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蛋白质结构基础
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第一节 蛋白质结构的基本组件
一、20种天然常见氨基酸
、肽链和肽单位
、蛋白质空间结构的基本组件
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一、20种天然常见氨基酸
1. 基本结构
主 链
侧 链
Cα
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甘氨酸：侧链只有一个 H 原子，无 L-型与 D-型之分
脯氨酸具有类似而不同的化学结构：
侧 链
主链N 原子
共价结合 亚氨基酸
主 链
侧 链
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alanine 丙氨酸 Ala A
arginine 精氨酸 Arg R
asparagine 天冬酰氨 Asn Asx N
aspartic acid 天冬氨酸 Asp Asx D
cysteine 半胱氨酸 Cys C
glutarmine 谷氨酰胺 Gln Glx Q
glutarmic acid 谷氨酸 Gln Glx E
glycine 甘氨酸 Gly G
histidine 组氨酸 His H
isoleucine 异亮氨酸 Ile I
leucine 亮氨酸 Leu L
lysine 赖氨酸 Lys K
methionine 甲硫氨酸 Met M
phenylalanine 苯丙氨酸 Phe F
proline 脯氨酸 Pro P
serine 丝氨酸 Ser S
threonine 苏氨酸 Thr T
tryptophan 色氨酸 Trp W
tyrosine 酪氨酸 Tyr Y
valine 缬氨酸 Val V
不用的字母
JUZBOX
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二十种氨基酸的化学结构
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2. 基本性质（侧链的性质）
（1）疏水氨基酸 Ala, Val, Leu, Ile, Met, Pro, Phe Trp
侧链一般无化学反应性，形成疏水内核
（2）极性氨基酸 Ser, Thr, Asn, Gln, Cys, His, Tyr,
侧连含有极性基团，具有不同的化学反应性
（3）荷电氨基酸 Asp, Glu, Arg, Lys
侧链可以解离，使氨基酸残基带负电荷或正电荷，从而具有酸碱性，Asp 和 Glu 是酸性残基；Arg 和 Lys 是碱性残基。
Tyr, Trp, Phe 具有芳香性侧连，使蛋白质产生紫外线吸收和荧光特性，作为蛋白质结构变化的探针。
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3. 单一构型和旋转异构体
构型：是一个分子中原子的特定空间排布。构型改变必须
有共价键的断裂和重新形成。最基本的分子构型为
L-型和 D-型，这种异构体在化学上可以分离。
构象：组成分子的原子或基团绕单键旋转而形成的不同空
间排布。构象改变，无共价键的断裂和重新形成，
化学上难于区分和分离。
（1）构型与构象
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L-氨基酸的基本结构
C
H
H2N
COOH
R
α碳原子,不对称碳原子
侧链
二十种氨基酸除Gly外全是L-型？
残基：在肽链中每个氨基酸都脱去一个水分子，脱水后的残余部分叫残基（residue), 因此蛋白质肽链中的氨基酸统统是残基形式。
氨基酸的基本结构
Chiral carbon
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（2）天然氨基酸的单一构型
除甘氨酸外，都为 L-型，有机合成中，L-型和 D-型以大体相同的比例出现，可分离。
（3）优势构象与旋转异构体
旋转异构体：大多数氨基酸的侧链都有一种或少数几种
交错构象作为优势构象最经常出现在天然
蛋白质中，它们之间称为旋转异构体。
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