生物化学蛋白质的结构与功能?
蛋白质是生物体内最重要的分子之一,具有多种重要的结构和功能。
蛋白质的结构:
– 一级结构:蛋白质的一级结构是指氨基酸的排列顺序。蛋白质由一系列氨基酸组成,这些氨基酸按照一定的顺序排列,形成肽链。
– 二级结构:蛋白质的二级结构是指肽链的局部结构,包括阿尔法螺旋、贝塔折叠和无规卷曲等。这些结构使蛋白质具有一定的形状和稳定性。
– 三级结构:蛋白质的三级结构是指肽链的整体结构,包括肽链的折叠和扭曲。三级结构决定了蛋白质的空间构象和功能。
– 四级结构:某些蛋白质具有多个肽链,这些肽链通过非共价键相互作用形成四级结构。四级结构使蛋白质具有更大的空间构象和功能。
蛋白质的功能:
– 催化作用:酶是一类具有催化作用的蛋白质,能够加速生物体内的化学反应。
– 结构支持:蛋白质能够形成细胞膜、细胞壁、肌肉、骨骼等结构,支持和维持生物体的形态和结构。
– 运输作用:蛋白质能够运输离子、小分子和大分子物质,如血红蛋白能够运输氧气。
– 调节作用:蛋白质能够调节生物体内的生理过程,如激素、受体和离子通道等。
– 免疫作用:抗体是一类具有免疫作用的蛋白质,能够识别和结合外来物质,如病毒和细菌。
总之,蛋白质的结构和功能是密切相关的,蛋白质的结构决定了其功能,而其功能又反过来影响其结构。研究蛋白质的结构和功能对于理解生命的基本过程和疾病的发生机制具有重要意义。
高一生物必修一蛋白质知识点总结?
一.氨基酸的种类及其结构
1.蛋白质的概述
(1).含量:.细胞中含量最多的有机物(占细胞干重的50%以上)(占细胞鲜重的7%~10%)
(2).基本单位:蛋白质
注:1.蛋白质的消化:能对食物中的蛋白质进行消化的器官是胃和小肠。在胃部,胃液中的胃蛋白酶等将蛋白质初步分解;在小肠中,肠液和胰液中的酶等将蛋白质分解为氨基酸等;2.蛋白质的吸收:蛋白质经分解形成的氨基酸等在小肠部位被吸收
2.组成蛋白质的氨基酸及其种类
(1).元素组成:C,H,O,N,有的含有S等
(2).结构通式:一个氨基,一个羧基,一个氢和一个R基连在同一个碳原子上(不同氨基酸分子的R基不同,这是将氨基酸分子进行分类的依据)
(3).结构特点:1.数量上至少含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)
(4).种类:在生物体内可组成的蛋白质约20总,可分为必需氨基酸(成人8种,婴儿9种)和非必需氨基酸(成人12种,婴儿11种)
知识点二.蛋白质的结构及其多样性
1.氨基酸的结合方式——脱水缩合
(1).相关概念
脱水缩合:一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接,同时脱掉一分子水的结合方式
肽键:连接两个氨基酸的化学键
二肽:两个氨基酸分子脱水缩合形成的;多肽:多个氨基酸分子脱水缩合的
2.蛋白质的结构
(1).结构层次
C,H,O,N等元素——氨基酸——多肽——蛋白质
(2).蛋白质的分子结构的多样性
氨基酸方面:种类不同,数目不同,排列顺序不同
肽链方面:肽链数目,肽链的盘曲折叠方式及形成的空间结构不同
知识点三.蛋白质的主要功能
结构蛋白:构成细胞和生物体结构的重要物质
功能蛋白:催化作用(参与生物体内各项生命活动的酶绝大多数是蛋白质),运输载体作用(红细胞中的血红蛋白),信息传递,调节作用(胰岛素,生长激素等蛋白质类激素能调节生物体的生命活动),免疫作用(生物体内的抗体(蛋白质)可以抵抗细菌和病毒等抗原的入侵)
知识点四.与蛋白质有关的计算
1.有关蛋白质的脱水数,肽链数目,肽键数,氨(羧)基数,相对分子质量的计算
(1).氨基酸脱缩合时脱去的水分子数=肽键数=氨基酸数-肽链条数
(2).蛋白质中游离的氨(羧)基数=肽链条数+R基上的氨(羧)基数=各氨基酸中的氨(羧)基数的总数-肽键数
知识点五.蛋白质的变性与盐析
蛋白质的变性
(1).概念:蛋白质在某些化学因素或物理因素的作用下,其空间不可逆的被破坏,导致蛋白质变性,生物活性丧失
2.盐析
(1).概念:蛋白质在某些盐的浓溶液中溶解度降低而析出的现象,降低盐溶液浓度后,蛋白质又会重新溶解,这一过程是可逆的
简述蛋白质分子结构与功能的关系
蛋白质是功能性大分子。每一种蛋白质都有特定的一级结构和空间结构,这些特定的结构是蛋白质行使蛋白质功能的物质基础,蛋白质的各种功能又是其结构的表现。蛋白质的任何功能都是通过其肽链上各种氨基酸残基的不同功能基团来实现的,所以,蛋白质的一级结构一旦确定,蛋白质的可能功能也就确定了。
简述蛋白质的分子结构和功能
