等电点：
使分子处于兼性分子状态，在电场中不迁移（分子的净电荷为零）的pH值。
氨基酸的化学性质：
与茚三酮反应用作氨基酸的定性、定量分析。
侧链R基参加的反应——用于蛋白质的化学修饰
二、蛋白质的结构
蛋白质的结构层次
⑴一级结构：
共价结构、主链结构，蛋白质分子中氨基酸残基的排列顺序（含二硫键）
⑵二级结构：
多肽链主链中各个肽段形成的规则的或无规则的构象。
主要有α-螺旋、β折叠、β-转角、无规卷曲。
超二级结构：
也称之基元（motif）。
在蛋白质中，特别是球蛋白中，经常可以看到由若干相邻的二级结构单元组合在一起，彼此相互作用，形成的有规则、在空间上能辨认的二级结构组合体。
结构域（domain）：
又称motif（模块），大的球蛋白分子中，在二级结构及超二级结构的基础上，多肽链进一步卷曲折叠，组装成几个相对独立、近似球状的构象，彼此分开，以松散的肽链相连，此球状构象是结构域，结构域是多肽链的独立折叠单位，一般由100-200个氨基酸残基构成。
⑶三级结构：
整个多肽链在二级结构、超二级结构和结构域的基础上盘旋、折叠，形成的紧密的借各种次级键维持的特定空间结构。
或者说，三级结构是多肽链中所有原子的空间排布。
⑷四级结构：
具有三级结构的亚单位，通过离子键、范德华力、氢键等聚集而成的特定构象，即寡聚蛋白中亚基种类、数目、空间排布及亚基间相互作用力。
单链蛋白质只有一、二、三级结构，无四级结构。
蛋白质一级结构中含有形成高级结构的全部需要信息，一级结构决定高级结构及功能。
肽键：
一个氨基酸的α-羧基与另一个氨基酸的α-氨基脱水缩合而形成的化学键叫肽键。
其中的氨基酸单位称氨基酸残基。
肽键的结构特点：
⑴酰胺氮上的孤对电子与相邻羰基之间的共振作用，形成共振杂化体，稳定性高。
⑵肽键具有部分双键性质，不能自由旋转，具有平面性。
⑶肽键结构介于Ｃ-Ｎ和C=O之间（结构3），是结构Ｃ-Ｎ和结构C=O之间的平均中间状态。
Ｃ-Ｎ单键具有的40%的双键性质，C=O双键具有40%的单键性质。
⑷肽键亚氨基在pH0--14内不解离。
⑸肽链中的肽键一般是反式构型，而Pro的肽键可能出现顺、反两种构型。
肽键平面：
肽键中的C-N键具有部分双键的性质，不能自由旋转，因此，肽键中的C、O、N、H四个原子处于一个平面上，称为肽键平面，亦称酰胺平面。
肽：
两个或两个以上氨基酸通过肽键共价连接形成的聚合物。
由两个氨基酸形成的肽叫二肽，少于10个氨基酸的肽叫寡肽，多于10个氨基酸的肽叫多肽。
天然存在的活性肽：
谷胱甘肽，短杆菌肽（抗生素），脑啡肽。
多肽链：
由许多氨基酸借肽键连接而形成的链状化合物。
一级结构要点：
⑴蛋白质中的肽键都是由α-NH2和α-COOH结合生成的。
⑵每一种蛋白质都有相同的肽主链结构，各种蛋白质间的差异是蛋白质的氨基酸种类、数量及排列顺序不同。
⑶氨基酸的α-NH2和α-COOH缩合，只有末端及侧链基团有化学活性。
⑷每个蛋白质或每个蛋白质的亚基只有一个α-NH2和α-COOH
⑸分子量大于5000的活性肽才能称为蛋白质。
二面角：
多肽主链上只有α碳原子连接的两个键（Cα-N1和Cα-C2）是单键，能自由旋转。
环绕Cα-N键旋转的角度为Φ，环绕Cα-C2键旋转的角度称Ψ，多肽链的所有可能构象都能用Φ和Ψ这两个构象角来描述，称二面角。
拉氏构象图：
Ramachandran根据蛋白质中非键合原子间的最小接触距离，确定了哪些成对二面角（Φ、Ψ）所规定的两个相邻肽单位的构象是允许的，哪些是不允许的，并且以Φ为横坐标，以Ψ为纵坐标，在坐标图上标出，该坐标图称拉氏构象图。
二级结构的基本类型
α螺旋：
典型的α螺旋有如下特征：
⑴二面角：
Φ=-57°,Ψ=-48°，是一种右手螺旋；⑵每圈螺旋：
3.6个a.a残基，高度：
