百度文库 - 让每个人平等地提升自我
普通高等教育“十二五”国家级规划教材
卫生部“十二五”规划教材
全国高等医药教材建设研究会规划教材
全国高等学校教材 人民卫生出版社
医学生物化学
第8版
第一章
一、 蛋白质的生理功能
蛋白质是生物体的基本组成成分之一，约占人体固体成分的45%左右。蛋白质在生物体内分布广泛，几乎存在于所有的组织器官中。蛋白质是一切生命活动的物质基础，是各种生命功能的直接执行者，在物质运输与代谢、机体防御、肌肉收缩、信号传递、个体发育、组织生长与修复等方面发挥着不可替代的作用。 二、 蛋白质的分子组成特点 蛋白质的基本组成单位是氨基酸
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编码氨基酸:自然界存在的氨基酸有300余种，构成人体蛋白质的
氨基酸只有20种，且具有自己的遗传密码。各种蛋白质的含氮量很接近，平均为16％。
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每100mg样品中蛋白质含量（mg%）：每克样品含氮质量（mg）×
×100。 氨基酸的分类
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所有的氨基酸均为L型氨基酸（甘氨酸）除外。
根据侧链基团的结构和理化性质，20种氨基酸分为四类。 非极性疏水性氨基酸：甘氨酸（Gly）、丙氨酸（Ala）、缬氨酸
1．
（Val）、亮氨酸（Leu）、异亮氨酸（Ile）、苯丙氨酸（Phe）、脯氨酸（Pro）。 2．
极性中性氨基酸：色氨酸（Trp）、丝氨酸（Ser）、酪氨酸（Tyr）、
半胱氨酸（Cys）、蛋氨酸（Met）、天冬酰胺（Asn）、谷胺酰胺（gln）、苏氨酸（Thr）。 3． 4．
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酸性氨基酸：天冬氨酸（Asp）、谷氨酸（Glu）。
碱性氨基酸：赖氨酸（Lys）、精氨酸（Arg）、组氨酸（His）。
含有硫原子的氨基酸：蛋氨酸（又称为甲硫氨酸）、半胱氨酸（含
有由硫原子构成的巯基－SH）、胱氨酸（由两个半胱氨酸通过二硫键连接而成）。
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芳香族氨基酸：色氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸。
唯一的亚氨基酸：脯氨酸，其存在影响α-螺旋的形成。 营养必需氨基酸：八种，即异亮氨酸、甲硫氨酸、缬氨酸、亮氨
酸、色氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、赖氨酸。可用一句话概括为“一家写两三本书来”，与之谐音。 氨基酸的理化性质
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氨基酸的两性解离性质：所有的氨基酸都含有能与质子结合成NH4
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＋
的氨基；含有能与羟基结合成为COO的羧基，因此，在水溶液中，
－
它具有两性解离的特性。在某一pH环境溶液中，氨基酸解离生成的阳郭子及阴离子的趋势相同，成为兼性离子。此时环境的pH值称为该氨基酸的等电点（pI），氨基酸带有的净电荷为零，在电场中不泳动。pI值的计算如下：pI＝1/2（pK1 + pK2）,(pK1和pK2分别为α-羧基和α-氨基的解离常数的负对数值)。
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氨基酸的紫外吸收性质 吸收波长：280nm
结构特点：分子中含有共轭双键
光谱吸收能力：色氨酸＞酪氨酸＞苯丙氨酸
呈色反应：氨基酸与茚三酮水合物共加热，生成的蓝紫色化合物
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在570nm波长处有最大吸收峰；蓝紫色化合物＝（氨基酸加热分解的氨）＋（茚三酮的还原产物）＋（一分子茚三酮）。 肽的相关概念
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寡 肽：小于10分子氨基酸组成的肽链。 多 肽：大于10分子氨基酸组成的肽链。
氨基酸残基：肽链中因脱水缩合而基团不全的氨基酸分子。 肽 键：连接两个氨基酸分子的酰胺键。
肽单元：参与肽键的6个原子Cα1、C、O、N、H、Cα2位于同一
平面，组成肽单元。 三、 蛋白质分子结构特点 见表1-1。
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表1-1 蛋白质分子结构的比较
一级结构 二级结构 三级结构 四级结构 定 义 指蛋白质分子中氨基酸的排列顺序 蛋白质主链的整条肽链局部空间结构、中所有原不涉及氨基酸子在三维残基侧链构象 空间的排布位置 表现形式 － α-螺旋、β-折结构域、模 亚基聚叠（片层）、β-体 转角、无规卷曲 （锌指结构） 维系键 肽 键(主要) 二硫键(次要) 特 殊 － 脯氨酸的存在或者多个谷、天冬氨酸的存在都会干扰α-螺旋的形成 ?
各亚基间的空间排布 合 氢 键 次级键（疏水作用、盐键、氢键、范德华力） 亚基间的次级键 － － 模 体：蛋白质分子中，由两个以上具有二级结构的肽段在空间
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上相互接近，形成一个特殊的空间构象并发挥特定的作用。
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锌指结构：是一个典型的模体，由一个α-螺旋和二个反平衡的β
-折叠的3个肽段组成，具有结合锌离子的功能。
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分子伴侣：能够可逆地与未折叠肽段的疏水部分结合随后松开，
引导肽链正确折叠的存在于细胞内的一类蛋白质，也对蛋白质二硫键正确形成起到重要作用。
四、 蛋白质一级结构与空间结构的关系
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一级结构是空间构象的基础，具有相似一级结构的多肽或蛋白质，
其空间构象及功能也相似。
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分子病：由于蛋白质分子一级结构发生改变，导致其功能改变而
产生的疾病。
五、 蛋白质空间结构与功能的关系
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蛋白质空间结构由一级结构决定，其空间结构与功能密切相关。 血红蛋白（Hb）由四个亚基组成，两个α亚基，两个β亚基。记
忆要点如下： ?
血红蛋白分子存着紧张态（T）和松弛态（R）两种不同的空间
构象。 ?
T型和氧分子亲和力低，R型与氧分子的亲和力强，四个亚基
与氧分子结合的能力不一样。 ?
第一个亚基与氧分子结合后，使Hb分子空间构象发生变化，
引起后一个亚基与氧分子结合能力加强(正协同效应)。 ?
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肌红蛋白分子只有一个亚基，不存在变构效应
医学生物化学人卫第8版(精校修订版)
