蛋白质的一般结构和性能
蛋白质的氨基酸组成
所有蛋白质是他们的共同财产由长链组成α-amino(α氨基)酸。α-amino酸所示的总体结构。所谓的因为α-carbonα-amino酸原子在分子携带一个氨基(nh2);α-carbon原子也带有羧基(羧基)。
在酸性溶液中,当pH值小于4,首席运营官组结合与氢离子(H+),因此转化为无电荷的形式(羧基)。在碱性溶液pH值点以上,铵组(nh+3失去一个氢离子转化成氨基酸组(nh2)。在pH值范围4 - 8中,氨基酸进行一个积极的和一个负电荷,因此不迁移一个电场。这种结构被称为偶极离子,或者既(即。混合离子)。
尽管超过100个氨基酸发生在自然界中,特别是在植物,只有20类型在大多数常见的蛋白质。在蛋白质分子α-amino酸是互相联系的肽债券氨基之间的一个氨基酸和邻国的羧基。
的冷凝(加入)三个氨基酸产量三肽。
写,这是司空见惯的肽的结构在这样一种方式α-amino组(也称为自由N终点站肽)的左侧和自由羧基(C终点站)在右边。蛋白质是大分子多肽即:,very large molecules (大分子许多peptide-bonded氨基酸组成的)。最常见的包含超过100个氨基酸互相联系很长肽链。平均分子量(基于的重量氢原子的1)每个氨基酸都是大约100年到125年;因此,蛋白质的分子量通常在10000 - 100000道尔顿(一个道尔顿的重量是一个氢原子)。种特异性和器官特性的蛋白质由于数量和氨基酸序列的差异。20种不同的氨基酸链长100氨基酸可以安排远远超过10100方法(10100是紧随其后的是100 0)。
结构常见的氨基酸
氨基酸在蛋白质的结构不同于对方他们一边(R)链。最简单的氨基酸甘氨酸,在这R是一个氢原子。在许多氨基酸,R代表直接或支碳链。这些氨基酸之一丙氨酸,在这R是甲基(ch3)。缬氨酸,亮氨酸,异亮氨酸,长R组,完成系列烷基侧链。烷基侧链(R这些氨基酸极性组);这意味着他们没有亲和力为水但是一些相互关联。虽然植物可以形成所有的烷基氨基酸,动物只能合成丙氨酸和甘氨酸;因此,缬氨酸,亮氨酸,异亮氨酸必须提供饮食。
两个氨基酸,含有三个碳原子,来自丙氨酸;他们是丝氨酸和半胱氨酸。丝氨酸包含一个酒精集团(ch2哦),而不是甲基丙氨酸,和半胱氨酸包含一个含巯基的集团(ch2SH)。动物可以合成丝氨酸但不是半胱氨酸或胱氨酸。半胱氨酸主要发生在蛋白质的氧化形式(氧化在这个意义上意义的氢原子),称为胱氨酸。胱氨酸包括两个半胱氨酸分子与二硫键(s),结果当一个氢原子从含巯基的删除群的半胱氨酸。二硫键在蛋白质结构是重要的,因为他们允许链接的两个不同部分的蛋白质分子和因此形成的循环——否则直接链。有些蛋白质含有少量的半胱氨酸与自由巯基(sh)组。
四个氨基酸,每个四个碳原子组成的,发生在蛋白质;他们是天冬氨酸,天冬酰胺,苏氨酸,蛋氨酸。天冬氨酸和天冬酰胺,这发生在大量,可以合成由动物。苏氨酸和蛋氨酸不能合成,因此是必需氨基酸;即。,they must be supplied in the diet. Most proteins contain only small amounts of methionine.
