第二章 蛋白质教材

异构体的命名-相对构型

DL命名系统是生物化学惯用命名法，DL构型的定义是以人为的规定的甘油醛构型比较而得到的。并不是实际测出的，所以叫相对构型。

与L-甘油醛相联系的立体异构体被指定为L型。与D-甘油醛相联系的立体异构体被指定为D型。请大家记忆DL甘油醛L-丝氨酸D-丝氨酸异构体的命名-绝对构型

RS命名系统就是：最小的基团位于观测者的对面，手性中心连接的4个取代基按原子序数依次排列，从大到小基团按顺时针方向排列称为R型，而按逆时针方向排列者称为S型。

常见功能团的优先顺序：

-SH>-OR>-OH>-NH2>-COOH>-CONH2>-CHO>CH2OH>-C6H5>-CH3>-H费歇尔投影式注意事项：焦点表示不对称C，四个端点连四个不同的基团四个基团的空间关系：“横”前“竖”后请判断RS构型CH3CH3HOHHHCl第二章蛋白质2.1蛋白质概述一蛋白质的概念二蛋白质的功能三蛋白质的分类四蛋白质的元素组成蛋白质摄入量过多或过少是否对人体产生影响？如何计算一天的蛋白质需要量以下数字是不同年龄的人所需蛋白质的指数：年龄1—34—67—1011—1415—1819以上指数1.801.491.210.990.880.79其计算方法为：先找出自己的年龄段指数；再用此指数乘以自己体重（公斤）；所得的答案就是一天所需要的蛋白质克数。例如：体重50公斤，年龄25岁，其指数是0.79。0.79×50=39.5克。这就是一天所需要的蛋白质的量。注意，早餐必须摄取充分的蛋白质。小测试肽键将氨基酸与氨基酸头尾相连二蛋白质的功能生命体有各种各样的功能，其功能的实现完全依赖于蛋白质，蛋白质是生物功能最直接的体现者。蛋白质的功能生物催化作用（酶）免疫保护物质运输运动与支持细胞间信号转导Theproteinkeratin（角蛋白）isthechiefstructuralcomponentsofhair,scales,horn,wool,nailsandfeathers.三蛋白质的分类1按照功能分类：酶结构蛋白营养储存蛋白运输蛋白收缩运动蛋白激素蛋白受体蛋白防御蛋白细胞激动素毒素蛋白

2按组成成分分类：简单蛋白质（单纯蛋白）：仅仅由氨基酸构成。缀合蛋白质（复合蛋白）：除了氨基酸外还有其它构成成分辅基。请给出辅基的定义：四蛋白质的元素组成蛋白质元素组成：

C、H、O、N四种元素（大量）S，P，Fe、Cu等（微量）各种蛋白质氮元素的含量都接近16%。样品中蛋白质含量/含氮量称作蛋白质系数。动物材料的蛋白质系数为6.25，植物材料的蛋白质系数在5.7左右－微量凯氏定氮法的测定原理。蛋白含量=氮含量×6.25（5.7）请计算：某品系的100克小麦，经检测发现含N量是1.6克，粗略估算该品系小麦的蛋白含量？小麦蛋白含量（%）=(1.6×5.7)/100=9.12%2.2氨基酸的结构与性质一氨基酸的结构与分类二氨基酸的性质三氨基酸的分离分析各种生物发现的氨基酸已经近300种，但是组成蛋白质的氨基酸（基本氨基酸）只有20种。一氨基酸的结构与分类侧链α碳原子,不对称碳原子二十种氨基酸除Gly外全是不对称分子，为L-构型Halanine