0.54nm；⑶每个残基绕轴旋转100°，沿轴上升0.15nm；⑷氨基酸残基侧链向外；⑸相邻螺圈之间形成链内氢链，氢键的取向几乎与中心轴平行；⑹肽键上N-H氢与它后面（N端）第四个残基上的C=0氧间形成氢键。
这种典型的α螺旋用3.613表示，3.6表示每圈螺旋包括3.6个残基，13表示氢键封闭的环包括13个原子。
R侧链及pH对α—螺旋的的形成均有影响。
β-折叠：
两条或多条几乎完全伸展的多肽链（或同一肽链的不同肽段）侧向聚集在一起，相邻肽链主链上的NH和C=0之间形成氢链，这样的多肽构象就是β-折叠片。
β-折叠中所有的肽链都参于链间氢键的形成，氢键与肽链的长轴接近垂直。
多肽主链呈锯齿状折叠构象，侧链R基交替地分布在片层平面的两侧。
平行式：
所有参与β-折叠的肽链的N端在同一方向。
反平行式：
肽链的极性一顺一倒，N端间隔相同
β-转角（β-turn）：
β-转角也称β-回折（reverseturn）、β-弯曲（β-bend）、发夹结构（hair-pinstructure），β-转角是球状蛋白质分子中出现的180°回折，有人称之为发夹结构，由第一个a.a残基的C=O与第四个氨基酸残基的N-H间形成氢键。
无规则卷曲：
没有规律的多肽链主链骨架构象。
三级结构有以下特点：
⑴许多在一级结权上相差很远的aa碱基在三级结构上相距很近。
⑵球形蛋白的三级结构很密实，大部分的水分子从球形蛋白的核心中被排出，这使得极性基团间以及非极性基团间的相互用成为可能。
⑶大的球形蛋白（200aa以上），常常含有几个结构域，结构域是一种密实的结构体，典型情况下常常含有特定的功能（如结合离子和小分子）
维持三级结构的作用力：
⑴氢键：
大多数蛋白质采取的折叠策略是使主链肽基之间形成最大数目的分子内氢键（如α-螺旋、β-折叠），同时保持大部分能成氢键的侧链处于蛋白质分子表面，与水相互作用。
⑵范德华力（分子间及基团间作用力）
⑶疏水相互作用
⑷离子键（盐键）
⑸共价健，主要的是二硫键，在二硫键形成之前，蛋白质分子已形成三级结构，二硫键不指导多肽链的折叠，三级结构形成后，二硫键可稳定此构象。
主要存在于体外蛋白中，在细胞内，由于有高浓度的还原性物质，所以没有二硫键。
亚基：
寡聚蛋白由几条肽链组成。
每一条肽键称为一个亚基（或单体）。
亚基间的互补界面的是疏水性的。
维持四级结构的作用有：
氢键、疏水作用、静电作用、共价健
球状蛋白聚集成四级结构具有下列优势：
⑴结构更复杂，以便行使更复杂的功能。
⑵通过协同作用，实现对酶活性的调节。
⑶把中间代谢途径中各种酶分子聚体在一起，提高催化效率。
⑷形成一定的几何形状，细菌鞭毛。
⑸适当降低溶液渗透压。
三、蛋白的结构与功能
同源蛋白质：
在不同的生物体内具有同一功能的蛋白质。
如：
血红蛋白在不同的脊椎动物中都具有输送氧气的功能，细胞色素在所有的生物中都是电子传递链的组分。
同源蛋白质的特点：
⑴多肽链长度相同或相近
⑵同源蛋白质的氨基酸顺序中有许多位置的氨基酸对所有种属来说都是相同的，称不变残基，不变残基高度保守，是必需的。
⑶除不变残基以外，其它位置的氨基酸对不同的种属有很大变化，称可变残基，可变残基中，个别氨基酸的变化不影响蛋白质的功能。
⑷通过比较同源蛋白质的氨基酸序列的差异可以研究不同物种间的亲源关系和进化，亲源关系越远，同源蛋白的氨基酸顺序差异就越大。
分子病：
基因突变引起某个功能蛋白的某个（些）氨基酸残基发生了遗传性替代从而导致整个分子的三维结构发生改变，致使其功能部分或全部丧失。
镰刀状细胞贫血病：
血红蛋白分子遗传缺陷造成的一种疾病，病人的大部分红细胞呈镰刀状。
其特点是病人的血红蛋白β-亚基N端的第6个氨基酸残基是缬氨酸，而不是正常的谷氨酸残基。
