生物化學(xué)與分子生物學(xué)/蛋白質(zhì)分子的組成

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== 一、[[蛋白質(zhì)]]的元素組成==

[[單純蛋白質(zhì)]]的元素組成為碳50～55%、氫6%～7%、氧19%～24%、氮13%～19%，除此之外還有硫0～4%。有的蛋白質(zhì)含有磷、碘。少數(shù)含鐵、銅、鋅、錳、鈷、[[鉬]]等金屬元素。

各種蛋白質(zhì)的含氮量很接近，平均為16%。由于體內(nèi)組織的主要含氮物是蛋白質(zhì)，因此，只要測定[[生物]]樣品中的氮含量，就可以按下式推算出蛋白質(zhì)大致含量。

每克樣品中含氮克數(shù)×6.25×100=100克樣品中蛋白質(zhì)含量(克%)

== 二、蛋白質(zhì)的基本組成單位——[[氨基酸]]==

蛋白質(zhì)可以受酸、堿或酶的作用而水解。例如，一種單純蛋白質(zhì)用6N[[鹽酸]]在[[真空]]下110℃水解約16小時，可達到完全水解(酸水解的條件下，[[色氨酸]]、[[酪氨酸]]易被破壞)。利用層析等手段分析[[水解液]]，就可證明組成蛋白質(zhì)[[分子]]的基本單位是氨基酸。構(gòu)成天然蛋白質(zhì)的氨基酸共20種。

這些氨基酸為L-α-氨基酸(L-α-amino acid)，其結(jié)構(gòu)通式如下：

{{圖片|gra1h23b.jpg|L-α-氨基酸(L-α-amino acid)結(jié)構(gòu)通式}}

生物界中也發(fā)現(xiàn)一些D系氨基酸，主要存在于某些[[抗菌素]]以及個別植物的[[生物堿]]中。

== 三、氨基酸的分類==

組成蛋白質(zhì)的氨基酸按其α-碳原子上側(cè)鏈R的結(jié)構(gòu)分為20種，20種氨基酸按R的結(jié)構(gòu)和極性的不同有以下兩種分類方法。

'''(一)根據(jù)R的結(jié)構(gòu)不同分類(見表1-1)：'''

{{圖片|gra1h4qa.jpg|氨基酸的分類}}

接上表

{{圖片|gra1gxck.jpg|氨基酸的分類}}

1.脂肪族氨基酸(包括棸被鶙羧基酸、一氨基二羧基酸、二氨基-羧基酸）。

2.芳香族氨基酸。

3.雜環(huán)族氨基酸。

4.雜環(huán)亞氨基酸。

'''(二)根據(jù)[[側(cè)鏈]]R的極性不同分為非極性和[[極性氨基酸]]'''

氨基酸的R基團不帶電荷或極性極微弱的屬于非極性中性氨基酸，如：[[甘氨酸]]、[[丙氨酸]]、[[纈氨酸]]、[[亮氨酸]]、[[異亮氨酸]]、[[蛋氨酸]]、[[苯丙氨酸]]、色氨酸、[[脯氨酸]]。它們的R基團具有疏水性。

氨基酸的R基團帶電荷或有極性的屬于極性氨基酸，它們又可分為：

(1)極性中性氨基酸：R基團有極性，但不[[解離]]，或僅極弱地解離，它們的R基團有親水性。如：[[絲氨酸]]、[[蘇氨酸]]、[[半胱氨酸]]、酪氨酸、[[谷氨酰胺]]、[[天門冬]]酰胺。

(2)酸性氨基酸：R基團有極性，且解離，在中性溶液中顯酸性，親水性強。如[[天門冬氨酸]]、[[谷氨酸]]。

(3)[[堿性氨基酸]]：R基團有極性，且解離，在中性溶液中顯堿性，親水性強。如[[組氨酸]]、[[賴氨酸]]、[[精氨酸]]。

這20種氨基酸都有各自的[[遺傳密碼]]，它們是[[生物合成]]蛋白質(zhì)的構(gòu)件，無種屬差異。在體內(nèi)，一些特殊蛋白質(zhì)分子中還含有其它氨基酸，如[[甲狀腺球蛋白]]中碘代酪氨酸，[[膠原蛋白]]中的[[羥脯氨酸]]及羥賴氨酸，某些蛋白質(zhì)分子中的[[胱氨酸]]等，它們都是在[[蛋白質(zhì)生物合成]]之后(或合成過程中)，相應(yīng)的[[氨基酸殘基]]被修飾形成的。還有的是在物質(zhì)[[代謝]]過程中產(chǎn)生，如[[鳥氨酸]](由精氨酸轉(zhuǎn)變來的等，這些氨基酸在生物體內(nèi)都沒有相應(yīng)的遺傳密碼。
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