丙氨酸

Ala Aarginine

精氨酸

Arg

Rasparagine

天冬酰胺

Asn

Asx

Nasparticacid 天冬氨酸

AspAsx

Dcystine

半胱氨酸

Cys Cglutamine 谷氨酰胺

Gln

Glx

Qglutamicacid 谷氨酸

Glu

Glx

Eglycine

甘氨酸

Gly GHistidine

组氨酸

His Hisoleucine

异亮氨酸

Ile Ileucine

亮氨酸

Leu Llysine 赖氨酸

Lys Kmethionine

甲硫氨酸

Met Mphenylalanine 苯丙氨酸

Phe

Fproline

脯氨酸

Pro Pserine 丝氨酸

Ser Sthreonine

苏氨酸

Thr Ttryptophan 色氨酸

Trp

Wtyrosine 酪氨酸

Tyr Yvaline

缬氨酸

Val V20种基本氨基酸的名称与符号（重点）20种基本氨基酸助记口诀缬亮丙甘异脂链丝苏半蛋羟巯添天谷精赖组酸碱脯酪苯色杂芳环再加天谷两酰胺20氨基酸也不难2氨基酸的分类我们按照氨基酸侧链极性将20种氨基酸分为三大类：非极性氨基酸（脂肪族、芳香族）极性不带电荷极性带电荷的氨基酸（正电、负电）非极性脂肪族侧链氨基酸甘氨酸丙氨酸缬氨酸亮氨酸异亮氨酸甲硫氨酸缬亮丙甘异脂链非极性芳香族侧链氨基酸脯酪苯色杂芳环极性不带电侧链氨基酸丝苏半蛋羟巯添再加天谷两酰胺带正电荷侧链氨基酸赖氨酸精氨酸组氨酸天谷精赖组酸碱带负电荷侧链氨基酸天冬氨酸谷氨酸天谷精赖组酸碱由于这20种氨基酸的物理化学性质（如极性、酸碱性、芳香性、体积、交联能力、形成氢键能力、构象柔性）的差异，导致所形成的蛋白质性质具有较大差别。蛋白质中含有大量半胱氨酸，容易形成二硫键，比较稳定；如果含有极性基团较多，容易形成氢键，也比较稳定；如果蛋白质肽链相邻地方含有两个R基比较大的氨基酸，则发生折叠的时候彼此排斥力较大，基本上不能靠在一起。练习下列各种符号代表什么氨基酸？各种氨基酸以什么符号表示？Val，Ile，Phe，Thr，Trp，Cys，Tyr，Pro精氨酸、组氨酸、天冬酰胺、甘氨酸、丝氨酸1含有S元素的氨基酸为________2含有羟基的氨基酸有________3碱性氨基酸为_______4极性带负电的氨基酸为________5没有不对称C原子的氨基酸为_______半胱氨酸，甲硫氨酸丝氨酸，苏氨酸，酪氨酸精氨酸，赖氨酸，组氨酸天冬氨酸，谷氨酸甘氨酸关于氨基酸的叙述哪一项是错误的？A.赖氨酸和精氨酸是碱性氨基酸B.酪氨酸和苯丙氨酸含苯环C.亮氨酸和缬氨酸是支链氨基酸D.谷氨酸和天冬氨酸含两个氨基*必需氨基酸人和动物维持正常生理功能所必需，而又不能自身合成的氨基酸称为必需氨基酸（essentialaminoacids）。必需氨基酸包括赖氨酸、苯丙氨酸、甲硫氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、苏氨酸、色氨酸、组氨酸和精氨酸，其中组氨酸和精氨酸，人虽然能合成，但效率低，尤其在婴幼儿时期，需要由外界供给。口诀：异亮色苏苯赖蛋缬（一两色素本来淡些）二氨基酸的性质

溶解性旋光性酸碱性吸光性1.氨基酸的溶解性、旋光性和光吸收无色晶体，熔点较高（200～300℃）。溶于水而不溶于非极性的有机溶剂，但不同的氨基酸在水中的溶解度差别很大。氨基酸的溶解性L－构型与D－构型氨基酸的旋光性半胱氨酸是否具有旋光性？

胱氨酸是否具有旋光性？酸碱的定义（质子理论）酸(acid)：凡能给出质子(H+)的物质。碱(base)：凡能接受质子的物质。即酸是质子的给体，碱是质子的受体。HCl

