蛋白质结构与功能精选PPT.ppt

关于蛋白质结构与功能第1页，讲稿共31张，创作于星期三 疏水疏水 相互作用相互作用静电相互作用静电相互作用金属离子配金属离子配位作用位作用折叠折叠结构结构链间链间氫健氫健螺旋螺旋结构结构链内链内氫健氫健二硫健二硫健侧链侧链之间之间氫健氫健稳定蛋白质三级结构的主要作用力稳定蛋白质三级结构的主要作用力第2页，讲稿共31张，创作于星期三4.9 变性剂可引起蛋白质去折叠变性剂可引起蛋白质去折叠 环境的变化或是化学处理都会引起蛋白质天然构象的破坏，并伴随环境的变化或是化学处理都会引起蛋白质天然构象的破坏，并伴随着生物活性的丧失，这一过程称之蛋白质变性着生物活性的丧失，这一过程称之蛋白质变性。变性剂变性剂天然蛋白天然蛋白天然蛋白天然蛋白天然蛋白天然蛋白去污剂去污剂尿素尿素变性蛋白变性蛋白变性蛋白变性蛋白尿素尿素盐酸胍盐酸胍第3页，讲稿共31张，创作于星期三核糖核酸酶核糖核酸酶A变性，酶的三级结构和变性，酶的三级结构和活性完全丧失，生成含有活性完全丧失，生成含有8个巯基的多个巯基的多肽链。肽链。加脲和巯加脲和巯基乙醇基乙醇去除脲和巯基乙醇，又去除脲和巯基乙醇，又恢复到天然状态恢复到天然状态核糖核酸酶核糖核酸酶A变性和复性变性和复性第4页，讲稿共31张，创作于星期三Anfinsen等人用含有等人用含有2-巯基乙醇的巯基乙醇的8M脲的变性剂使核糖核酸酶脲的变性剂使核糖核酸酶A（Rnase A）变性，导致酶的三级结构和催化活性完全丧失，生成含有）变性，导致酶的三级结构和催化活性完全丧失，生成含有8个巯基的多个巯基的多肽链。肽链。如果使变性的酶氧化和再折叠，如果使变性的酶氧化和再折叠，8对巯基可以随机配对的话，那么就对巯基可以随机配对的话，那么就有可能生成有可能生成105种二硫键不同的结构，但具有生物活性的只有一种。事种二硫键不同的结构，但具有生物活性的只有一种。事实上当除去还原剂后，在实上当除去还原剂后，在8M脲的环境下氧化，形成的蛋白质中有脲的环境下氧化，形成的蛋白质中有99都含有不正确的二硫键，而且活性大约是原来酶活性的都含有不正确的二硫键，而且活性大约是原来酶活性的1。如果将还原剂和脲同时都除去，并且稀释还原的蛋白和将它于生理如果将还原剂和脲同时都除去，并且稀释还原的蛋白和将它于生理pH条件下暴露在空气中，条件下暴露在空气中，Rnase A会自发地获得它的天然构象，一套正确的会自发地获得它的天然构象，一套正确的二硫键和充分的酶活性。实验表明正确的二硫键只有当蛋白质折叠成它的天二硫键和充分的酶活性。实验表明正确的二硫键只有当蛋白质折叠成它的天然构象后才能形成。如果向含有拼凑的不正确二硫键的失活形式的蛋白质溶然构象后才能形成。如果向含有拼凑的不正确二硫键的失活形式的蛋白质溶液中加入少量的还原剂，然后缓慢加热，也可以复性。液中加入少量的还原剂，然后缓慢加热，也可以复性。第5页，讲稿共31张，创作于星期三 一种名叫一种名叫Prion（朊蛋白朊蛋白）的小蛋白质（的小蛋白质（28KD）已经被证实）已经被证实是疯牛病以及其它相关疾病，如羊的搔痒症以及人类的海绵状脑是疯牛病以及其它相关疾病，如羊的搔痒症以及人类的海绵状脑病的致病介质。病的致病介质。PrionsPrions是在神经组织的细胞膜上发现的一种糖蛋白。当是在神经组织的细胞膜上发现的一种糖蛋白。当prionprion蛋白的正常构形（图蛋白的正常构形（图a a）变性折叠成非正常的构形（图）变性折叠成非正常的构形（图b b）时，）时，疾病就发生了。疾病就发生了。