醫學生物化學學習指導-(第3版) 節選

**章　蛋白質的結構與功能
　　重點解析
蛋白質廣泛存在于生物界，具有多種多樣的生物學功能。蛋白質是生物體內含量*多的高分子化合物，人體內蛋白質含量約占人體干重的45％；人體約有十萬種以上不同的蛋白質，是各種生命現象的主要物質基礎。組成蛋白質的主要元素有碳、氫、氧、氮、硫等，其中氮的含量比較恒定，平均為16％左右；這是蛋白質元素組成的重要特點，也是蛋白質定量測定的依據；通常只要測定出生物樣品中的含氮量，就可用樣品中含氮的克數×6．25一樣品中蛋白質的克數來計算蛋白質的含量。
蛋白質是高分子化合物，分子量大、結構復雜、種類繁多，但其水解產物都是氨基酸，所以氨基酸是蛋白質的基本組成單位。組成蛋白質的氨基酸有20種，它們在結構上都有一個共同點，即在a-碳原子上都結合有氨基或亞氨基，都為L型a一氨基酸。根據氨基酸側鏈R基團的結構和性質不同可將其分為四類：(1)非極性疏水性氨基酸；(2)不帶電荷的極性氨基酸；(3)酸性氨基酸；(4)堿性氨基酸。所有的氨基酸都含有氨基，又含有羧基，因此屬兩性電解質，在不同的pH值溶液中，可帶不同的電荷。當氨基酸處在某一pH值溶液中時，氨基酸所帶的正、負電荷數相等，此時溶液的pH值為該氨基酸的等電點(p1)。不同的氨基酸有各自特定的等電點。氨基酸可與茚三酮、亞硝酸、甲醛、2，4二硝基氟苯、丹磺酰氯等呈顏色反應，此特點可用于氨基酸的定性、定量測定。
氨基酸之間借肽鍵連接形成多肽鏈，肽鍵是蛋白質結構中的基本鍵。根據多肽鏈中氨基酸的殘基數分別稱為二肽、三肽、寡肽或多肽。多肽鏈是蛋白質分子的*基本結構形式。蛋白質多肽鏈中的氨基酸按一定排列順序以肽鍵相連形成蛋白質的一級結構；維持蛋白質一級結構的化學鍵是肽鍵，有些尚含有二硫鍵。不同蛋白質中氨基酸的種類、數量和排列順序各不相同，甚至不同種族的同一種蛋白質，其氨基酸組成及排列順序也不同。蛋白質的一級結構是其高級結構的基礎。蛋白質分子中的多肽鏈經折疊盤曲而具有一定的構象稱為蛋白質的高級結構。蛋白質高級結構又可分為二級、三級和四級結構。維持蛋白質高級結構的化學鍵主要是次級鍵，有氫鍵、離子鍵、疏水鍵、二硫鍵以及范德華引力。白質的二級結構是指在一級結構基礎上多肽鏈本身折疊或盤曲所形成的局部空間構象，主要的有a-螺旋和B-片層結構。蛋白質的三級結構是多肽鏈在二級結構的基礎上進一步盤曲、折疊而形成的整體構象。某些蛋白質具有三級結構即可表現生物學活性，三級結構是其分子結構的*高形式。許多蛋白質分子是由兩條或兩條以上具有獨立三級結構的多肽鏈相互聚合而成的蛋白質分子稱為蛋白質的四級結構，其中每一個具有獨立三級結構的多肽鏈稱為亞基或亞單位；亞基之間借次級鍵締合在一起，形成寡聚體或多聚體；其中每個亞基單獨存在時無生物學活性。但并非所有蛋白質分子均具有四級結構形式。
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