结构:蛋白质分子是由氨基酸首尾相连缩合而成的共价多肽链,但是天然蛋白质分子并不是走向随机的松散多肽链。每一种天然蛋白质都有自己特有的空间结构或称三维结构,这种三维结构通常被称为蛋白质的构象,即蛋白质的结构。
功能:蛋白质是组成人体一切细胞、组织的重要成分。机体所有重要的组成部分都需要有蛋白质的参与。一般说,蛋白质约占人体全部质量的百分之十八,最重要的还是其与生命现象有关。是生命的物质基础,是有机大分子,是构成细胞的基本有机物,是生命活动的主要承担者。
蛋白质的功能由什么决定
一级结构是空间构象的基础,空间结构决定着蛋白质的功能。例如β亚基谷氨酸序列变为缬氨酸就会患镰刀型贫血。蛋白质是组成人体一切细胞、组织的重要成分。机体所有重要的组成部分都需要有蛋白质的参与。一般说,蛋白质约占人体全部质量的18%,最重要的还是其与生命现象有关。
蛋白质是细胞的主要组成成分。人体各组织细胞的蛋白质经常不断地更新,成年人也必须每日摄入足够量的蛋白质,才能维持其组织地更新。在组织受创伤时,则须供给更多的蛋白质作为修补的原料。为保证儿童的健康成长,对生长发育期的儿童、孕妇提供足够量优质的蛋白质尤为重要。
人体内各种组织细胞的蛋白质始终在不断更新。例如人血浆蛋白质的半寿期约为10天,肝中大部分蛋白质的半寿期为1-8天,还有一些蛋白质的半寿期很短,只有数秒。只有摄入足够的蛋白质方能维持组织的更新。身体受伤后也需要大量蛋白质作为修复材料。
成人体内每天约有3%的蛋白质更新,借此完成组织的修复更新。
食物中蛋白质的营养功能有哪些
食物中蛋白质的营养功能如下:
1、蛋白质是由氨基酸以“脱水缩合”的方式组成的多肽链经过盘曲折叠形成的具有一定空间结构的物质,可补充人体碳、氢、氧、氮元素;
2、蛋白质在胃液消化酶的作用下,初步水解,在小肠中完成整个消化吸收过程。氨基酸的吸收通过小肠黏膜细胞,是由主动运转系统进行,分别转运中性、酸性和碱性氨基酸;
3、蛋白质是建造和修复身体的重要原料,人体的发育以及受损细胞的修复和更新,都离不开蛋白质;
4、蛋白质也能被分解为人体的生命活动提供能量。
为什么说蛋白质的结构决定其功能
一个蛋白质分子是由一条或几条多肽链组成,多肽链则折叠成特有的形状。蛋白质分子的专一形状是由4个层次的结构决定的,分别是一级、二级、三级和四级结构。前一级结构决定后一级结构。多肽链的氨基酸序列是一级结构,一级结构中的部分肽链卷曲或折叠产生二级结构。二级结构经过一系列的构象改变形成三维结构即三级结构,一般为球状或纤维状。三级结构有特定的结构域,形成结合位点或调节位点,可以结合特定结构的物质,行驶特定的功能。两条或两条以上的多肽链组成的蛋白质,可以形成四级结构;各个多肽称为亚基。
蛋白质有那些功能举例说明
1、有些蛋白质是构成细胞和生物体的重要物质,如人和动物的肌肉主要是蛋白质。
2、有些蛋白质有催化作用,如参与生物体各种生命活动的酶。
3、有些蛋白质有运输作用,如红细胞中的血红蛋白是运输氧的蛋白质。
4、有些蛋白质有调节作用,如胰岛素和生长激素都是蛋白质,能够调节人体的新陈代谢和生长发育。
5、有些蛋白质有免疫作用,如动物和人体内的抗体能消除外来蛋白质对身体的生理功能的干扰,起到免疫作用。
蛋白质结构如何影响其功能
1、蛋白质分子活性中心关键部位氨基酸残基的更换,会明显改变其生物活性,但如分子中非关键部位氨基酸残基的更换或缺失、则不会明显改变其活性;
2、某些小分子物质与某些蛋白质的非催化部分特异地结合,引起该蛋白的空间构象发生轻微变化,从而使其生物活性升高或降低的作用;
3、蛋白质变性后,空间结构破坏,生物学活性丧失。
蛋白质合成的功能单位及其意义
蛋白质是组成人体一切细胞、组织的重要成分。机体所有重要的组成部分都需要有蛋白质的参与。一般说,蛋白质约占人体全部质量的18%,最重要的还是其与生命现象有关。
生理功能:
1、构造人的身体。
2、结构物质。
3、载体的运输。
3、抗体的免疫。
4、酶的催化。
5、激素的调节。
6、胶原蛋白。
7、能源物质 。
蛋白质的功能是由什么决定的
蛋白质的生物活性不仅决定于蛋白质分子的一级结构,而且与其特定的空间结构密切相关。异常的蛋白质空间结构很可能导致其生物活性的降低、丧失,甚至会导致疾病,疯牛病强调活体细胞内的蛋白质正常折叠、异常折叠的研究,尤其是折叠催化剂、分子伴侣和大分子的参与是这一领域研究热点。在功能和结构细节上阐明关于蛋白质折叠的过程将对相关疾病的预防和治疗有重要意义。
蛋白质按功能可分为哪3类
分类为:
1、运输功能:生物体内特定物质的运输是靠蛋白质来完成的,如血红蛋白输送氧等。
2、免疫功能:由免疫细胞分泌产生的抗体、补体、干扰素等,即是蛋白质。
3、识别功能:如糖被就是细胞表面蛋白质和糖的复合物,起到细胞间识别的功能。