H++

Cl-

氨基酸的酸碱性酸碱质子传递平衡和平衡常数K酸(HA)与碱(B-)的质子传递反应，达到平衡后反应物和产物的浓度都不变，则有:HA

+

B-A-+

HB达到平衡时，产物浓度的乘积与反应物浓度的乘积之比则为其质子传递平衡常数K，即:

在一定温度下，K值一定。值愈大，表示质子从HA中转移给B的能力愈强。1氨基酸是两性电解质两性电解质两(兼)性离子或偶极离子两性电解质：在水溶液中，既可以做为酸放出H离子，又可以做为碱接受H离子，具有这样性质的物质叫做两性电解质。两性离子：带相反电荷的极性分子叫做两性离子（偶极离子）。主要指氨基酸在晶体中的存在形式。COO-H3N+水溶后等电荷状态总电荷0加酸H+H+H+H总电荷“+”COO-H3N+水溶后等电荷状态总电荷0加碱OH－OH－OH－总电荷“-”

H2NH2O氨基酸的两性解离根据酸碱质子理论，氨基酸在水中的兼性离子既起酸的作用，也起碱的作用。当氨基酸完全质子化时，可看作是多元酸R基不解离的中性氨基酸，二元酸酸性和碱性氨基酸，三元酸

当溶液为某一pH值时，

氨基酸分子中所含的正负

电荷数目正好相等，净电荷为0。

这一pH值即为氨基酸的等电点（pI）。

Ka1Ka2思考：怎么计算氨基酸的等电点呢？

pK1＋pK2pI＝——————2甘氨酸的滴定曲线

pK1＋pK2pI＝—————2A侧链不可电离氨基酸等电点的计算方法

pK1＋pK2pI＝——————2B侧链可电离氨基酸等电点的计算方法赖氨酸的滴定曲线

pK2＋pK3pI＝——————2等电点只与两性离子两侧的pKa值有关。知识的延伸利用各种氨基酸等电点不同，可进行电泳分离(如Gly，Asp，Lys)请思考：等电点时，氨基酸溶解度最小还是最大？结论1.氨基酸在等电点时，主要以__________离子形式存在，在pH＞pI的溶液中，大部分以________离子形式存在，在pH＜pI的溶液中，大部分以________离子形式存在。2.组氨酸的是pK1(α-COOH)值1.82，pK2(咪唑基)值是6.00，pK3(α-NH3+)值是9.17，它的等电点是__________。3.Asp的pK1=2.09，pK2=3.86，pK3=9.82，其pI等于________。中性氨基酸pI一般为6.0左右Question：为什么偏酸性？答案：-COOH解离程度略大于-NH2的得质子能力Question：酸性氨基酸的pI(更偏酸,更偏碱)?更酸（3.0左右）碱性氨基酸pI

更碱（7.6~10.7)?提问：

大多数氨基酸在中性（pH=7）时，带

电？负*Henderson-Hasselbalch方程

亨德森-哈塞尔巴尔赫方程

pH=pKa+lg（[质子受体]/[质子供体]）例题1：计算Lys的ε–NH3+20％被解离时的溶液pH值。（ε–NH3+解离常数为10.53）例题2：计算0.25mol/L的His溶液在pH6.4时各种离子形式的浓度。（COOH，咪唑基，NH3+解离常数分别为1.82，6.00，9.17）（三）氨基酸的光吸收20种常见氨基酸在可见光区域无光吸收，但在远紫外有光吸收。在近紫外区域（λ200-400nm），酪氨酸、苯丙氨酸、色氨酸由于具有苯环共扼双键因此有光吸收现象。摩尔吸光系数280nm5.6×103275nm1.4×103257nm2.0×102*比色法测定氨基酸或蛋白质含量A＝lg(I0/I)=－lgT＝ε×c×l（比尔定律）A为吸光度或者光密度ε为摩尔吸光系数c为蛋白质浓度mol/Ll为光程厚度cm1）氨基参加的反应与HNO2的反应与甲醛的反应酰基化和烃基化反应2）羧基参加的反应成酯与成盐反应酰氯化与酰胺化反应3）氨基和羧基共同参加的反应与茚三酮的反应形成肽键4）侧链具有的反应形成二硫键成酯反应氨基酸重要的化学反应R-NH2+HNO2——R-OH+N2+H2O