羊搔痒症大家都知道，但还从未发现跨物种的传播。但疯牛病就是羊搔痒症大家都知道，但还从未发现跨物种的传播。但疯牛病就是爆发了，而起因可能是饲料里的羊肉粉末。如果吃了疯牛病发作的牲畜爆发了，而起因可能是饲料里的羊肉粉末。如果吃了疯牛病发作的牲畜的肉，则可能引发人类的海绵状脑病。正常的的肉，则可能引发人类的海绵状脑病。正常的PrionPrion蛋白含有大量的蛋白含有大量的螺螺旋，而病变的蛋白却含有更多的旋，而病变的蛋白却含有更多的折叠。这些折叠。这些折叠在蛋白质间相互作折叠在蛋白质间相互作用，形成不溶的凝块。摄入的异常用，形成不溶的凝块。摄入的异常prionprion蛋白利用免疫系统的巨噬细蛋白利用免疫系统的巨噬细胞在体内运输并最终到达神经组织，然后一直传到脑部。胞在体内运输并最终到达神经组织，然后一直传到脑部。疯牛病是由于蛋白变性引起的疯牛病是由于蛋白变性引起的第6页，讲稿共31张，创作于星期三正常的正常的PrionPrion蛋白含蛋白含有大量的有大量的螺旋螺旋病变的病变的PrionPrion蛋白含蛋白含有更多的有更多的折叠折叠第7页，讲稿共31张，创作于星期三 4.10 球蛋白还存在着其它一些结构球蛋白还存在着其它一些结构 A.非重复的环结构非重复的环结构转角转角第8页，讲稿共31张，创作于星期三B.超二级结构超二级结构 超二级结构也称之基元，是二级结构的组合结构。这类结构存在于超二级结构也称之基元，是二级结构的组合结构。这类结构存在于大量的各种不同的蛋白质结构中。超二级结构可能具有一种特定的功能大量的各种不同的蛋白质结构中。超二级结构可能具有一种特定的功能或是作为大的功能单位结构域的一部分或是作为大的功能单位结构域的一部分。螺旋螺旋-环环-螺旋螺旋发卡发卡希腊钥匙希腊钥匙基元基元第9页，讲稿共31张，创作于星期三结构域结构域 在在三三级级结结构构内内独独立立折折叠叠的的单单位位称称之之结结构构域域。一一个个典典型型的的结结构构域域都都具具有有一一种种特特殊殊的的功功能，例如可以结合小分子等。能，例如可以结合小分子等。结结构构域域一一般般由由几几个个超超二二级级结结构构单单位位组组成成的的。结结构构域域的的大大小小变变化化很很大大，范范围围从从25到到300个个氨氨基基酸残基，平均约为酸残基，平均约为100个残基。个残基。右右图图a为为 迂迂回回含含有有通通过过发发夹夹环环连连接接的的反反平平行行 链链。图图b是是一一种种/式式的的折折叠叠桶桶，它它是是由由重重复复的的单单位位组组成成的的，折折叠叠桶桶的的核核心心通通常常都都是是疏疏水结合部位或反应部位。水结合部位或反应部位。迂回迂回/折叠桶折叠桶第10页，讲稿共31张，创作于星期三4.11.1 血红蛋白是个四聚体蛋白血红蛋白是个四聚体蛋白 Max Perutz经过二十多年的努力通过经过二十多年的努力通过X-射线晶体图确定了马血红蛋白的射线晶体图确定了马血红蛋白的结构。成年人的血红蛋白是一个由两个结构。成年人的血红蛋白是一个由两个 亚基和两个亚基和两个 亚基两种类型亚基亚基两种类型亚基组成的四聚体。组成的四聚体。和和 都很类似于肌红蛋白，只是肽链稍微短一点。都很类似于肌红蛋白，只是肽链稍微短一点。和和 隔着一个空隔着一个空腔彼此相向（下图）。腔彼此相向（下图）。每个每个 亚基是由亚基是由141个氨基酸残基组成，而每个个氨基酸残基组成，而每个 亚基有亚基有146个氨基酸个氨基酸残基。无论是残基。无论是 还是还是 亚基，它们的三级结构几乎与肌红蛋白相同。亚基，它们的三级结构几乎与肌红蛋白相同。