蛋白质的二级结构主要有哪些类型.docx
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蛋白质的二级结构主要有哪些类型
1.
蛋白质的二级结构主要有哪些类型，其特点如何？
答：
α-右手螺旋，β-折叠，无规卷曲，U型回折（β-转角）
<1>α-右手螺旋
α-螺旋为右手螺旋，每一圈含有3.6个aa残基（或肽平面），每一圈高5.4Å，即每一个aa残基上升1.5Å，旋转了100度，直径为5Å，2个二面角（ф,ψ）＝（-570，-480）。
维持α-右手螺旋的力量是螺旋内氢键，它产生于一个肽平面的C=O与相邻一圈的在空间上邻近的另一个肽平面的N-H之间，它的方向平行于螺旋轴，每个氢键串起的长度为3.6个肽平面或3.6个aa残基，被氢键串起来的这个环上含有13个原子，故α-右手螺旋也被称为3.613螺旋。
Pro破坏α-螺旋。
<2>β-折叠
肽链在空间的走向为锯齿折叠状，二面角（ф,ψ）＝（-119℃，+113℃）。
维持β-折叠的力量是折叠间的氢键，它产生于一个肽平面的C=O与相邻肽链的在空间上邻近的另一个肽平面的N-H之间，两条肽链上的肽平面互相平行，有平行式和反平行式两种，
<3>U型回折：
也叫β-，肽链在某处回折1800所形成的结构。
这个结构包括的长度为4个aa残基，其中的第三个为Gly，稳定该结构的力量是第一和第四个aa残基之间形成的氢键。
<4>无规卷曲：
无固定的走向，但也不是任意变动的，它的2个二面角（ф,ψ）有个变化范围。
论述
04蛋白质
简述蛋白质一级结构的分析方法。
第一步：
前期准备，第二步：
肽链的端点测定，第三步：
每条肽链aa顺序的测定，第四步：
二硫键位置的确定。
<1>第一步：
前期准备
分离纯化蛋白质：
纯度要达到97％以上。
蛋白质分子量的测定：
用于判断分子的大小，估计肽链的数目，有、法（聚丙烯酰胺、SDS）、法、法等
aa组成的测定：
用于最后核对，氨基酸自动分析仪。
：
非共价键的如氢键、离子键、疏水键、范德华力4种，可用尿素或盐酸胍等有机溶液来拆分。
共价键的仅二硫键1种，可用来。
<2>第二步：
肽链的端点测定
N端测定：
，DNFB→DNP-肽→水解→乙醚萃取→层析鉴定。
，PITC→PTC-肽→PTH-aa→层析鉴定。
C端测定：
。
<3>第三步：
每条肽链aa顺序的测定
事先要将蛋白质打断成多肽甚至寡肽，再上机分析，而且要2套以上，。
常用的工具酶和特异性试剂有：
：
－（Arg、Lys）↓－。
产物为C端Arg、Lys的肽链。
：
表示为－（Trp、Tyr、Phe）↓－。
：
－Met↓－。
<4>第四步：
的确定
包括链内和链间二硫键的位置，用来测，这项工作在AA序测定完毕后进行。
在肽链未拆分的情况下用。
先进行第一向电泳，将产物分开。
再用巯基乙醇处理，将二硫键打断。
最后进行第二向电泳，条件与第一向电泳完全相同。
选取偏离对角线的样品（多肽或寡肽），它们就是含二硫键的片段，上机测aa顺序，根据，把这些片段进行定位，就能找到二硫键的位置。
3．以B-DNA和tRNA为例叙述核酸的二级结构模型。
答：
一．Watson-Creck的DNA二级结构模型（B-DNA，线状DNA，自然选择）:
美国Watson、英国Creck提出：
<1>DNA分子是由2条DNA单链互相缠绕而成，2条链反向平行（一条链为5’→3’，另一条链为3’→5’），空间走向为右手螺旋
<2>2条链靠链间的H键结合，H键的产生于碱基之间，符合碱基配对原则：
A＝T，G＝C。
右手螺旋的维持力主要是碱基堆积力，其次是氢键。
<3>DNA的骨架为磷酸和脱氧核糖，在分子外面，戊糖平面∥螺旋轴，DNA的侧链基团是碱基，在分子内部，碱基平面⊥螺旋轴。
螺距34Å，直径20Å，10bp/圈。
分子有一条宽沟称为大沟，还有一条窄沟叫小沟，复制和转录的有关酶就是付在大沟之处的。
<4>遗传信息储存在DNA分子的bp序中。
<5>意义：
能够解释DNA的一切物理化学性质；实现了DNA的结构与生物功能之间的统一：
精确的自我复制。
二.RNA的二级结构模型
RNA的二级结构通式：
茎环结构：
RNA局部双螺旋，符合A-DNA模型。
tRNA的二级结构模型
三叶草模型：
AA臂：
其3’端具有CCA-OH序列。
功能：
携带AA
二氢尿嘧啶环：
含有二氢尿嘧啶，稀有碱基
反密码环：
具有反密码子，可以和mRNA上的密码子配对，将携带的AA送到恰当的位置
额外环：
显示tRNA特异性的地方，是tRNA分类的依据。
TψC环：
含有稀有碱基T（本应该在DNA中的）、假尿苷ψ
用化学渗透学说阐述氧化磷酸化的机制
<1>要求线粒体的内膜封闭完好，呼吸链中的电子载体和质子载体在线粒体的内膜上按照顺序交替排列
<2>质子载体有质子泵的功能，它利用电子传递的能量将线粒体内的H+泵到线粒体外，造成内膜内外两侧的H+浓度差，外侧的［H+］高，即外侧的PH<内侧。
