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蛋白质是生命活动的重要物质基础,由20种基本氨基酸通过肽键连接而成。
蛋白质具有四个结构层次:一级结构是氨基酸的线性排列,二级结构包括α螺旋和β折叠,
三级结构是整个分子的空间折叠,四级结构是多个亚基的组装。
20种基本氨基酸根据侧链的极性可分为两大类。非极性氨基酸有8种,包括丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸等,
它们的侧链为疏水基团。极性氨基酸有12种,又可细分为带正电荷的赖氨酸、精氨酸、组氨酸,
带负电荷的天冬氨酸、谷氨酸,以及不带电荷的丝氨酸、苏氨酸等7种。
等电点是氨基酸净电荷为零时的pH值,计算公式因氨基酸类型而异。
以2021年真题谷氨酸为例:谷氨酸是酸性氨基酸,使用公式pI等于pK1加pKR除以2。
代入数值2.19加4.25除以2,得到等电点为3.22。这是考试中的高频计算题型。
茚三酮反应是检测氨基酸的经典方法。α-氨基酸与茚三酮在弱酸性条件下加热,
生成蓝紫色化合物,可用于定性和定量分析。反应需要控制pH在5到7之间,
并去除蛋白质干扰。特别注意脯氨酸会产生黄色而非蓝紫色。这是2017年简答题的考点。
蛋白质的结构与功能密切相关。根据Anfinsen原理,一级结构决定高级结构和功能。
从氨基酸序列到二级结构的α螺旋和β折叠,再到三级结构的空间折叠,
最后形成四级结构的亚基组装,每个层次都影响最终的生物功能。
结构异常会导致功能缺陷,如镰刀型贫血症就是单个氨基酸突变的结果。