血红蛋白是血红蛋白是的二聚体，因为的二聚体，因为 和和 相互作用比相互作用比 与与，和和 之间的之间的相互作用强得多。相互作用强得多。4.11 具有四级结构的蛋白质是球状亚基的组装体具有四级结构的蛋白质是球状亚基的组装体 第11页，讲稿共31张，创作于星期三第12页，讲稿共31张，创作于星期三氧与血红蛋白结合的同促效应氧与血红蛋白结合的同促效应氧与血红蛋白结合的同促效应氧与血红蛋白结合的同促效应 血血血血红红红红蛋蛋蛋蛋白白白白存存存存在在在在两两两两种种种种构构构构象象象象：T T态态态态（紧紧紧紧张张张张态态态态）和和和和R R态态态态（松松松松弛弛弛弛态态态态），T T态态态态和和和和R R态态态态常常常常用用用用来来来来由由由由于于于于配配配配体体体体结结结结合合合合引引引引起起起起的的的的两两两两种种种种可可可可互互互互换换换换状状状状态态态态。在在在在本本本本节节节节在在在在配配配配体体体体指指指指的的的的是是是是氧氧氧氧，T T态态态态指指指指的的的的是是是是对对对对氧氧氧氧亲亲亲亲和和和和力力力力低低低低的状态，而的状态，而的状态，而的状态，而R R态指的是对氧亲和力高的状态。态指的是对氧亲和力高的状态。态指的是对氧亲和力高的状态。态指的是对氧亲和力高的状态。当当当当一一一一个个个个与与与与血血血血红红红红蛋蛋蛋蛋白白白白中中中中的的的的一一一一个个个个O2分分分分子子子子亚亚亚亚基基基基结结结结合合合合会会会会增增增增加加加加其其其其他他他他未未未未结结结结合合合合O2的的的的亚亚亚亚基基基基对对对对O2的的的的亲亲亲亲和和和和力力力力。这这这这种种种种效效效效应应应应称称称称为为为为正正正正协协协协同同同同性性性性同同同同促促促促效效效效应应应应，称称称称为为为为正同促效应物。正同促效应物。正同促效应物。正同促效应物。氧氧氧氧与与与与血血血血红红红红蛋蛋蛋蛋白白白白结结结结合合合合的的的的模模模模式式式式如如如如右右右右图图图图所所所所示。示。示。示。第13页，讲稿共31张，创作于星期三4.11.2 血红蛋白和肌红蛋白的氧合曲线不同血红蛋白和肌红蛋白的氧合曲线不同 血红蛋白血红蛋白血红蛋白血红蛋白肺肺组织组织肌红肌红蛋白蛋白 血红蛋白氧血红蛋白氧合曲线为合曲线为 S 形形 肌红蛋白氧肌红蛋白氧合曲线为合曲线为双双曲线形曲线形第14页，讲稿共31张，创作于星期三v 血红蛋白和肌红蛋白都能结合氧，氧都是结合血红蛋白和肌红蛋白都能结合氧，氧都是结合在分子中的血红素辅基上。在分子中的血红素辅基上。v 然而血红蛋白是个四聚体分子，可以转运氧，其氧然而血红蛋白是个四聚体分子，可以转运氧，其氧合曲线是合曲线是 S 形形的；肌红蛋白是个单体，只贮存氧，的；肌红蛋白是个单体，只贮存氧，并且可以使氧在肌肉内很容易地扩散，其氧合并且可以使氧在肌肉内很容易地扩散，其氧合曲线曲线是双曲线形是双曲线形的。的。v 肌红蛋白和血红蛋白的生理功能依赖于与辅基可肌红蛋白和血红蛋白的生理功能依赖于与辅基可逆地结合氧，结合氧的情况可以通过氧结合曲线看逆地结合氧，结合氧的情况可以通过氧结合曲线看出。出。第15页，讲稿共31张，创作于星期三2,3 BPG是血红蛋白的别构效应剂，一分子血红蛋白只有一分子是血红蛋白的别构效应剂，一分子血红蛋白只有一分子2,3 BPG，位于由四个亚基缔合形成的中央孔穴内。，位于由四个亚基缔合形成的中央孔穴内。2,3 BPG将两个链交联在一起，将两个链交联在一起，有助于去氧血红蛋白的构象，促进氧的释放。