蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能

　　1．氨基酸與多肽：

　　2．蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)：

　　3．蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系

　　4．蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)

　　在下列寡肽和多肽中，生物活性肽是：

　　A.胰島素

　　B.谷胱甘肽

　　C.短桿菌素S

　　D.血紅素

　　E.促胃液素

　　答案：本題選B。

　　生物活性肽

　　1、谷胱甘肽（glutathione， GSH） GSH是由谷、半胱和甘氨酸組成的三肽。第一個肽鍵與一般不同，由谷氨酸γ-羧基與半胱氨酸的氨基組成，分子中半胱氨酸的巰基是該化合物的主要功能基團(tuán)。

　　2、多肽類激素及神經(jīng)肽

　　谷胱甘肽

　　在下列寡肽和多肽中，除哪種外均是生物活性肽：

　　A.催產(chǎn)素

　　B.加壓素

　　C.腎上腺皮質(zhì)激素

　　D.促甲狀腺素釋放激素

　　E.胰高血糖素

　　答案：本題選E。

　　生物活性肽是蛋白質(zhì)中20個天然氨基酸以不同組成和排列方式構(gòu)成的從二肽到復(fù)雜的線性、環(huán)形結(jié)構(gòu)的不同肽類的總稱，是源于蛋白質(zhì)的多功能化合物。包括催產(chǎn)素、加壓素、促甲狀腺素釋放激素、腎上腺皮質(zhì)激素、促腎上腺皮質(zhì)激素等。但不包括胰高血糖素。

　　人胰高血糖是由29個氨基酸組成的直鏈多肽，分子量為3485，它也是由一個大分子的前體裂解而來。不屬于20個氨基酸的生物活性肽。

　　在下列氨基酸中疏水性氨基酸是：

　　A.組氨酸

　　B.賴氨酸

　　C.谷氨酸

　　D.半胱氨酸

　　E.丙氨酸

　　答案：本題選E。

　　每種氨基酸具有特定的R側(cè)鏈，它決定著氨基酸的物理化學(xué)性質(zhì)。根據(jù)側(cè)鏈的極性不同可將氨基酸分成四類：

　　（1）具有非極性或疏水性側(cè)鏈的氨基酸（丙氨酸，異亮氨酸，亮氨酸，甲硫氨酸，脯氨酸，纈氨酸，苯丙氨酸，色氨酸和酪氨酸），在水中的溶解度較極性氨基酸小，其疏水程度隨著脂肪族側(cè)鏈的長度增加而增大。

　?。?）帶有極性，無電荷（親水的）側(cè)鏈的氨基酸含有中性，極性基團(tuán)（極性基團(tuán)處在疏水氨基酸和帶電荷的氨基酸之間）能夠與適合的分子例如水形成氫鍵。絲氨酸，蘇氨酸和酪氨酸的極性與它們所含的羥基有關(guān)，天冬酰胺，谷氨酰胺的極性同其酰胺基有關(guān)。而半胱氨酸則因含有巰基，所以屬于極性氨醫(yī)學(xué)教-育網(wǎng)-原創(chuàng)基酸，甘氨酸有時也屬于此類氨基酸。其中半胱氨酸和酪氨酸是這一類中具有最大極性基團(tuán)的氨基酸，因為在pH值接近中性時，巰基和酚基可以產(chǎn)生部分電離。在蛋白質(zhì)中，半胱氨酸通常以氧化態(tài)的形式存在，即胱氨酸。當(dāng)兩個半胱氨酸分子的巰基氧化時便形成一個二硫交聯(lián)鍵，生成胱氨酸。天冬酰胺和谷氨酰胺在有酸或堿存在下容易水解并生成天冬氨酸和谷氨酸。

　?。?）帶正電荷側(cè)鏈（在pH接近中性時）的氨基酸包括賴氨酸，精氨酸和組氨酸，它們分別具有ε-NH2，胍基和咪唑基（堿性）。這些基團(tuán)的存在是使它們帶有電荷的原因，組氨酸的咪唑基在pH7時，有10%被質(zhì)子化，而 pH6時50%質(zhì)子化。

　?。?）帶有負(fù)電荷側(cè)鏈的氨基酸（pH接近中性時）包括天冬氨酸和谷氨酸。由于側(cè)鏈為羧基（酸性），在中性pH條件下帶一個凈負(fù)電荷。

　　在下列氨基酸中酸性氨基酸是：

　　A.半胱氨酸

　　B.脯氨酸

　　C.色氨酸

　　D.精氨酸

　　E.谷氨酸

　　答案：本題選E。

　　谷氨酸：一種酸性氨基酸。分子內(nèi)含兩個羧基，化學(xué)名稱為α-氨基戊二酸。谷氨酸是里索遜1856年發(fā)現(xiàn)的，為無色晶體，有鮮味，微溶于水，而溶于鹽酸溶液，等電點3.22.大量存在于谷類蛋白質(zhì)中，動物腦中含量也較多。

　　具有蛋白質(zhì)四級結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)分子，在一級結(jié)構(gòu)分析時發(fā)現(xiàn)：

　　A.具有一個以上N端和C端

　　B.只有一個N端和C端

　　C.具有一個N端和幾個C端

　　D.具有一個C端和幾個N端

　　E.一定有二硫鍵存在

　　答案：本題選A。蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)以氫鍵維系局部主鏈構(gòu)象穩(wěn)定。

　　三、四級結(jié)構(gòu)主要依賴氨基酸殘基側(cè)鏈之間的相互作用，從而保醫(yī)學(xué)=教育網(wǎng)=原創(chuàng)持蛋白質(zhì)的天然構(gòu)象。（注：因此具有一個以上N端和C端）

　　蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)（primary structure）：指蛋白質(zhì)中共價連接的氨基酸殘基的排列順序。

　　蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)（protein secondary structure）：在蛋白質(zhì)分子中的局布區(qū)域內(nèi)氨基酸殘基的有規(guī)則的排列。常見的有二級結(jié)構(gòu)有α-螺旋和β-折疊。二級結(jié)構(gòu)是通過骨架上的羰基和酰胺基團(tuán)之間形成的氫鍵維持的。

　　蛋白質(zhì)三級結(jié)構(gòu)（protein tertiary structure）： 蛋白質(zhì)分子處于它的天然折疊狀態(tài)的三維構(gòu)象。三級結(jié)構(gòu)是在二級結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步盤繞，折疊形成的。三級結(jié)構(gòu)主要是靠氨基酸側(cè)鏈之間的疏水相互作用，氫鍵，范德華力和鹽鍵維持的。

　　蛋白質(zhì)四級結(jié)構(gòu)（protein quaternary structure）：多亞基蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)。實際上是具有三級結(jié)構(gòu)多肽（亞基）以適當(dāng)方式聚合所呈現(xiàn)的三維結(jié)構(gòu)。

　　超二級結(jié)構(gòu)（super-secondary structure）：也稱為基元（motif）。在蛋白質(zhì)中，特別是球蛋白中，經(jīng)常可以看到由若干相鄰的二級結(jié)構(gòu)單元組合在一起，彼此相互作用，形成有規(guī)則的，在空間上能辨認(rèn)的二級結(jié)構(gòu)組合體。