在标准条件下测定N2量，可以计算氨基酸的量请思考：分析化学中酸碱中和滴定，是用已知浓度的酸(或碱)来测定未知物质的碱(或酸)量的方法叫做酸碱中和滴定。

那么溶液中氨基酸的量可否采用该方法来标定？甲醛滴定测定氨基酸含量福尔马林防腐丹磺酰氯（dansylchloride）是5-二甲基氨基萘-1-磺酰氯（5-dimethylaminonaphthalene-1-sulfonylchloride）的简称。丹磺酰氯与氨基酸反应生成荧光性质强和稳定的磺胺衍生物，用于多肽链NH3末端氨基酸的标记

2,4-二硝基氟苯（2,4-dinitrofluorobenzene,DNFB）也叫做Sanger试剂。DNFB在弱碱性溶液中与氨基酸发生取代反应，生成黄色化合物二硝基苯基氨基酸（dinitrophenylaminoacid,DNP氨基酸）用于多肽链NH3末端氨基酸的标记苯异硫氰酸酯（phenylisothiocyanate,PITC）在弱碱性条件下，与氨基酸反应生成苯乙内酰硫脲（phenylthiohydantoin,PTH）衍生物，即PTH-氨基酸，此反应又称之Edman反应，该反应是蛋白质测序常用的反应与茚三酮的反应与茚三酮的反应茚三酮在弱酸性溶液中与氨基酸共热，所有具有游离氨基的氨基酸都生成紫色化合物。脯氨酸是一个亚氨基酸，所以与茚三酮反应生成的是亮黄色化合物。紫色脱氨，脱羧茚三酮还原茚三酮形成肽键肽键二硫键的生成2.3肽一肽的有关定义二肽的性质三生物活性肽一肽的有关概念相关概念：主链、肽键、残基及分子量（110）、肽平面、多肽和寡肽-N-Cα-C骨架残基：多肽链中的氨基酸，由于其部分基团参与了肽键的形成，剩余的结构部分称氨基酸残基。

经典例题：某蛋白质分子含a条肽链，共有b个氨基酸残基，如果氨基酸的平均相对分子质量是c，则该蛋白质的相对分子质量以及水解时需要的水的相对分子质量分别是

b(c-18)+18a和18(b-a)肽键为刚性平面结构

R1

OR2H2N—C—C—N—C—COOHHHH肽键具有一定程度的双键性质，参与肽键的六个原子C、H、O、N、Cα1、Cα2不能自由转动，位于同一平面，此平面就是肽平面

寡肽和多肽含有几个至十几个氨基酸残基的肽称为寡肽，含有更多氨基酸残基的肽称为多肽。二肽的性质1肽的两性电离2能发生与氨基酸类似的反应3双缩脲反应－蛋白质（肽）特有反应烃基化反应

2,4-二硝基氟苯（2,4-dinitrofluorobenzene,DNFB）也叫做Sanger试剂。DNFB在弱碱性溶液中与氨基酸发生取代反应，生成黄色化合物二硝基苯基氨基酸（dinitrophenylaminoacid,DNP氨基酸）烃基化反应苯异硫氰酸酯（phenylisothiocyanate,PITC）在弱碱性条件下，与氨基酸反应生成苯乙内酰硫脲（phenylthiohydantoin,PTH）衍生物，即PTH-氨基酸，此反应又称之Edman反应，该反应是蛋白质测序常用的反应*双缩脲反应蛋白质发生双缩脲反应后，其颜色深浅与蛋白质含量有关，而与氨基酸组成及分子量无关。美国著名华裔科学家、诺贝尔奖获得者朱棣文博士说：“二十一世纪的生物工程就是研究基因工程与蛋白质工程，研究蛋白质，从某种意义上讲，就是研究多肽。”

