氨基酸序列对应的蛋白质结构方式

本节热门考点

1．氨基酸的分类：其中酸性氨基酸有天冬氨酸、谷氨酸；碱性氨基酸有赖氨酸、精氨酸和组氨酸。

2．蛋白质的结构：一级结构的主要化学键是肽键。二级结构主要掌握α螺旋，维系蛋白质二级结构的因素是氢键。并不是所有的蛋白质都有四级结构。

3．蛋白质的理化性质：溶液pH＞pI时蛋白质带负电，溶液pH＜pI时蛋白质带正电。

一、氨基酸与多肽

1．氨基酸的结构与分类

（1）结构：由共同连接在α-碳原子的NH3＋、COO－及支链组成，H2NCHRCOOH为通式。

（2）必需氨基酸8种。赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、甲硫氨酸（蛋氨酸）、苏氨酸、异亮氨酸、亮氨酸和缬氨酸。

（3）分类

①非极性疏水性氨基酸：甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸等。

②极性中性氨基酸：色氨酸、丝氨酸、酪氨酸、蛋氨酸、苏氨酸等。

③酸性氨基酸：天冬氨酸、谷氨酸。

④碱性氨基酸：赖氨酸、精氨酸、组氨酸。

2．肽键与肽链

（1）肽键：连接两个氨基酸的酰胺键，一定双键性能，不能自由旋转。

（2）肽链：氨基酸通过肽键连接互相结合组成。二肽，三肽，寡肽，多肽。

（3）生物活性肽：谷胱甘肽、多肽类激素和神经肽。

二、蛋白质的结构

1．蛋白质的一级结构

（1）即N-端至C-端氨基酸的排列顺序，是蛋白质空间构象和生物学功能的基础。

（2）主要化学键为肽键，部分包含二硫键。

2．蛋白质的二级结构　即肽链主链骨架原子的相对空间位置，包括α螺旋、β折叠、β转角和无规卷曲。主要化学键是氢键。

（1）α螺旋：螺旋式上升，顺时钟方向，肽键的N－H和第四个肽键的羰基氧形成氢键，与螺旋长轴基本平行，稳固螺旋结构，氨基酸侧链伸向螺旋外侧，螺距0.54nm。

（2）β折叠：以Cα为旋转点，折叠成锯齿状结构，残基侧链位于锯齿状结构的上下方。

3．三级和四级结构的概念

（1）三级结构：为全部氨基酸残基的相对空间位置。形成和稳定主要靠疏水作用、离子键和Van der Waals力等。

（2）结构域：三级结构的划分，球状或纤维状区域，折叠紧密。

（3）分子伴侣：保护协助蛋白质折叠成天然构象或四级结构，如二硫键的正确形成，热休克蛋白等。

（4）四级结构：蛋白质分子各亚基之间，特定的三维空间排布。氢键和离子键为各亚基间的主要结合力，同二聚体，异二聚体。

三、蛋白质结构与功能的关系

1．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。

（2）一级结构相似的多肽或蛋白质，其空间构象和功能也相似。

（3）起关键作用的氨基酸残基缺失或被替代，会严重影响空间构象甚至生理功能。

2．蛋白质高级结构与功能的关系

（1）血红蛋白构象的变化与功能

①血红蛋白具有4个亚基组成的四级结构，α2　β2。

②每个亚基结构中间有一个疏水局部，可结合1分子血红素、携带1分子氧。

③紧张态：未结合氧时α1β1和α2β2呈对角排列，结构较紧密，与O2亲和力小。

④松弛态：结合氧后，血红蛋白二、三和四级结构发生变化，α1β1和α2β2长轴呈15°夹角，结构相对松弛。

（2）蛋白质构象的改变可造成疾病：阿尔茨海默病、亨廷顿舞蹈症、疯牛病。

四、蛋白质的理化性质

1．蛋白质的两性电离、胶体性质

（1）在一定pH条件下可解离为带正电荷或负电荷的基团。

（2）大小属胶粒范围，亲水基团可吸引水分子。

2．蛋白质的变性、沉淀和凝固

（1）蛋白质空间构象的破坏，理化性质的改变以及生物活性的丧失。二硫键和非共价键的破坏，不涉及氨基酸序列的改变。

（2）变性后的蛋白质疏水侧链暴露，易于析出、沉淀。

3．变性　变性程度轻的蛋白质，去除变性因素后，可恢复或部分恢复原有的构象和功能，称为复性。

试题精选

1．下列氨基酸中属于碱性氨基酸的是　

A．苏氨酸

B．丝氨酸

C．赖氨酸

D．亮氨酸

E．苯丙氨酸

2．下列氨基酸中无L型或D型之分的是

A．谷氨酸

B．甘氨酸

C．半胱氨酸

D．赖氨酸

E．组氨酸

3．组成人体蛋白质多肽链的基本单位是

A．L-α-氨基酸

B．D-α-氨基酸

C．L-β-氨基酸

D．D-β-氨基酸

E．以上都不是

4．蛋白质分子中α螺旋的特点是

A．α螺旋为左手螺旋

B．靠氢键维持稳定结构

C．氨基酸侧链伸向螺旋内部

D．结构中含有脯氨酸

E．每一螺旋含3个氨基酸残基

5．维系蛋白质分子中α螺旋的化学键是

A．盐键

B．疏水键

C．氢键

D．肽键

E．二硫键

6．属于必需氨基酸的是

A．丙氨酸

B．苏氨酸

C．甘氨酸

D．天冬氨酸

E．谷氨酰胺

7．下列有关血浆清蛋白的叙述，错误的是

A．分子量相对较小，在血浆中含量最多

B．表面带有大量正电荷，能使水分子凝集在其表面

C．可运输游离脂肪酸

D．可维持血浆胶体渗透压

E．并不参与血液凝固

8．下列有关血红蛋白结构与功能的叙述，正确的是

A．血红蛋白的结构及氧解离曲线与肌红蛋白相同

B．血红蛋白是含有铁卟啉的单亚基球蛋白

C．1个血红蛋白分子可与1个氧分子可逆结合

D．血红蛋白的氧解离曲线为S形

E．血红蛋白不属于变构蛋白

（9－10题共用备选答案）

A．L-丙氨酸

B．D-天冬氨酸

C．D-丙氨酸

D．L-天冬氨酸

E．D-谷氨酸

9．ALT的底物是

10．AST的底物是

答案：1．C　2．B　3．A　4．B　5．C　6．B　7．B　8．D　9．A　10．D