第一單元 蛋白質結構與功能
考試要點[考試大綱]
一、氨基酸與多肽
①氨基酸的結構與分類；②肽鍵與肽鏈；③穀胱甘肽和多肽類激素。
二、蛋白質的結構
①蛋白質的一級結構；②蛋白質的二級結構；③蛋白質三級和四級結構；④蛋白質的變性。
三、蛋白質結構與功能關係
①肌紅蛋白和血紅蛋白；②別構效應。
重點、難點、疑點解析
一、氨基酸與多肽
蛋白質是生命的物質基礎。它不僅在生物體內含量豐富，而且具有多種多樣的生物學功能。蛋白質可分為單純蛋白質和結合蛋白質兩大類。單純蛋白質由許多氨基酸通過肽鍵連接形成的肽鏈組成；結合蛋白質則是由單純蛋白質與一種非蛋白質的輔基組成。
1.氨基酸的結構與分類
（1）氨基酸的結構
氨基酸是組成人體蛋白質的基本單位，共有20多種，均屬氨基酸。氨基酸在同一分子上含有堿性的氨基和酸性的羧基，故能與酸類或堿類物質結合成鹽。在酸性環境中，氨基酸與酸結合而遊離成陽離子；在堿性環境中，氨基酸與堿結合而遊離成為陰離子，所以氨基酸是一種兩性電解質。在等電點環境中，它既不遊離成陽離子也不遊離成陰離子而成為兼性離子。
（2）氨基酸的分類
體內二十種氨基酸按理化性質分為四組：
①非極性、疏水性氨基②極性、中性氨基酸③酸性氨基酸④堿性氨基酸
2.肽鍵與肽鏈
氨基酚分子之間通過去水縮合形成肽鏈，在相鄰兩個氨基酸之間新生的酰胺鍵稱為肽鍵。若許多氨基酸依次通過肽鍵相互連接，形成長鏈，稱為多肽鏈。肽鏈中的遊離氨基的一端稱為氨基末端（N-末端）；遊離羧基的一端稱為羧基末端(C-末端）。蛋白質就是由許多氨基酸殘基組成的多肽鏈。
3.穀胱甘肽和多肽類激素
(1)穀胱甘肽
隻由穀氨酸、半胱氨酸和甘氨酸組成的三肽，分子中的半胱氨酸巰基是其主要功能基團。在體內具有解毒和抗氧化等主要生理功能。
（2）多肽類激素
體內許多多肽具有激素生理作用，如促甲狀腺素釋放激素、促腎上腺皮質激素等。
二、蛋白質的結構
體內具有生物功能的蛋白質都具有有序結構。每種蛋白質有其一定的氨基酸百分組成及I排列順序，也有特殊的空間結構。
1.蛋白質的一級結構
多肽鏈中氨基酸的排列順序稱為蛋白質的一級結構，肽鍵是維係一級結構的化學鍵。蛋白質分子的一級結構是其特異空間結構及生物學活性的基礎。
2.蛋白質的二級結構
蛋白質的二級結構是指局部或某一段肽鏈主鏈的空間結構，即肽鏈某一區段中氨基酸殘基相對空間位置，它不涉及側鏈的構象及與其他肽段的關係。螺旋是二級結構的主要形式之一，其結構特征如下：①多肽鏈主鏈圍繞中心軸旋轉，每隔3.6個氨基酸殘基上升一個螺距；②每個氨基酸殘基與第四個氨基酸殘基形成氫鍵，氫鍵維持了a-螺旋結構的穩定；③a-螺旋為右手螺旋，氨基酸側鏈基團伸向螺旋外側。