蛋白质还含有一种氨基酸和五个碳原子(谷氨酸)和仲胺(脯氨酸),这是一个与氨基(nh结构2)连着烷基侧链,形成一个环。谷氨酸和天冬氨酸二羧基的酸;也就是说,他们有两个羧基组(羧基)。
谷氨酰胺类似于这两天冬酰胺是相应的二羧酸酰胺的形式;即。,they have an amide group (―CONH2)的侧链羧基(羧基)。在大多数蛋白质谷氨酰胺和谷氨酸丰富;例如,他们有时在植物蛋白质组成三分之一以上的氨基酸。都可以合成谷氨酰胺和谷氨酸的动物。
| 氨基酸 | 蛋白质 | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| alpha-casein | 醇溶蛋白 | 麻仁球蛋白 | 胶原蛋白(牛隐藏) | 角蛋白(羊毛) | 肌凝蛋白 | |
| *克数每100000克蛋白质分子的氨基酸。 | ||||||
| * *天冬氨酸和谷氨酸的值包括天冬酰胺,谷氨酰胺,分别。 | ||||||
| * * *异亮氨酸+亮氨酸。 | ||||||
| 赖氨酸 | 60.9 | 4.45 | 19.9 | 27.4 | 6.2 | 85年 |
| 组氨酸 | 18.7 | 11.7 | 18.6 | 4.5 | 19.7 | 15 |
| 精氨酸 | 24.7 | 15.7 | 99.2 | 47.1 | 56.9 | 41 |
| 天冬氨酸* * | 63.1 | 10.1 | 99.4 | 51.9 | 51.5 | 85年 |
| 苏氨酸 | 41.2 | 17.6 | 31.2 | 19.3 | 55.9 | 41 |
| 丝氨酸 | 63.1 | 46.7 | 55.7 | 41.0 | 79.5 | 41 |
| 谷氨酸* * | 153.1 | 311.0 | 144.9 | 76.2 | 99.0 | 155年 |
| 脯氨酸 | 71.3 | 117.8 | 32.9 | 125.2 | 58.3 | 22 |
| 甘氨酸 | 37.3 | - - - - - - | 68.0 | 354.6 | 78.0 | 39 |
| 丙氨酸 | 41.5 | 23.9 | 57.7 | 115.7 | 43.8 | 78年 |
| half-cystine | 3.6 | 21.3 | 10.9 | 0.0 | 105.0 | 86年 |
| 缬氨酸 | 53.8 | 22.7 | 54.6 | 21.4 | 46.6 | 42 |
| 蛋氨酸 | 16.8 | 11.3 | 16.4 | 6.5 | 4.0 | 22 |
| 异亮氨酸 | 48.8 | 90.8 * * * | 41.9 | 14.5 | 29.0 | 42 |
| 亮氨酸 | 60.3 | 60.0 | 28.2 | 59.9 | 79年 | |
| 酪氨酸 | 44.7 | 17.7 | 26.9 | 5.5 | 28.7 | 18 |
| 苯丙氨酸 | 27.9 | 39.0 | 38.4 | 13.9 | 22.4 | 27 |
| 色氨酸 | 7.8 | 3.2 | 6.6 | 0.0 | 9.6 | - - - - - - |
| 羟脯氨酸 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 97.5 | 12.2 | - - - - - - |
| 羟赖氨酸 | - - - - - - | - - - - - - | - - - - - - | 8.0 | 1.2 | - - - - - - |
| 总 | 839年 | 765年 | 883年 | 1058年 | 863年 | 832年 |
| 平均剩余重量 | 119年 | 131年 | 113年 | 95年 | 117年 | 120年 |
脯氨酸和氨基酸羟脯氨酸在大量发生胶原蛋白的蛋白质结缔组织的动物。脯氨酸和羟脯氨酸缺乏自由氨基(nh2)组织因为氨基与侧链封闭环结构;因此他们不能以两性离子形式存在。虽然这些氨基酸的氮含量组(> NH)可以形成一个肽键与另一个氨基酸的羧基,债券所以产生扭结形成肽链;即。,the ring structure alters the regular bond angle of normal peptide bonds.
蛋白质通常几乎是中性分子;也就是说,他们有酸性和碱性。这意味着酸性羧基(首席运营官−)组织天门冬氨酸和谷氨酸大体相等数量与基本侧链的氨基酸。三个基本的氨基酸,含有六个碳原子,发生在蛋白质。一个最简单的结构,赖氨酸是由植物合成,但不是动物。甚至一些植物的赖氨酸含量很低。精氨酸是所有蛋白质中发现;它发生在特别大量的强碱性精蛋白(简单蛋白质由氨基酸相对较少)鱼的精子。第三个基本氨基酸组氨酸。可以合成精氨酸和组氨酸的动物。组氨酸是一个较弱的基础比赖氨酸或精氨酸。咪唑环,五元环结构包含两个氮原子侧链的组氨酸,充当缓冲(即。稳定剂的氢离子浓度)绑定的氢离子(H+咪唑环上的氮原子。
其余氨基酸-苯丙氨酸,酪氨酸,色氨酸——共同的芳香结构;即。,一个苯环存在。这三个氨基酸是必不可少的,而动物不能合成苯环本身,他们可以将苯丙氨酸转换成酪氨酸。
因为这些氨基酸含有苯环,他们可以吸收紫外线在波长270至290纳米(纳米;1纳米= 10−9米= 10埃单位)。苯丙氨酸很少吸收紫外线;酪氨酸和色氨酸,然而,吸收强烈,负责吸收带大多数蛋白质展览在280 - 290纳米。这种吸收通常用于确定蛋白在蛋白样品的数量。
大多数蛋白质只包含上述氨基酸;然而,其他氨基酸发生在少量的蛋白质。例如,结缔组织中的胶原蛋白包含,除了羟脯氨酸,少量的羟赖氨酸。其他蛋白质包含一些单甲-二甲基-或trimethyllysine-i.e。,赖氨酸衍生品包含一个、两个或三个甲基(ch3)。这些不寻常的氨基酸在蛋白质的数量,然而,很少超过1或氨基酸总量的2%。