有助于去氧血红蛋白的构象，促进氧的释放。2,3 BPG的作用的作用第16页，讲稿共31张，创作于星期三q 2,3-二磷酸二磷酸-D-甘油酸（甘油酸（2,3BPG）是红细胞内）是红细胞内血红蛋白的别构效应剂。血红蛋白的别构效应剂。q 2,3BPG 的存在，可使氧与全血中成熟的的存在，可使氧与全血中成熟的血红蛋白结合的血红蛋白结合的P50大约提高到大约提高到26torr。q 换言之，红细胞中的换言之，红细胞中的2,3BPG实质上是降低实质上是降低了脱氧血红蛋白对氧的亲和性。了脱氧血红蛋白对氧的亲和性。q在红细胞中，在红细胞中，2,3BPG与血红蛋白的浓度几与血红蛋白的浓度几乎是等摩尔的。乎是等摩尔的。第17页，讲稿共31张，创作于星期三 2,3-二磷酸二磷酸-D-甘油酸（甘油酸（2,3 BPG）对血红蛋白氧合曲线）对血红蛋白氧合曲线的影响的影响 肺中肺中pO2（海平面）（海平面）肺中肺中pO2(高高原原4500米米)组织中组织中 pO2氧氧饱饱和和度度 当人从海平面上到当人从海平面上到4500米高原后两天内，米高原后两天内，2,3 BPG的浓度有原来的浓度有原来的的5mM增加到增加到8mM，结，结果对组织的供氧量又恢复果对组织的供氧量又恢复到接近正常水平（到接近正常水平（0.38）。）。如果如果BPG仍维持仍维持5mM水平，对组织的供水平，对组织的供氧量将减少四分之一，氧量将减少四分之一，为为0。30。第18页，讲稿共31张，创作于星期三 波耳效应波耳效应（Bohr effect）pH对氧饱和曲对氧饱和曲线的影响线的影响第19页，讲稿共31张，创作于星期三 氧氧结结合合血血红红蛋蛋白白的的另另外外调调节节作作用用涉涉及及到到二二氧氧化化碳碳和和质质子子，二二者者都都是是有有氧氧代代谢谢的的产产物物。CO2能能降降低低血血红红蛋蛋白白对对氧氧的的亲亲和和性性。在在红红细细胞胞内内碳碳酸酸酐酐酶酶催催化化CO2生生成成一一个个碳碳酸酸（H2CO3），碳碳酸酸容容易易解解离离形形成成碳碳酸酸氢氢根根离离子子和一个质子：和一个质子：CO2H2O HHCO3结结果果使使得得细细胞胞内内的的pH降降低低。低低pH 导导致致血血红红蛋蛋白白中中的的几几个个基基团团的的质质子子化，质子化的基团可以形成有助于脱氧构象稳定的离子对。化，质子化的基团可以形成有助于脱氧构象稳定的离子对。CO2浓浓度度增增加加以以及及相相应应的的pH降降低低使使得得血血红红蛋蛋白白的的P50升升高高，这这一一现现象象称称之之波波耳耳效效应应（Bohr effect），它它提提高高了了氧氧转转运运系系统统的的效效率率。在在肺肺部部，CO2水水平平低低，氧氧很很容容易易被被血血红红蛋蛋白白占占有有，同同时时释释放放出出质质子子；而而在在代代谢谢的的组组织织中中，CO2水水平平相相对对来来说说比比较较高高，pH较较低低，O2容容易易从从氧合血红蛋白中卸载。氧合血红蛋白中卸载。第20页，讲稿共31张，创作于星期三4.11.4镰刀形细胞贫血病是一种分子病镰刀形细胞贫血病是一种分子病 在在正正常常细细胞胞之之中中存存在在着着许许多多异异常常的的镰镰刀刀形形的的细细胞胞，这这种种非非正正常常血血液液病病称称之之镰镰刀刀形形细细胞胞贫贫血血病病。镰镰刀刀形形细细胞胞不不能能象象正正常常细细胞胞那那样样通通过过毛毛细细血血管管。因因此此血血液液循循环环被被破破坏坏，还还可可能能发发生生严严重重的的组组织织损损伤。镰刀形细胞易破裂，导致红细胞的减少。伤。镰刀形细胞易破裂，导致红细胞的减少。