该样品中蛋白质的百分含量是多少?三鹿奶粉事件为什么会发生?从技术角度如何避免上述时间的发生?●根据分子的形状:球状(globular protein)、纤维状(fibrous protein)和膜蛋白●根据功能:酶、调节蛋白、转运蛋白、营养和储存蛋白、收缩蛋白、结构蛋白和防御蛋白等●根据组成可分为单纯蛋白质(simple protein)和缀合蛋白质(conjugated protein)⏹蛋白质的分类单纯蛋白质✓清蛋白(albumin):溶于水、稀酸、稀碱、稀盐,为半饱和硫酸铵沉淀,血清清蛋白、乳清蛋白✓球蛋白(globulin):溶于水和不容易水两类,为半饱和硫酸氨所沉淀,血清球蛋白、肌球蛋白、植物种子球蛋白✓谷蛋白(glutelin):不溶于水、醇及中性盐,但易溶于稀酸和稀碱,米谷蛋白、麦谷蛋白✓谷醇溶蛋白(prolamine):不溶于水和无水乙醇,溶于70%-80%乙醇,脯氨酸和酰氨较多,非极性侧链远多于极性侧链,玉米醇溶蛋白、麦醇溶蛋白✓组蛋白(histone):溶于水及稀酸,可被氨水沉淀,分子中组氨酸、赖氨酸较多,分子呈碱性,小牛胸腺组蛋白✓鱼精蛋白(protamine):溶于水和稀酸,不溶于氨水,碱性氨基酸较多,分子呈碱性,鲑精蛋白✓硬蛋白(scleroprotein):不溶于水,稀酸和稀碱,作为结缔及保护功能的蛋白质,角蛋白、胶原、弹性蛋白缀合蛋白质✓糖蛋白(glucoprotein)和粘蛋白(mucprotein):辅基成分为半乳糖、甘露糖、已糖胺✓脂蛋白(lipoprotein):与脂结合的蛋白质✓核蛋白(nucleoprotein):辅基是核酸如脱氧核蛋白质、核糖体✓磷蛋白(phosphoprotein):磷酸基通过酯键与蛋白质中的丝氨酸或苏氨酸残基连相连✓色蛋白(chromoprotein):蛋白质与某些色素类物质结合而成的缀合蛋白,如血红素蛋白(hemoprotein):辅基为血红素,它是卟啉化合物,卟啉环中心含有金属✓黄素蛋白(flavprotein):辅基为黄素嘌呤二核苷酸✓金属蛋白(metalloprotein):与金属之间结合的蛋白质醇脱氢酶含锌、铁蛋白含有铁2、蛋白质分子的大小和分子量蛋白质分子量变化范围很大(6000-1000000),某些蛋白质是两个或更多的蛋白质亚基通过非共价的结合而形成的,这样的蛋白质称寡聚蛋白,其分子量可以达上千万(如病毒外壳蛋白)。
一、蛋白质的一级结构蛋白质的一级结构(primary structure)就是蛋白质多肽链中氨基酸残基的排列顺序(sequence),也是蛋白质最基本的结构。
它是由基因上遗传密码的排列顺序所决定的。
各种氨基酸按遗传密码的顺序,通过肽键连接起来,成为多肽链,故肽键是蛋白质结构中的主键。
迄今已有约一千种左右蛋白质的一级结构被研究确定,如胰岛素,胰核糖核酸酶、胰蛋白酶等。
蛋白质的一级结构决定了蛋白质的二级、三级等高级结构,成百亿的天然蛋白质各有其特殊的生物学活性,决定每一种蛋白质的生物学活性的结构特点,首先在于其肽链的氨基酸序列,由于组成蛋白质的20种氨基酸各具特殊的侧链,侧链基团的理化性质和空间排布各不相同,当它们按照不同的序列关系组合时,就可形成多种多样的空间结构和不同生物学活性的蛋白质分子。
二、蛋白质的空间结构蛋白质分子的多肽链并非呈线形伸展,而是折叠和盘曲构成特有的比较稳定的空间结构。
蛋白质的生物学活性和理化性质主要决定于空间结构的完整,因此仅仅测定蛋白质分子的氨基酸组成和它们的排列顺序并不能完全了解蛋白质分子的生物学活性和理化性质。
例如球状蛋白质(多见于血浆中的白蛋白、球蛋白、血红蛋白和酶等)和纤维状蛋白质(角蛋白、胶原蛋白、肌凝蛋白、纤维蛋白等),前者溶于水,后者不溶于水,显而易见,此种性质不能仅用蛋白质的一级结构的氨基酸排列顺序来解释。
蛋白质的空间结构就是指蛋白质的二级、三级和四级结构。
(一)蛋白质的二级结构蛋白质的二级结构(secondary structure)是指多肽链中主链原子的局部空间排布即构象,不涉及侧链部分的构象。
1.肽键平面(或称酰胺平面,amide plane)。
Pauling等人对一些简单的肽及氨基酸的酰胺等进行了X线衍射分析,得出图1-2所示结构,从一个肽键的周围来看,得知:(1)中的C-N键长0.132nm,比相邻的N-C单键(0.147nm)短,而较一般C=N双键(0.128nm)长,可见,肽键中-C-N-键的性质介于单、双键之间,具有部分双键的性质,因而不能旋转,这就将固定在一个平面之内。