从一级结构看，镰刀状细胞贫血病患者的血红蛋白S（HbS）和正常成人血红蛋白A（HbA）的α链是完全相同的，所不同的只是β链上从N-端开始的第6位的氨基酸残基，在HbA分子中是谷氨酸，HbS分子中为缬氨酸所代替。
谷氨酸侧链在Ph7.4时是一个带负电基团，而缬氨酸侧链是一个非极性基团。
从三级结构看，由于β6位于分子表面，因此缬氨酸取代了谷氨酸，等于在HbS分子表面上安上了一个疏水侧链。
血红蛋白的氧亲和力和别构性质实际上不受这种变化的影响。
然而，这一变化显著地降低去氧血红蛋白的溶解度，但对氧合形式并无影响。
正如所料，伸出HbS分子表面的缬氨酸侧链创造了一个“粘性”的突起，与另一HbS分子上的互补口袋通过疏水作用而聚集最终形成纤维状沉淀。
纤维状沉淀的形成压迫细胞质膜，使它弯曲成镰刀状。
镰刀状细胞不象正常细胞那样平滑而有弹性，因此不易通过毛细血管，最终导致组织缺血受伤，影响器官的正常功能。
肌红蛋白的氧合曲线：
Hill曲线和Hill系数
血红蛋白：
血红蛋白由4个亚基组成，每个亚基都与肌红蛋白类似，含有一个血红素，都能结合一分子O2，四个亚基之间具有协同效应，第一个配基的结合能提高其它亚基对O2的亲和力。
因此，它的氧合曲线是S型曲线。
血红蛋白负责将氧由肺运输到外周组织。
波耳效应：
增加CO2的浓度、降低pH能显著提高血红蛋白亚基间的协同效应，降低血红蛋白对O2的亲和力，促进O2的释放，反之，高浓度的O2也能促使血红蛋白释放H+和CO2。
协同效应、波耳效应、别构效应使血红蛋白的输氧能力达到最高效率
别构蛋白：
多是寡聚蛋白，每个亚基除了有活性部位（结合抵牾）外，还有别构部位（结合调节物），有时活性部位和别构部位分属不同的亚基（活性亚基和调节亚基），活性部位之间以及活性部位和调节部位之间通过蛋白质构象的变化而相互作用。
别构效应：
别构蛋白的别构部位与效应物的结合改变了蛋白质的构象，从而对活性部位的影响。
同位效应（同种效应）：
别构蛋白与一种配基的的结合对于和后续同种配基结合能力的影响，包括（正）协同效应和负协同效应。
同位效应一般是指活性部位之间的效应，也可能指别构部位之间的效应。
同位效应是别构效应的基础，别构效应可以看成`是对同位效应的一种修饰
异位效应（异种效应）：
就是别构效应，别构部位与效应物的结合对活性部位的影响。
协同效应：
一种配基的结合促进后续配基的结合，S型结合曲线。
负协同效应：
一种配基的结合抑制促进后续配基的结合。
正效应物：
促进活性部位与配基结合的别构效应物。
负效应物：
抑制活性部位与配基结合的别构效应物。
四、蛋白质的性质及分离纯化
蛋白质的酸碱性质：
蛋白质也是一类两性电解质，能和酸、碱发生作用。
在蛋白质分子中，可解离基团主要是侧链基团，及少数N端-NH2和C端-COOH。
蛋白质的等电点：
是指在某-pH溶液中，蛋白质分子可游离成正电荷和负电荷相等的兼性离子，即蛋白质分子的净电荷等于零，此时溶液的pH值称为该蛋白质的等电点。
在等电点条件下，蛋白质的电导性、溶解度最小，粘度最大。
蛋白质的变性：
受理、化因素影响，使蛋白质生物活性丧失，溶解度下降，不对称性增大及其它理化常数改变。
蛋白质变性的因素：
强酸和强碱；有机溶剂，破坏疏水作用；去污剂、去污剂都是两亲分子，破坏疏水作用；还原性试剂：
尿素、-硫基乙醇；盐浓度、盐析、盐溶；重金属离子，Hg2+、pb2+，能与-SH或带电基团反应。
温度；机械力：
如搅拌和研磨中的气泡。
蛋白质变性的实质：
次级键（有时包括二硫键）被破坏，天然构象解体。
变性不涉及一级结构的破坏。
蛋白质变性后，往往出现下列现象：
①结晶及生物活性丧失是蛋白质变性的主要特征。
②硫水侧链基团外露。
③理化性质改变，溶解度降低、沉淀，粘度增加，分子伸展。
④生理化学性质改变。
分子结构伸展松散，易被蛋白酶水解。
蛋白质变性的实际应用：
