小结
蛋白质是含碳、氢、氧、氮和硫的化合物,经酸、碱或蛋白酶水解后可得到20种基本氨基酸。除甘氨酸外,其余19种氨基酸的α-碳原子都是不对称的,在蛋白质中只存在L-型氨基酸。根据氨基酸侧链性质分类有6种脂肪族氨基酸、3种芳香族氨基酸、2种含硫氨基酸、2种醇类氨基酸、3种碱性氨基酸、2种酸性氨基酸和2种酰胺氨基酸。氨基酸是两性分子,以解离形式存在,有等电点(pI)。有些氨基酸具有紫外吸收和一些特征化学反应,可用来鉴定和分离氨基酸和蛋白质。
氨基酸通过肽键连接形成肽或蛋白质。肽和蛋白质含有游离的α-氨基、α-羧基和R基,可以发生氨基酸相应的反应。在生物体内存在着许多具有特殊生物功能的活性肽。肽或小蛋白质可采用液相法和固相法进行化学合成。
蛋白质是生物大分子,每一种天然蛋白质都有自己特定的空间结构或称三维结构,这种三维结构常被称为蛋白质的构象。蛋白质具有四级结构,其一级结构是指肽链中氨基酸的排列顺序,二级结构包括α-螺旋、β-折叠和β-转角,在二、三级结构之间又有超二级结构和结构域两个层次,三级结构是指单一肽链的空间构象,四级结构则是多亚基蛋白质的空间构象。蛋白质需要在特定条件下经过折叠形成天然构象,才具生物功能。分子伴侣与折叠酶是两种重要的蛋白质折叠辅助分子。蛋白质的一级结构即氨基酸排列顺序可通过化学方法进行测定。
蛋白质一般分为两类:纤维蛋白和球蛋白。α-角蛋白、胶原蛋白和丝心蛋白等纤维蛋白中以单一的二级结构为主;球蛋白结构较复杂,同一条肽链中常含有多种二级结构。肌红蛋白和血红蛋白是两个重要的氧结合蛋白,前者具有三级结构,后者具有四级结构,并且是一个具有别构效应的蛋白质;抗体是免疫球蛋白,也是糖蛋白。
生物界中的蛋白质种类繁多,具有生物功能多样性和物种特异性。蛋白质是分子量更大的多肽,具有自身的一些特殊性质,如电泳现象、胶体性质、沉淀作用和变性、复性现象等。根据蛋白质性质差异,如蛋白质的溶解度、带电性质、吸附性质、分子大小以及与其他分子亲和性不同等可以进行分离纯化。