美国的龙·格林博士说：“肽几乎被用于治疗任何疾病，无药可与其相比。”看似夸张的论调有着实足的科学依据，因为人体吸收的任何养分几乎都是从吸收肽而得来的。

※谷胱甘肽：γ-谷氨酰半胱氨酰甘氨酸还原型谷胱甘肽GSH氧化型谷胱甘肽GSSGGSH；在红细胞中作为巯基缓冲剂存在，维持血红蛋白和其他红细胞蛋白质的半胱氨酸残基处于还原态。又如：催产素和加压素2.4蛋白质的一级结构一蛋白质的结构概述二蛋白质一级结构及测序三蛋白质测序的意义一蛋白质结构概述单体蛋白多聚体蛋白

同多聚体蛋白杂多聚体蛋白一蛋白质结构概述2蛋白质的结构层次（重点）一级结构：蛋白质分子中氨基酸的序列二级结构：肽链主链的有规律的折叠方式三级结构：在二级结构的基础上进一步折叠方式四级结构：多聚蛋白亚基之间的空间关系是否所有蛋白质都具有四级结构？蛋白质四级结构形成动画二蛋白质一级结构及测序1.蛋白质一级结构示意图氨基末端羧基末端每一种蛋白质都具有唯一的氨基酸序列ThesequenceofribonucleaseA*核糖核酸酶的一级结构Insulinconsistsoftwopolypeptidechains,AandB,heldtogetherbytwodisulfidebonds.TheAchainhas21residuesandtheBchainhas30residues.Thesequenceshownisthatofbovineinsulin（牛胰岛素）.A链B链FrederickSanger

1953195819802一级结构的测序方法

A－D－B－K－I－J－O－Y－C（未知序列）

A－D

酶aI－J－O－Y－CB－KA－D－B

酶bJ－O－Y－CK－I

酶切后分别测序得到已知序列的肽段对比酶切肽段的氨基酸序列，拼接出未知序列的氨基酸4.测定多肽链的氨基酸序列（1）N－末端氨基酸测定Sanger试剂（DNFB或FDNB）DNS（丹磺酰氯法）：PITC（苯异硫氰酸酯、Edman法）单肽链＋PITC

PTC－多肽

酸性有机溶剂中加热

PTH－氨基酸

＋

余下的肽链

（2）C－末端分析肼解法：单肽链＋无水肼

加热

氨基酸肼＋C－末端氨基酸

加FDNB羧肽酶法羧肽酶A：能水解除Pro,Arg和Lys以外的所有C-末端氨基酸羧肽酶B：只能水解Arg和Lys为C-末端残基的肽键。外切酶解法（表现出专一性）胰蛋白酶：水解Lys、Arg的羧基所形成的肽键。糜蛋白酶（胰凝乳蛋白酶）：Phe、Trp、Tyr羧基所形成的肽键（芳香族侧链氨基酸）葡萄球菌蛋白酶：Asp、Glu羧基所形成的肽键化学法溴化氰水解法(CNBr):Met的羧基所形成的肽键。

内切例：有一个6肽，请大家根据下面的描述推测出该肽的一级结构：

1）水解得到：Ala、Arg、Ser、Glu、Phe、Met；2）当6肽与FDNB试剂反应后得：DNP-Ala；3）当6肽用CNBr降解时得到：游离的Ser和一种肽

；4）当6肽用胰蛋白酶降解时得到两种肽：一种含Ala、Arg，另一种含其它氨基酸5）当6肽用糜蛋白酶降解时得到两种肽：一种含Met、Ser，另一种含其它氨基酸；问该6肽的氨基酸排列顺序如何？答：Ala－Arg－Glu－phe－Met－Ser3蛋白质测序的意义（1）研究高级结构的前提；（2）通过比较来源于不同物种间相似蛋白的氨基酸序列，洞悉蛋白质功能；同时研究这些蛋白质以及它们存在的生物体之间的进化关系；（3）对于蛋白质个别基因突变造成的遗传疾病的诊断和治疗有重大意义。*镰刀细胞贫血症（1910）正常红细胞镰刀型细胞*镰刀细胞贫血症正常人血红蛋白为HbA，患者为HbS，结构如图HbS和HbA的α链是完全相同的，所不同的只是β链上从N末端开始的第6位的氨基酸残基HbANH3+－Val－His－Leu－Thr－Pro－Glu－Glu－Lys－HbSNH3+－Val－His－Leu－Thr－Pro－Val－Glu－Lys－解释：Glu－极性带负电荷，Val－非极性，导致HbA（亲水）—HbS（疏水），形成丝状体造成细胞变形。