利用变性原理，如用酒精，加热和紫外线消毒灭菌，用热凝固法检查尿蛋白等；
防止蛋白质变性，如制备或保存酶、疫苗、免疫血清等蛋白质制剂时，应选择适当条件，防止其变性失活。
蛋白质的变性机理
①热变性（往往是不可逆的）多肽链受到过分的热振荡，引起氢链破坏。
②酸碱变性：
破坏了盐链。
③有机溶剂：
破坏水化膜，降低蛋白质溶液介电常数。
蛋白质变性的可逆变性与不可逆变性
有人认为：
二级、三级或四级结构遭受被破坏即为变性，三级（或四级）结构被破坏时引起可逆变性，而二级及三级（或四级）结构一并遭破坏时引起不可逆变性。
分离纯化蛋白质的主要过程：
（1）前处理：
采用破碎、溶解及差速离心等方法从生物组织释放蛋白质，制备无细胞提取液。
（2）粗分级分离：
采用合适的选择性沉淀等方法将所要的蛋白质与其他杂蛋白分离开来。
（3）细分级分离：
采用包括凝胶过滤、离子交换，吸附层析以及亲和层吸在内的各种层析方法或电泳方法进行蛋白质的精制。
蛋白质的沉淀作用：
由于水化层和双电层的存在，蛋白质溶液是一种稳定的胶体溶液。
如果向蛋白质溶液中加入某种电解质，以破坏其颗粒表面的双电层或调节溶液的pH，使其达到等电点，蛋白质颗粒因失去电荷变得不稳定而将沉淀析出。
这种由于受到某些因素的影响，蛋白质从溶液中析出的作用称为蛋白质的沉淀作用。
如重金属盐类、有机溶剂、生物碱试剂等都可使蛋白质发生沉淀，且不能用透析等方法除去沉淀剂而使蛋白质重新溶解于原来的溶剂中，这种沉淀作用称为不可逆的沉淀作用。
如果向蛋白质溶液中加入大量的盐类，如硫酸铰，蛋白质的溶解度逐渐下降，以致从溶液中沉淀出来，若用透析等方法除去使蛋白质沉淀的因素后，可使蛋白质恢复原来的溶解状态。
此种沉淀作用称为可逆的沉淀作用。
沉淀的蛋白质不一定变性失活，但变性后的蛋白质一般失去活性。
沉淀蛋白质的方法：
p300
透析：
将含小分子杂质的蛋白质放入透析袋中，置水溶液中，小分子杂质不断从袋中出来，大分子蛋白质仍留在袋中。
凝胶电泳：
以凝胶为介质，在电场作用下分离蛋白质或核酸等分子的分离纯化技术。
层析：
按照在移动相（可以是气体或液体）和固定相（可以是液体或固体）之间的分配比例将混合成分分开的技术。
第四部分酶
酶：
是由活细胞产生的，能在细胞内和细胞外起同样催化作用的一类蛋白质。
酶作为生物催化剂和一般催化剂相比，具有本身的特点，即：
高度的催化效率；高度的特异性；敏感性强；在体内不断代谢更新。
酶与非生物催化剂相比的几点共性：
①催化效率高，用量少（细胞中含量低）。
②不改变化学反应平衡点。
③降低反应活化能。
④反应前后自身结构不变。
酶作为生物催化剂的特点：
p320
酶的蛋白质组成：
有些酶仅由蛋白质组成；有些酶不仅含有蛋白质（酶蛋白），还含有非蛋白质成分（辅助因子），只有酶蛋白与辅助因子结合形成复合物（全酶）才表现出酶活性。
酶的专一性由酶蛋白的结构决定；辅助因子决定酶促反应的类型和反应的性质，即起传氢、传电子和转移某些基团的作用。
酶作用的特异性：
酶对其作用的底物有比较严格的选择性，这种现象称为酶作用的特异性。
酶的特异性分三种类型。
①绝对特异性，酶只能催化一种底物，进行一种反应并生成一定的产物。
②相对特异性，酶对同一类化合物或同一种化学键都具有催化作用。
③立体异构特异性，有的酶对底物的立体构型有特异的要求，只选择地作用于其中一种立体异构体。
辅酶：
是指与脱辅酶蛋白结合比较松弛的小分子有机物质，通过透析等方法可以除去。
辅基：
是以共价键和脱辅酶蛋白结合，比较牢固，不能通过透析除去，需要经过一定的化学处理才能与酶蛋白脱离。
ribozyme核酶：
具有催化功能的RNA）
单体酶：
由一条或多条共价相连的肽链组成的酶分子
寡聚酶：
由两个或两个以上亚基组成的酶，亚基可以相同或不同，一般
升级会员 