<3>H+经过内膜上的ATP酶复合体回到线粒体内，其电能供该酶制造ATP。
试述脂肪酸β-氧化的过程。
（20，提示：
包括物质代谢、能量代谢和酶的名称。
）
<1>与：
将胞浆中的脂肪酸变成线粒体中的脂酰CoA，由线粒体外膜上的脂酰CoA合成酶和线粒体内膜上的肉毒碱脂酰转移酶共同完成。
总的反应式如下表。
能量核算：
消耗2分子ATP
<2>线粒体内的β-氧化：
分为脱氢、水化、再脱氢和硫解4步。
结果是将脂酰CoA降解成为少了2个C的和乙酰CoA。
<3>脂肪酸完全氧化成CO2和H2O的过程以及能量核算
脂肪酸：
2n
1次：
消耗2个ATP
n-1次：
产生（n-1）*5个ATP
生成n个乙酰CoA，经过n次：
产生n*12个ATP
总账：
17*n-7个ATP
以葡萄糖和软脂酸在生物体内彻底氧化为例，说明脂类的供能效率（平均每个C原子提供的ATP分子数：
ATP/C）大于糖类。
［答：
<一>葡萄糖（C6H12O6）的彻底氧化包括EMP、丙酮酸的氧化脱羧、TCA循环三个过程，1分子葡萄糖总共产生36～38分子ATP，供能效率36～38/6＝6～6.33ATP/C。
具体的能量产生和消耗细节如下：
<1>在胞浆中进行的EMP途径，1分子葡萄糖产生2分子丙酮酸，总共产生6～8分子ATP。
反应
ATP（+为产生，-为消耗）
备注
G→G-6-P
-1
F-6-P→FDP
-1
3-P-甘油醛→1,3-二磷酸甘油酸
4～6
2NADH+H+
1,3-二磷酸甘油酸→3-二磷酸甘油酸
2
PEP→丙酮酸
2
<2>在线粒体中进行的2次丙酮酸的氧化脱羧过程产生2分子NADH+H+，可以制造6分子ATP。
<3>在线粒体中进行2次TCA过程产生24分子ATP。
反应
ATP（+为产生，-为消耗）
备注
异柠檬酸→草酰琥珀酸
6
2NADH+H+
α-酮戊二酸→琥珀酰辅酶A
6
2NADH+H+
琥珀酰辅酶A→琥珀酸
2
2GTP
琥珀酸→延胡索酸
4
2FADH2
苹果酸→草酰乙酸
6
2NADH+H+
<二>软脂酸（16:
0）的彻底氧化包括β-氧化和TCA两个过程，1分子软脂酸总共产生129分子ATP，供能效率129/16＝8.06ATP/C。
具体的能量产生和消耗细节如下：
<1>脂肪酸的活化与转运：
将胞浆中的软脂酸变成线粒体中的软脂酰CoA，消耗2分子ATP
总的反应式：
软脂酸+HSCoA-------→软脂酰CoA
（胞浆）ATP（线粒体）
↓
AMP+PPi
<2>线粒体内的β-氧化：
将软脂酰CoA变成乙酰辅酶A，1次β-氧化产生5分子ATP，总共要经过7次β-氧化，产生35分子ATP。
反应
ATP（+为产生，-为消耗）
备注
软脂酰CoA→烯软脂酰CoA
2
FADH2
β-羟软脂酰CoA→β-酮软脂酰CoA
3
NADH+H+
<3>乙酰辅酶A在TCA循环中被彻底氧化成CO2和H2O，1分子乙酰辅酶A产生12分子ATP，软脂酸可以生成8分子的乙酰辅酶A，共产生96分子ATP。
<三>葡萄糖供能效率为6～6.33ATP/C，软脂酸供能效率为8.06ATP/C，软脂酸高出葡萄糖27.3％～34.3％，说明脂类的供能效率大于糖类。
证明偶数、饱和的脂肪酸2n:
0被彻底氧化成CO2和H2O后一共产生17n-7个ATP。
［一．偶数、饱和脂肪酸的β-氧化的过程分为活化与转运、线粒体内β-氧化2步。
产物是少了2个C的脂酰CoA和乙酰CoA。
<1>脂肪酸的活化与转运：
将胞浆中的脂肪酸变成线粒体中的脂酰CoA。
总的反应式：
脂肪酸+HSCoA
（胞浆）
-------→
ATP
↓
AMP+PPi
脂酰CoA
（线粒体）
能量核算：
消耗2分子ATP
<2>线粒体内的β-氧化：
分为脱氢、水化、再脱氢和硫解4步。
结果是将脂酰CoA降解成为少了2个C的脂酰CoA和乙酰CoA。
能量核算：
产生1个FADH2、1个NADH+H+，它们在呼吸链上一共可以产生5分子ATP。
二.乙酰辅酶A在TCA循环中被彻底氧化成CO2和H2O，产生了3个NADH+H+，1个FADH2以及一个GTP，也就是总共产生了12个ATP。
三.脂肪酸完全氧化成CO2和H2O的全过程以及能量核算
脂肪酸+HSCoA
（胞浆）
-------→
活化、转运
脂酰CoA
（线粒体）
-----→
β-氧化
乙酰CoA
----→
TCA
CO2+H2O
脂肪酸：
2n
活化、转运1次：
消耗2个ATP
β-氧化n-1次：
产生（n-1）*5个ATP
生成n个乙酰CoA，经过n次TCA：
产生n*12个ATP
总账：
17*n-7
个ATP
例如：
硬脂酸18：
0，n=9，可以产生17*9-7＝146个ATP］
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