生物化学(第4版)(全国高等学历继续教育“十三五”(临床专升本)规划教材)
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学习小结

蛋白质的基本组成单位是α-氨基酸,除甘氨酸外,均为L-α-氨基酸。根据侧链结构和理化性质,可将20种氨基酸分为非极性疏水性氨基酸、极性中性氨基酸、酸性氨基酸、碱性氨基酸和芳香族氨基酸五大类。氨基酸可通过肽键相连而成肽。小于10个氨基酸组成的肽称为寡肽,反之则称为多肽或蛋白质。体内存在许多如GSH、促甲状腺释放激素和神经肽等重要的生物活性肽。

蛋白质结构可分成一级、二级、三级和四级结构四个层次,其中二级至四级结构称为空间结构或构象。蛋白质一级结构是指蛋白质分子中自N-端至C-端的氨基酸排列顺序,即氨基酸序列,其连接键为肽键,还包括二硫键。形成肽键的6个原子处于同一平面,构成了所谓的肽单元或肽平面。二级结构是指蛋白质主链局部的空间结构,不涉及氨基酸残基侧链构象。有α-螺旋、β-折叠、β-转角和无规卷曲四种形式,主要的化学键是氢键。在蛋白质中,存在二个或三个具有二级结构的肽段所形成的特殊空间构象,发挥着特殊的生物学功能,称为模体,如锌指结构。三级结构是指多肽链主链和侧链的全部原子的空间排布位置,主要的化学键是次级键,包括氢键、离子键、疏水键和范德华力。一些蛋白质的三级结构可形成1个或数个球状或纤维状的区域,各行其功能,称为结构域(domain)。四级结构是指蛋白质亚基之间的缔合,主要的化学键是疏水键,其次是氢键和离子键。

蛋白质一级结构是空间构象的基础,也是功能的基础。一级结构相似的蛋白质,其空间构象及功能也相近。若蛋白质的一级结构发生改变则影响其正常功能,由此引起的疾病称为分子病,如镰状细胞贫血。蛋白质空间构象与功能有着密切关系。如果蛋白质的空间构象发生改变,可影响其功能,严重时可导致蛋白质构象病,如人纹状体脊髓变性病、阿尔茨海默病(老年痴呆症)、亨廷顿舞蹈症、疯牛病等。蛋白质组是指由一个细胞或一个组织的基因组所表达的全部相应的蛋白质,具有时空性和可调节性。蛋白质组学是研究蛋白质组或应用大规模蛋白质分离和识别技术研究蛋白质组的一门学科,是对基因组所表达的整套蛋白质的分析,包括结构蛋白质组学和功能蛋白质组学。

蛋白质由氨基酸组成,因此某些理化性质与氨基酸相同,如两性解离、呈色反应和紫外吸收等。但蛋白质又是由许多氨基酸组成的高分子化合物,故又表现出与氨基酸有根本区别的理化性质,如胶体性质,变性、凝固和沉淀等。利用这些理化性质可对蛋白质进行分离、纯化。