第21页，讲稿共31张，创作于星期三 镰刀形细胞贫血病是血红蛋白内氨基酸替换的结果。这是由于镰镰刀形细胞贫血病是血红蛋白内氨基酸替换的结果。这是由于镰刀形贫血病中的血红蛋白（刀形贫血病中的血红蛋白（Hb S）与正常的成熟的血红蛋白（）与正常的成熟的血红蛋白（Hb A）的电泳行为不同，）的电泳行为不同，Hb A 比比Hb S泳动得快，表明泳动得快，表明Hb S比比Hb A带带有的正电荷多。有的正电荷多。后来序列分析发现，后来序列分析发现，Hb S分子中的分子中的 链的第六个氨基酸残基是一个链的第六个氨基酸残基是一个非极性的缬氨酸，而正常的非极性的缬氨酸，而正常的Hb A分子中的分子中的 链的第六个氨基酸残基是链的第六个氨基酸残基是谷氨酸，这一替换是由编码谷氨酸，这一替换是由编码 链的基因中的单个核苷酸取代引起的。链的基因中的单个核苷酸取代引起的。当当Hb S处于脱氧构象时，处于脱氧构象时，Hb S中的每个中的每个 链的链的Val-6与相邻的与相邻的Hb S分分子中的口袋接触（在氧合构象中，难于接近这个口袋），这种相子中的口袋接触（在氧合构象中，难于接近这个口袋），这种相互作用导致脱氧互作用导致脱氧Hb S在低氧分压下发生聚合作用。生成的双链聚合在低氧分压下发生聚合作用。生成的双链聚合物凝聚成含有物凝聚成含有1416条链的长的螺旋纤维。这些不溶的聚合物使红条链的长的螺旋纤维。这些不溶的聚合物使红细胞变形，形成镰刀形细胞。细胞变形，形成镰刀形细胞。第22页，讲稿共31张，创作于星期三镰镰刀刀形形细细胞胞血血红红蛋蛋白白纤纤维维纤维模型纤维模型纤纤维维的的形形成成第23页，讲稿共31张，创作于星期三 1.氨氨基基酸酸是是蛋蛋白白质质的的构构件件分分子子，蛋蛋白白质质中中的的氨氨基基酸酸残残基基是是通通过过肽肽键键（酰酰胺胺健健）连连接接的的，残残基基的的序序列列称称为为蛋蛋白白质质的的一一级级结结构构。但但酰酰胺胺健健并并不不等等于于肽肽健健，只只有有两两个个氨氨基基酸酸之之间间形形成成的的酰酰胺胺健健才才定定义义为为肽肽健健。肽肽和和小小的的蛋白质可以化学合成，现在常用的是固相合成法，是由蛋白质可以化学合成，现在常用的是固相合成法，是由C端向端向N端合成。端合成。2.蛋白质也象氨基酸那样具有等电点（蛋白质也象氨基酸那样具有等电点（pI），处于等电点的蛋），处于等电点的蛋白质所带净电荷为零。当蛋白质所处溶液白质所带净电荷为零。当蛋白质所处溶液pH大于该蛋白质的大于该蛋白质的pI时，带时，带负电荷，如果负电荷，如果pH pI时，蛋白质带正电荷。蛋白质的溶解性随着时，蛋白质带正电荷。蛋白质的溶解性随着pH和离子强度而变化。和离子强度而变化。要点归纳要点归纳第24页，讲稿共31张，创作于星期三 3.蛋蛋白白质质可可以以分分为为纤纤维维蛋蛋白白和和球球蛋蛋白白。纤纤维维蛋蛋白白一一般般都都不不溶溶于于水水，有有一一定定的的强强度度，具具有有简简单单重重复复的的二二级级结结构构元元件件，在在生生物物体体内内主主要要起起着着结结构构构构件件的的作作用用。球球蛋蛋白白是是水水溶溶性性的的，外外形形大大致致呈呈球球状状、紧紧密密折折叠叠的的大大分分子子，而而且且具具有有更更复复杂杂的的三三级级结结构构。在在球球蛋蛋白白中中一一条条多多肽肽链链中中往往往往含含有有几几种种类类型型的的二二级级结结构构，多多肽肽链链折折叠叠紧紧凑凑，疏疏水水氨氨基基酸酸残残基基往往往往位位于球蛋白的内部，而极性残基大多位于球蛋白表面。于球蛋白的内部，而极性残基大多位于球蛋白表面。