生物化學課件-生物化學實驗討論

2021級中藥專業(yè)組員：濮嘉利周雅詩陳素君林英斌討論題蛋白質一級結構及空間結構〔二、三、四級結構〕概念及穩(wěn)定力量。二級結構中主要形式及結構特點。答：蛋白質的一級結構〔共價結構或根本結構〕：蛋白質是由不同的氨基酸種類、數量和排列順序，通過肽鍵而構成的高分子有機含氮化合物。注意：多肽鏈中AA的排列順序，為蛋白質結構與功能多樣性的根底。蛋白質的空間結構指的是蛋白質分子中原子和基團在三維空間上的排列、分布及肽鏈的走向，其穩(wěn)定力量是氫鍵等。其中，蛋白質的二級結構：指多肽鏈的主鏈骨架中假設干肽單位，各自沿一定的軸盤旋或折疊，并以氫鍵為主要的次級鍵二形成有規(guī)那么的構象，如α螺旋等。

超二級結構：蛋白質二級結構和三級結構之間的一個過渡性結構層次，在肽鏈折疊過程中，因一些二級結構的構象單元彼此相互作用組合而成。典型的超二級結構有羅斯曼折疊模式βαβ、4股α螺旋形成的四螺旋束等。蛋白質三級結構：指一條多肽鏈在二級結構或者超二級結構甚至結構域的根底上，進一步盤繞，折疊，依靠共價鍵的維系固定所形成的特定空間結構成為蛋白質的三級結構。其穩(wěn)定力量主要是是各R基團間作用生成的次級鍵，如疏水鍵、氫鍵、鹽鍵等。蛋白質四級結構：在體內有許多蛋白質含有2條或2條以上多肽鏈，才能全面地執(zhí)行功能。每一條多肽鏈都有其完完整的三級結構，稱為亞基亞基與亞基之間呈特定的三維空間分布，并以非共價鍵相鏈接，這種蛋白質分子中各亞基的空間排布及亞基接觸部位的布局和相互作用，稱為蛋白質的四級結構。亞基間的結合力主要是疏水鍵，其他的也起一定作用。蛋白質二級結構中主要形式及結構特點二級結構是指多肽鏈借助于氫鍵沿一維方向排列成具有周期性的結構的構象，是多肽鏈局部的空間結構〔構象〕，主要有α－螺旋、β－折疊、β－轉角等幾種形式，它們是構成蛋白質高級結構的根本要素。

α－螺旋是蛋白質中最常見最典型含量最豐富的二級結構元件.在α螺旋中，每個螺旋周期包含

3.6

個氨基酸殘基，殘基側鏈伸向外側,同一肽鏈上的每個殘基的酰胺氫原子和位于它后面的第4個殘基上的羰基氧原子之間形成氫鍵。這種氫鍵大致與螺旋軸平行。β－折疊也是一種重復性的結構,可分為平行式和反平行式兩種類型，它們是通過肽鏈間或肽段間的氫鍵維系?？梢园阉鼈兿胂鬄橛烧郫B的條狀紙片側向并排而成,每條紙片可看成是一條肽鏈,稱為β折疊股或β股(β－strand),肽主鏈沿紙條形成鋸齒狀,處于最伸展的構象,氫鍵主要在股間而不是股內。β－轉角是種簡單的非重復性結構。在β－轉角中第一個殘基的C=O與第四個殘基的N-H氫鍵鍵合形成一個緊密的環(huán),使β－轉角成為比較穩(wěn)定的結構,多處在蛋白質分子的外表,在這里改變多肽鏈方向的阻力比較小。β－轉角的特定構象在一定程度上取決與他的組成氨基酸,某些氨基酸如脯氨酸和甘氨酸經常存在其中。討論題在討論蛋白質結構與功能關系中，下面例證分別說明的是什么問題？〔屬一級結構與功能〔A〕，還是空間結構與功能關系〔B〕〕蛋白質一級結構又稱化學結構，是指氨基酸在肽鍵中的排列順序和二硫鍵的位置，肽鏈中氨基酸間以肽鍵為連接鍵。蛋白質的一級結構是最根本的結構，它決定了蛋白質的二級結構和三級結構，其三維結構所需的全部信息都貯存于氨基酸的順序之中。二級結構是指多肽鏈中彼此靠近的氨基酸殘基之間由于氫鍵星湖作用而形成的空間結構。三級結構是指多肽鏈在二級結構的根底上，進一步折疊，盤曲而形成特定的球狀分子結構。四級結構是由兩條或者兩條以上具有三級結構的多肽鏈聚合而成的具有特定三維結構的蛋白質設想。不同的蛋白質，由于結構不同而具有不同的生物學功能。蛋白質的生物學功能是蛋白質分子的天然構象所具有的性質，功能與結構密切相關。

1．一級結構與功能的關系〔1〕一級結構的變異與分子病(“分子病〞的鐮刀狀紅細胞性貧血);〔2〕一級結構與生物進化;〔3〕蛋白質的激活作用

2．蛋白質空間結構與功能的關系〔1〕核糖核酸酶的變性與復性及其功能的喪失與恢復;〔2〕血紅蛋白的變構現(xiàn)象答：酶原激活及變構作用〔B〕；分子病〔A〕；不同Pr結構間僅有微小的差異就可表現(xiàn)出不同的生物學功能〔A〕；如催產素與加壓素〔縮宮素〕都是由垂體后葉分泌的九肽激素，它們分子中僅兩個氨基酸差異，但兩者的生理功能卻有根本區(qū)別瘋牛癥〔蛋白構象疾病〕〔B〕蛋白質的空間構象改變而產生的異常的疾病稱為構象病,如瘋牛病討論題蛋白質樣品別離純化方法根本原理〔至少掌握4種不同方法〕答：①層析:蛋白質別離純化的重要手段之一。一般而言，待別離蛋白質溶液〔流動相〕經過一個固態(tài)物質〔固定相〕時，根據溶液中待別離的蛋白質顆粒大小，電荷多少及親和力等，使待別離的蛋白質組份在兩相中反復分配，并以不同速度流經固定相而到達別離蛋白質的目的。②透析：利用蛋白質分子不能透過半透膜的性質，使蛋白質和其他小分子物質分開③等電點沉淀：利用不同蛋白質具有不同的等電點，當蛋白質混合物調到其中一種蛋白質的等電點時，這種蛋白質大局部和全部被沉淀下來

④電泳法：各種蛋白質在同一pH條件下，因分子