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蛋白质高级结构与功能的关系

【考频指数】★★★

【考点精讲】蛋白质的基本结构单位——氨基酸。

氨基酸在多肽链中的排列顺序及其共价连接称为蛋白质的一级结构，肽键是其基本结构键，有些尚含有二硫键，由两个半胱氨酸巯基（-SH）脱氢氧化而生成。

蛋白质分子的一级结构是其生物学活性及特异空间结构的基础。

蛋白质分子的二级结构是指多肽链骨架中原子的局部空间排列，并不涉及侧链的构象。在所有已测定的蛋白质中均有二级结构的存在，主要形式包括α-螺旋结构、β-折叠和β-转角等。

具有二级结构的一条多肽链，由于其序列上相隔较远的氨基酸残基侧链的相互作用，而进行范围广泛的盘曲与折叠，形成包括主、侧链在内的空间排列，这种在一条多肽链中所有原子在三维空间的整体排布称为三级结构。

三级结构中多肽链的盘曲方式由氨基酸残基的排列顺序决定。三级结构的形成和稳定主要靠疏水键、盐键、二硫键、氢键和范德华力。

寡聚蛋白中亚基的立体排布、亚基之间的相互关系称为蛋白质的四级结构。对多亚基蛋白质而言，单独的亚基没有生物学活性.只有完整的四级结构寡聚体才有生物学活性。

氨基酸的分类

【考频指数】★★★

氨基酸的分类：

非极性R基氨基酸：这类氨基酸的特征是在水中溶解度小于极性R基氨基酸。包括4种带有脂肪烃侧链的氨基酸（丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸）；2种含芳香环氨基酸（苯丙氨酸和色氨酸）；一种含硫氨基酸（甲硫氨酸）和一种亚氨基酸（脯氨酸）。

不带电荷的极性R基氨基酸：这类氨基酸的特征是比非极性R基氨基酸易溶于水。包括三种具有羟基的氨基酸（丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸）；两种具有酰胺基的氨基酸（谷氨酰胺和天冬酰胺）；一种含有巯基氨基酸（半胱氨酸）和R基团只有一个氢但仍能表现一定极性的甘氨酸。

带正电荷的R基氨基酸：这类氨基酸的特征是在生理条件下带正电荷，是一类碱性氨基酸。包括在侧链含有ε氨基的赖氨酸；R基团含有一个带正电荷胍基的精氨酸和含有弱碱性咪唑基的组氨酸。

带负电荷的R基氨基酸：天冬氨酸和谷氨酸都含有2个羧基，在生理条件下分子带负电荷，是一类酸性氨基酸。

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