蛋白质二级结构:指蛋白质多肽链本身的折叠和盘绕的方式。二级结构主要有α-螺旋、β-折叠、β-转角。最常见的二级结构有α-螺旋和β-折叠。二级结构是通过骨架上的羰基和酰胺基团之间形成的氢键维持的，氢键是稳定二级结构的主要作用力。

（1）-螺旋结构

Pauling和Corey根据对一些简单化合物，例如氨基酸、二肽以及三肽的X-射线晶体图的研究数据，在1951年提出了两个周期性的多肽结构：

-螺旋（

-helix）和

-折叠（

-sheet）结构它们是许多纤维蛋白和球蛋白的主要的二级结构。请大家思考：1.poly-Ile，PH=7;poly-Ala,PH=7,哪个能形成α螺旋？2.poly-lys在PH=7是能形成α螺旋么？PH=12呢？3.在生理条件下，多聚赖氨酸呈随机卷曲的构象。在什么条件下它可以形成α-螺旋？

4.假如一条多肽链完全由丙氨酸构成，什么样的环境促使它可能形成α-螺旋，是疏水环境还是亲水环境，为什么？（2）-折叠

反平行参数：重复周期0.70nm

-折叠平行参数：重复周期0.65nm

-折叠的性质主链、侧链、氢键、存在方式。主链：多肽主链取锯齿状折叠构象；侧链：侧链Ｒ基团交错位于锯齿状结构上下方氢键：所有肽键都参与形成氢键，氢键与肽链基本上垂直；纤维状蛋白中，β折叠主要是反平行式；而在球状蛋白中，平行与反平行同样广泛的存在。（3）-转角

-转角的性质A非重复结构，这点不同于α螺旋与β折叠片；BGly和Pro很容易出现，是因为Gly位阻小，Pro环状结构利于β转角的形成。（1）角蛋白－螺旋的螺旋存在于高等脊椎动物中机械上耐用，化学性质不活泼分为两种：α角蛋白β角蛋白

二级结构举例（2）丝心蛋白丝心蛋白(fibroin)这是蚕丝和蜘蛛丝的一种蛋白质。一蛋白质结构概述2蛋白质的结构层次（重点）一级结构：蛋白质分子中氨基酸的序列二级结构：肽链主链的有规律的折叠方式三级结构：在二级结构的基础上进一步折叠方式四级结构：多聚蛋白亚基之间的空间关系是否所有蛋白质都具有四级结构？四蛋白质的三级结构

概念蛋白质的三级结构(TertiaryStructure)是指在二级结构基础上，肽链的不同区段的侧链基团相互作用在空间进一步盘绕、折叠形成的包括主链和侧链构象在内的特征三维结构。1肽键的硬度2带正电或负电的R基团3肽链中疏水基和亲水基位置和数目蛋白质三维构象的形成是多肽链上各单键的旋转自由度受到多种限制的总结果。氢键-侧链间形成范德华力（分子间作用力，受彼此距离影响）疏水键-“非极性基团被极性水分子排挤相互聚拢”作用力。离子键（或盐键）维持三级结构的作用力一个完整蛋白的三维结构可以说，三级结构指的是五蛋白质的四级结构蛋白质的四级结构(QuaternaryStructure)是指由多条各自具有一、二、三级结构的肽链通过非共价键连接起来的结构形式；各个亚基在这些蛋白质中的空间排列方式及亚基之间的相互作用关系。这种蛋白质分子中，最小的单位通常称为亚基或亚单位，它一般由一条肽链构成，无生理活性；维持亚基之间的化学键主要是疏水力。四级缔合在结构和功能上的优越性（1）遗传经济和高效性（2）亚基汇聚处可构成催化中心；（3）协同性（4）具有别构调节效应

