醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)理論：蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能

蛋白質(zhì)分子的二級(jí)結(jié)構(gòu)是指多肽鏈骨架中原子的局部空間排列，主要形式包括α-螺旋、β-折疊和β-轉(zhuǎn)角等。α-螺旋的特點(diǎn)如下(圖1-2):

（1)多肽鏈主鏈圍繞中心軸有規(guī)律的螺旋式上升，每隔3.6個(gè)氨基酸殘基螺旋上升一圈，螺距為0.54nm。

（2)第一個(gè)肽平面羰基上的氧與第四個(gè)肽平面亞氨基上的氫形成氫鍵，氫鍵的方向與螺旋長(zhǎng)軸基本平行。

（3)組成人體蛋白質(zhì)的氨基酸都是L-α-氨基酸，故形成右手螺旋。

3. 蛋白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu)和四級(jí)結(jié)構(gòu)

多肽連在二級(jí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步盤曲與折疊醫(yī)學(xué).全在.線www.med126.com，形成包括主、側(cè)鏈在內(nèi)的空間排列，這種在一條多肽鏈中所有原子在三維空間的整體排布稱為三級(jí)結(jié)構(gòu)。

由兩條或多條肽鏈構(gòu)成的蛋白質(zhì)稱為寡聚蛋白。寡聚蛋白中各多肽鏈（亞基)的立體排布和相互關(guān)系稱為蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu)。對(duì)多亞基蛋白質(zhì)而言，單獨(dú)的亞基沒有生物學(xué)活性，只有完整的四級(jí)結(jié)構(gòu)寡聚體才有生物學(xué)活性。

4. 蛋白質(zhì)變性

在某些物理或化學(xué)因素作用下，使蛋白質(zhì)的空間構(gòu)象破壞（但不包括肽鏈的斷裂等一級(jí)結(jié)構(gòu)變化)，導(dǎo)致蛋白質(zhì)理化性質(zhì)、生物學(xué)性質(zhì)的改變，這種現(xiàn)象稱為蛋白質(zhì)的變性作用。

三、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系

1.一級(jí)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系

（1) 一級(jí)結(jié)構(gòu)是空間構(gòu)象和功能的的基礎(chǔ)，相似的一級(jí)結(jié)構(gòu)具有相似的功能，不同的結(jié)構(gòu)具有不同的功能。

（2) 不同種屬來源的同種蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)的差異可以用來分析和判斷種屬進(jìn)化的程度。

（3) 蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)的改變可以導(dǎo)致分子病，如鐮刀狀紅細(xì)胞貧血癥。

2.空間構(gòu)象與功能的關(guān)系

（1)高級(jí)結(jié)構(gòu)是表現(xiàn)功能的形式，沒有適當(dāng)?shù)目臻g結(jié)構(gòu)形式，蛋白質(zhì)不會(huì)發(fā)揮生物學(xué)功能。如血紅蛋白（Hb)是由α2β2組成的四聚體,每個(gè)亞基的三級(jí)結(jié)構(gòu)與肌紅蛋白（Mb)相似，亞鐵血紅素位于分子疏水的“口袋”中間，血紅素上的Fe2+能夠與氧進(jìn)行可逆結(jié)合。O2與Hb結(jié)合后引起Hb構(gòu)象變化，進(jìn)而引起蛋白質(zhì)分子功能改變的現(xiàn)象，稱為別構(gòu)效應(yīng)。小分子的O2稱為別構(gòu)劑。Hb則稱為別構(gòu)蛋白。很多調(diào)節(jié)蛋白、催化代謝反應(yīng)的關(guān)鍵酶屬于變構(gòu)蛋白或變構(gòu)酶。

（2)構(gòu)象病。因蛋白質(zhì)空間構(gòu)象異常變化——相應(yīng)蛋白質(zhì)的有害折疊、折疊不能或錯(cuò)誤折疊導(dǎo)致錯(cuò)誤定位引起的疾病，稱為蛋白質(zhì)構(gòu)象病，如朊病毒病、阿爾茨海默病、巴金森氏病等。

醫(yī)學(xué)三/基三嚴(yán)考試復(fù)習(xí)資料匯總

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