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蛋白质结构与功能的关系 1.一级结构与功能的关系 2.空间结构与功能的关系生物化学 专业：生物科学 学号：0座机电话号码 姓名：张文 蛋白质的三围结构及图片 蛋白质的一级结构与功能的关系★1. 由较短肽链组成的蛋白质一级结构，其结构不同，生物功能也不同。　　如加压素和催产素都是由垂体后叶分泌的九肽激素。它们之间仅在分子中有两个氨基酸残基的差异，以异亮氨酸代替苯丙氨酸，以亮氨酸代替精氨酸。加压素促进血管收缩、血压升高和促进肾小管对水的重吸收，起抗利尿作用，故又称抗利尿素；而催产素则刺激子宫平滑肌收缩，起催产作用。2. 由较长肽链组成的蛋白质一级结构中，其中“关键”部分结构相同，其功能也相同；“关键”部分改变，其功能也随之改变。　 基因突变可能引起蛋白质的一级结构改变，导致功能改变而致病，如镰刀型贫血。这是由于血红蛋白（HbA）中的β链N端第6个氨基酸残基谷氨酸被缬氨酸替代所引起的一种遗传性疾病（详见核酸代谢与蛋白质生物合成章）。蛋白质的一级结构组成蛋白质分子的多肽链中氨基酸残基的排列顺序。一级结构是蛋白质化学结构中最重要的内容，但完整的蛋白质化学结构，一般还包括：①多肽链的数目；②链间和链内的二硫键数目和位置；③与蛋白质分子共价结合的其他成分。 蛋白质的一级结构与其构象及功能的关系蛋白质一级结构是空间结构的基础，特定的空间构象主要是由蛋白质分子中肽链和侧链R基团形成的次级键来维持，在生物体内，蛋白质的多肽链一旦被合成后，即可根据一级结构的特点自然折叠和盘曲，形成一定的空间构象。一级结构相似的蛋白质，其基本构象及功能也相似，例如，不同种属的生物体分离出来的同一功能的蛋白质，其一级结构只有极少的差别，而且在系统发生上进化位置相距愈近的差异愈小。在蛋白质的一级结构中，参与功能活性部位的残基或处于特定构象关键部位的残基，即使在整个分子中发生一个残基的异常，那么该蛋白质的功能也会受到明显的影响。被称之为“分子病”的镰刀状红细胞性贫血仅仅是574个氨基酸残基中，一个氨基酸残基即β亚基N端的第6号氨基酸残基发生了变异所造成的，这种变异来源于基因上遗传信息的突变。  蛋白质空间橡象与功能活性的关系蛋白质空间橡象与功能活性的关系蛋白质多种多样的功能与各种蛋白质特定的空间构象密切相关，蛋白质的空间构象是其功能活性的基础，构象发生变化，其功能活性也随之改变。蛋白质变性时，由于其空间构象被破坏，故引起功能活性丧失，变性蛋白质在复性后，构象复原，活性即能恢复。在生物体内，当某种物质特异地与蛋白质分子的某个部位结合，触发该蛋白质的构象发生一定变化，从而导致其功能活性的变化，这种现象称为蛋白质的别构效应allostery。蛋白质或酶的别构效应，在生物体内普遍存在，这对物质代谢的调节和某些生理功能的变化都是十分重要的。现以血红蛋白hemoglobin,简写Hb为例来说明构象与功能的关系。 血红蛋白avi是红细胞中所含有的一种结合蛋白质，它的蛋白质部分称为珠蛋白globin，非蛋白质部分辅基称为血红素见下图。Hb分子由四个亚基构成，每一亚基结合一分子血红素。正常成人Hb分子的四个亚基为两条α链，两条β链。α链由141个氨基酸残基组成，β链由146个氨基酸残基组成，它们的一级结构均已确定。每一亚基都具有独立的三级结构avi，各肽链折叠盘曲成一定构象，β亚基中有8个α－螺旋区分别称A、B……H螺旋区，α亚基中有7个α－螺旋区。在此基础上肽链进一步折叠形成球状，依赖侧链间形成的各种次级键维持稳定，使之球形表面为亲水区，球形向内，在E和F螺旋段间的20多个巯水氨基酸侧链构成口袋形的疏水区，辅基血红素就嵌接在其中，α亚基和β亚基构象相似，最后，四个亚基α2β2聚合成具有四级结构的Hb分子见前图—血红蛋白。在此分子中，四个亚基沿中央轴排布四方，两α亚基沿不同方向嵌入两个β亚基间，各亚基间依多种次级健联系，使整个分子呈球形，这些次级键对于维系Hb分子空间构象有重要作用，例如在四亚基间的8对盐键见前图—血红蛋白结构与亚基间连接示意，它们的形成和断裂将使整个分子的空间构象发生变化。  蛋白质分子的空间结构蛋白质分子井非如一级结构那样是完全展开的“线状”，而是处于更高级的水平。天然蛋白质可折叠、盘曲成—定的空间结构三维结构。蛋白质的空间结构指蛋白质分子内各原子围绕某些共价键的旋转而形成的各种空间排布及相互关系，这种空间结构称为构象。按不同层次，蛋白质的高级结构可分为二，三和四级结构。蛋白质分子的空间结构图 空间结构与功能的关系蛋白质分子井非如一级结构那样是完全展开的“线状”，而是处于更高级的水平。天然蛋白质可折叠、盘曲成—定的空间结构三维结构。蛋白质的空间结构指蛋白质分子内各原子围绕某些共价键的旋转而形成的各种空间排布及相互关系，这种空间结构称为构象。按不同层次，蛋白