别构效应(allostery)：在生物体内，当某种物质特异地与蛋白质分子的某个部位结合，触发该蛋白质的构象发生一定变化，从而导致其功能活性的变化，这种现象称为蛋白质的别构效应。

蛋白质的变性与复性变性的定义（小重点）天然蛋白质因受理化因素的影响，次级键被破坏，天然构象解体，生物活性丧失，这种现象叫做变性。本质：高级结构解体，但不影响蛋白质的一级结构

蛋白质变性后表现

A生物活性丧失，比如酶失去催化作用；B理化性质改变，原来藏在分子内部不易起化学反应的基团，由于蛋白质结构松散而暴露，导致发生某些化学反应，使蛋白质粘度、扩散系数、旋光性等方面发生变化；思考：为什么熟食容易消化？变性的因素化学因素：强酸、碱、尿素、胍、去污剂等医疗器械的消毒灭菌物理因素：加热、紫外线、超声波、辐射等不同的蛋白质对各种因素的敏感程度不同。破坏氢键改变电荷破坏疏水力还有一些生存能力超强的微生物--嗜极菌，能在高浓度的盐湖中、被重金属污染的强酸性尾矿中以及核反应堆废料池中生存。

复性

核糖核酸酶中四对二硫键及其氢键。在β—巯基乙醇和8M尿素作用下，发生变性，失去生物学活性，变性后如经过透析去除尿素，β—巯基乙醇，并设法使疏基氧化成二硫键，酶蛋白又可恢复其原来的构象，生物学活性也几乎全部恢复，此称变性核糖核酸酶的复性。综上，可见一级结构携带了蛋白质空间结构的所有信息；空间三维结构决定了蛋白质的功能

本小节重点1.蛋白质的四级结构定义以及维持力2.二级结构主要有α-螺旋、β-折叠、β-转角3.蛋白质变性与复性2.6蛋白质的结构和功能的关系蛋白质的空间结构

与功能的关系进化过程中出现两个重要的氧结合蛋白质：肌红蛋白和血红蛋白Oxygenbindingproteins肌红蛋白（Mb）MyoglobinInmuscles储藏氧气仓库？单体血红蛋白(Hb)HemoglobinInredbloodcells运输氧气货车？四聚体1*肌红蛋白肌红蛋白相对较小，由一条多肽链（珠蛋白）和一个血红素辅基构成，由153AA残基组成。多肽主链由8各长短不一的螺旋组成，分别命名为A、B……H，这些螺旋靠非螺旋区连接。肌红蛋白结构与功能而血红素辅基处在由螺旋E、F形成的疏水口袋中，这种疏水环境保证了血红素中心的铁原子只能和小分子物质结合：如氧气。这种结构的铁原子并非只能与氧气结合，除了氧以外，CO、NO、H2S等也能和血红素结合，并且结合力比氧高，因此具有毒性。血红素血红素辅基的卟啉环与亚铁离子结合。Fe2+Fe3+X血红素结合部位的两个组氨酸残基在结合氧气功能中起关键作用。第一个组氨酸残基是HisF8,称为近端组氨酸第二个组氨酸残基是HisE7,称为远端组氨酸第五配体血红素在蛋白中的位置ProximalHis近端DistalHis远端Fe-O键轴2*血红蛋白的结构与功能四亚基（两条α链+两条β链）组成的四级结构，亚基三级结构与肌红蛋白类似，每个亚基结合一个血红素辅基。整个蛋白质可结合4分子氧。4个亚基间靠盐键连接。其中有两个亚基（beta）之间含有1分子2、3－BPG（二磷酸甘油酸。疏水环境血红蛋白四级结构带来两个肌红蛋白所没有的结构特点：1亚基之间的接触界面2亚基之间的“空穴”

2、3－BPG（二磷酸甘油酸。HemoglobinbindsoxygencooperativelyO2aaaabbbbT态R态O2HemoglobinbindsoxygencooperativelyO2O2O2O2O