4.多肽链中相邻氨基酸残基通过肽键连接。肽键具有部分的双多肽链中相邻氨基酸残基通过肽键连接。肽键具有部分的双键特性，所以整个肽单位是一个极性的平面结构。由于立体上的键特性，所以整个肽单位是一个极性的平面结构。由于立体上的限制，肽键的构型大都是反式构型。绕限制，肽键的构型大都是反式构型。绕NC和和CC键的旋转键的旋转赋予了多肽链构象上的柔性。赋予了多肽链构象上的柔性。第25页，讲稿共31张，创作于星期三 5.蛋蛋白白质质结结构构水水平平分分为为四四级级：一一级级结结构构、二二级级结结构构、三三级级结结构构和和四四级级结结构构。一一级级结结构构指指的的是是氨氨基基酸酸序序列列，二二级级结结构构是是指指肽肽链链的的局局部部肽肽段段沿沿着着一一个个轴轴有有规规律律的的折折叠叠，三三级级结结构构是是整整个个多多肽肽链链的的三三维维构构象象，四四级级结构是指能稳定结合的两条或两条以上多肽链（亚基）的空间关系。结构是指能稳定结合的两条或两条以上多肽链（亚基）的空间关系。6.蛋蛋白白质质存存在在-螺螺旋旋，-折折叠叠和和转转角角等等几几种种不不同同的的二二级级结结构构。右右手手-螺螺旋旋是是在在纤纤维维蛋蛋白白和和球球蛋蛋白白中中发发现现的的最最常常见见的的二二级级结结构构。-螺螺旋旋每每圈圈含含有有3.6个个氨氨基基酸酸残残基基，螺螺距距为为0.54nm。稳稳定定-螺螺旋旋的的主主要要力力是是螺螺旋旋内内的的氫氫健健，即即羰羰基基氧氧（第第n个个残残基基）与与该该残残基基后后面面的的第第四四个个残残基基（第第n4）酰酰胺胺氫氫之之间间形形成成氫氫健健，该该氫氫健健几几乎乎与与螺螺旋旋长长轴轴平行。平行。第26页，讲稿共31张，创作于星期三 7.-折折叠叠是是另另外外一一种种常常见见的的二二级级结结构构，处处于于-折折叠叠的的多多肽肽链链相相对对于于-螺螺旋旋来来说说是是肽肽链链的的一一种种伸伸展展状状态态。分分为为平平行行（即即两两条条链链都都为为NCC方方向向）和和反反平平行行式式（一一条条链链为为NCC，另另一一条条链链为为CNCN方方向向），维维持持-折折叠叠稳稳定定性性的的力力主主要要是是相相邻邻肽肽链链（平平行行或或反反平平行行）之之间间羰羰基基氧氧与与酰酰胺胺氫氫形形成成的的氫氫健健。在在-折折叠叠结结构构中中，某某个个氨氨基基酸酸残基沿着链长方向大约占据残基沿着链长方向大约占据0.32nm0.34nm距离。距离。8.在在胶胶原原蛋蛋白白中中还还发发现现存存在在着着另另外外的的螺螺旋旋结结构构。一一个个胶胶原原分分子子是是由由3个个左左手手螺螺旋旋的的多多肽肽链链相相互互缠缠绕绕形形成成的的一一个个右右手手超超螺螺旋旋。链链间间氢氢键键维维持持着着胶胶原原蛋蛋白白的的稳稳定定，其其中中脯脯氨氨酸酸和和赖赖氨氨酸酸残残基基修修饰饰后分别生成的羟脯氨酸和羟赖氨酸残基增加了链间氫健的形成。后分别生成的羟脯氨酸和羟赖氨酸残基增加了链间氫健的形成。第27页，讲稿共31张，创作于星期三 9.稳稳定定蛋蛋白白质质三三级级结结构构的的主主要要力力包包括括二二硫硫健健、氫氫健健、范范德德华华力力、疏疏水水相相互互作作用用和和离离子子相相互互作作用用。通通过过X射射线线衍衍射射图图谱谱提提供供的的资资料料可可以确定蛋白质的三级结构。以确定蛋白质的三级结构。10.球球蛋蛋白白折折叠叠成成它它的的生生物物活活性性状状态态是是一一个个有有序序、协协同同的的过过程程。