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12章蛋白质结构
(1) α-螺旋
1950年美国Pauling等人在研究纤维状蛋白质时，提出了α-螺旋，后来发现在球状蛋白质分子中也存在α-螺旋。
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① 蛋白质多肽链像螺旋一样盘曲上升，，使结构域在空间上摆动比较自由，容易形成适合底物结合的空间。
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4. 蛋白质的三级结构
蛋白质的三级结构是指在二级结构基础上，多肽链再进一步折叠盘绕成更复杂的空间结构，三级结构主要靠非共价键来维持。
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下面以鲸肌红蛋白为例，说明蛋白质的三级结构，1963年Kendrew等通过鲸肌红蛋白的x-射线衍射分析，测得了它的空间结构。
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肌红蛋白是由一条多肽链折叠盘绕成近似球状的构象。
(2) 主链的80%左右是右手螺旋，其余为无规卷曲，一条多肽链
共有8个螺旋区（A、B、C、D、E、F、G、H），7个非螺
旋区（二个在末端，中间有五个）。
(3) 氨基酸残基的亲水基团几乎全部分布在分子的表面，而疏
水基团几乎全部在分子的内部。
(4) 血红素辅基垂直地伸出分子表面，通过一个His残基和分子
内部相连。
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从目前对球状蛋白质二、三级结构研究的资料来看，它们有一些共同的特点：
(1) 在球状蛋白质分子中,一条多肽链往往通过一部分α-螺旋，
一部分β-折叠，一部分β-转角和无规卷曲等使肽链折叠
盘绕成近似球状的构象。
(2) 球状蛋白质的大多数极性侧链总是暴露在分子表面形成亲
水面，而大多数非极性侧链总是埋在分子内部形成疏水核。
(3) 球状蛋白质的表面往往有内陷的空穴，空穴周围有许多疏 水侧链，是疏水区，这空穴往往是酶的活性部位或蛋白质 的功能部位。
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四级结构是指蛋白质的亚基聚合成大分子蛋白质的方式（亚基是指一条多肽链或以共价链连接在一起的几条多肽链组成的蛋白质分子的最小共价结构单位）。
亚基与肽链
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一般来说亚基不具有生物活性，即使有也很小，只有当这些亚基聚合成一个完整的蛋白质分子后，才具有生物活性。
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下面以血红蛋白（hemoglobin）为例，说明蛋白质的四级结构，血红蛋白是由四个亚基组成，2个α-亚基，2个β-亚基，每个亚基由一条多肽链与一个血红素辅基组成 。４个亚基以正四面体的方式排列，彼此之间以非共价键相连（主要是离子键、氢键） 。
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6．纤维状蛋白质的构象
（1）角蛋白（keratin）
α-角蛋白
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（2）丝心蛋白（也称丝蛋白，fibroin）
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（3）胶原蛋白（collagen）
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维持蛋白质
构象的化学键
氢键、离子键、疏水键、范德华引力
二硫键、配位键
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疏水键
二硫键
氢键
离子键
范德华引力
配位键
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a 离子键 b 氢键 c 疏水键 d 范德华引力
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六、蛋白质的理化性质
蛋白质是由氨基酸组成，因此蛋白质的性质与氨基酸相似，但由于蛋白质是由许多氨基酸通过肽键形成了大分子化合物，也就出现了一些新的性质。
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（一）胶体性质
由于蛋白质分子很大，在水中形成胶体溶液。蛋白质主要是指球状蛋白质有亲水面，它的亲水基团都在表面，因此与水有很大的亲和力，成为亲水胶体。
蛋白质的亲水胶体溶液是相当稳定的，一方面由于蛋白质表面的亲水基团会吸引它周围的水分子，使水分子定向排列在它的周围，形成“水化层”。另一方面由于蛋白质在非等电点时带有同种电荷，同种电荷相斥，也使蛋白质分子保持一定的距离而不会聚合。
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（二）酸碱性质和等电点
1. 蛋白质分子的可解离基团
2. 等电点
在某一pH值时，蛋白质所带的正电荷与负电荷恰好相等，即净电荷为零，此时溶液的pH值就是蛋白质的等电点。
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每种蛋白质都有它特有的等电点，这也是鉴别蛋白质的指标之一。
蛋白质的酸性氨基酸和碱性氨基酸含量与等电点的关系:
等电点和蛋白质分子中所含氨基酸的种类有关。
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3. 等离子点
等离子点是蛋白质在不含其它溶质的纯水中，蛋白质所带净电荷为零时的溶液的pH值。等离子点是一个常数。
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4．蛋白质等电点的测定
等电聚焦
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（三）电泳
移动的速度 v =
E · Z
f
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(四)