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第二章　蛋白质的结构与功能
Structure and Function of Protein
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蛋白质(protein)是普遍存在于生物界、含量最丰富的生物大分子（biomacromolecule）。
蛋白质约占人体固体成分的45%，而在细胞中可达细胞干重的70%以上，约有10万余种。
蛋白质参与并完成了以复杂的物质代谢为基础的各种生命活动。
各种蛋白质的分子结构千差万别，决定了蛋白质功能的多样性。
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第一节　蛋白质的分子结构
蛋白质分子主要含有碳（50% ~ 55%）、氢（6%~7%）、氧（19%~24%）和氮（13%~19%）元素，大部分蛋白质还含硫，有的还含少量的磷、铁、碘、硒等元素。
蛋白质的含氮量十分接近，约16%。
每克样品中蛋白质含量＝每克样品中含氮量×
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一、蛋白质的基本结构单位
（一）蛋白质的基本结构单位——氨基酸
氨基酸是蛋白质的基本结构单位。
组成天然蛋白质的氨基酸共有20种，除甘氨酸外，都为L-α-氨基酸。
α-氨基酸的基本结构特征为:α碳原子连有4个基团或原子，分别为氨基(或亚氨基)、羧基、侧链和氢。
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根据氨基酸的侧链结构和性质，20种氨基酸可分成4类
1. 非极性疏水性氨基酸 此类氨基酸含有非极性的侧链，具有大小不一的疏水性
2. 极性氨基酸 此类氨基酸的侧链带有羟基或巯基、酰胺基等极性基团，具有亲水性，但在中性水溶液中不电离
3. 酸性氨基酸 此类氨基酸的侧链含有羧基，易解离出H+而具有酸性
4. 碱性氨基酸 此类氨基酸的侧链带有易接受H+的基团而具有碱性
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（二）氨基酸的主要理化性质
⒈氨基酸的两性电离和等电点 氨基酸的氨基可接受质子而形成NH3+，具有碱性; 羧基可释放质子而解离成COO-，具有酸性，因此氨基酸具有两性解离的性质。

在酸性溶液中，氨基酸易解离成带正电荷的阳离子，在碱性溶液中，易解离成带负电荷的阴离子。当氨基酸解离成阴、阳离子趋势相等，净电荷为零时，此时溶液的pH称之为氨基酸的等电点(isoelectric point, pI)。
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pH=pI
+OH-
pH>pI
+H+
+OH-
+H+
pH<pI
氨基酸的兼性离子
阳离子
阴离子
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⒉芳香族氨基酸的紫外吸收性 酪氨酸、色氨酸等芳香族氨基酸在280nm波长处具有特征性吸收峰，由于大多数蛋白质含有酪氨酸和色氨酸残基，所以测定蛋白质溶液280nm的光密度值，是蛋白质含量分析的简便方法。
⒊ 氨基酸呈色反应 氨基酸与茚三酮共热时，可显示紫色。不同氨基酸其紫色的深浅可不同。这也是氨基酸或蛋白质定性、定量的常用方法之一。
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二、蛋白质的一级结构
人体内任何一种蛋白质都是由上述20个氨基酸以不同的数量、种类和不同排列顺序组合而成 。
蛋白质具有三维空间的结构特征，这也是蛋白质发挥特征性作用的分子结构基础。
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