该该过过程程涉涉及及疏疏水水相相互互作作用用、氢氢键键形形成成、范范德德华华相相互互作作用用和和离离子子相相互互作作用用，有有的的蛋蛋白白还还涉涉及及到到二二硫硫健健的的形形成成。在在细细胞胞内内，酶酶和和伴伴娘娘蛋蛋白白协协助助折折叠叠。折折叠叠紧紧凑凑的的球球蛋蛋白白可可以以有有选选择择地地结结合合其其他他分分子子，例例如如含含有有血血红红素素的的血血红红蛋蛋白白和和肌肌红红蛋蛋白白可可以以结结合合和和释释放放氧。氧。第28页，讲稿共31张，创作于星期三 11.经经物物理理和和化化学学处处理理（破破坏坏次次级级键键）后后，蛋蛋白白质质的的三三维维结结构构遭遭到到破破坏坏，生生物物活活性性会会丧丧失失，但但他他的的一一级级结结构构（共共价价健健）并并没没有有被被破破坏坏，这这一一现现象象称称为为蛋蛋白白质质变变性性。某某些些变变性性的的蛋蛋白白质质在在一一定定的的条条件件下下可可以以复复性性，自自发发地地折折叠叠回回具具有有生生物物活活性性的的天天然然构构象象。这这也也表表明明一一个个蛋蛋白白质质的的三三级级结构是由它的氨基酸序列确定的。结构是由它的氨基酸序列确定的。12.肌肌红红蛋蛋白白是是一一条条含含有有153个个残残基基的的多多肽肽链链，这这些些氨氨基基酸酸残残基基折折叠叠成成由由8个个-螺螺旋旋组组成成的的紧紧凑凑的的球球状状结结构构。肌肌红红蛋蛋白白含含有有一一个个血血红红素素辅辅基基，血红素能结合氧，位于蛋白质中疏水的裂隙中。血红素能结合氧，位于蛋白质中疏水的裂隙中。13.大多数蛋白质中的很多肽段是处于非重复的构象区。这些区大多数蛋白质中的很多肽段是处于非重复的构象区。这些区域包括用于连接螺旋和折叠的转角和环。二级结构进一步组合又形域包括用于连接螺旋和折叠的转角和环。二级结构进一步组合又形成超二级结构（或称为基元），超二级结构处于二级结构和三级结成超二级结构（或称为基元），超二级结构处于二级结构和三级结构之间。大的球状单位称为功能域，通常都与一种特殊的功能有关。构之间。大的球状单位称为功能域，通常都与一种特殊的功能有关。第29页，讲稿共31张，创作于星期三 14.血血红红蛋蛋白白是是由由四四条条肽肽链链（两两个个和和两两个个链链）组组成成的的，每每条条肽肽链链都都类类似似于于肌肌红红蛋蛋白白的的肽肽链链，都都结结合合一一个个血血红红素素。血血红红蛋蛋白白的的脱脱氧氧（T）和和氧氧合合（R）构构象象在在氧氧的的亲亲和和性性方方面面有有很很大大区区别别。由由于于结结构构上上的的相相互互作作用用与与它它的的三三级级和和四四级级结结构构有有关关，所所以以血血红红蛋蛋白白在在结结合合氧氧的的过过程程中中显显示示出出别别构构效效应应和和协协同同性性，BPG是是一一个个重重要的别构剂。要的别构剂。15.肌肌红红蛋蛋白白的的氧氧饱饱和和曲曲线线为为双双曲曲线线型型，而而血血红红蛋蛋白白的的氧氧饱饱和和曲曲线线是是S型型。氧氧饱饱和和曲曲线线上上的的差差别别使使得得血血红红蛋蛋白白承承担担着着将将氧氧由由肺肺运运输输到到外周组织的任务，而肌红蛋白主要是接收血红蛋白释放的氧。外周组织的任务，而肌红蛋白主要是接收血红蛋白释放的氧。16.CO2浓度的增加降低细胞内的浓度的增加降低细胞内的pH，血红蛋白结合，血红蛋白结合H+和和CO2将将导致血红蛋白对氧亲和力下降，有利于血红蛋白在外周组织释放导致血红蛋白对氧亲和力下降，有利于血红蛋白在外周组织释放氧，这种现象称为波尔效应。氧，这种现象称为波尔效应。第30页，讲稿共31张，创作于星期三16.10.2022感感谢谢大大家家观观看看第31页，讲稿共31张，创作于星期三