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蛋白质空间结构改变其功能一定改变吗

来源:学生作业帮 编辑:大师作文网作业帮 分类:生物作业 时间:2024/11/12 14:06:00
蛋白质空间结构改变其功能一定改变吗
什么才是真正意义上的结构改变,是有断键还是空间形状变了就行
蛋白质空间结构改变其功能一定改变吗
解题思路: 本题考查蛋白质的知识,考查理解能力。属于发散思维的题目。
解题过程:
蛋白质的分子结构可划分为四级,以描述其不同的方面:
一级结构:组成蛋白质多肽链的线性氨基酸序列。
二级结构:依靠不同氨基酸之间的C=O和N-H基团间的氢键形成的稳定结构,主要为α螺旋和β折叠。
三级结构:通过多个二级结构元素在三维空间的排列所形成的一个蛋白质分子的三维结构。
四级结构:用于描述由不同多肽链(亚基)间相互作用形成具有功能的蛋白质复合物分子。
除了这些结构层次,蛋白质可以在多个类似结构中转换,以行使其生物学功能。对于功能性的结构变化,这些三级或四级结构通常用化学构象进行描述,而相应的结构转换就被称为构象变化。
一级结构
蛋白质的一级结构就是蛋白质多肽链中氨基酸残基的排列顺序,也是蛋白质最基本的结构。它是由基因上遗传密码的排列顺序所决定的。各种氨基酸按遗传密码的顺序,通过肽键连接起来,成为多肽链,故肽键是蛋白质结构中的主键。
迄今已有约一千种左右蛋白质的一级结构被研究确定,如胰岛素,胰核糖核酸酶、胰蛋白酶等。
  蛋白质的一级结构决定了蛋白质的二级、三级等高级结构,成百亿的天然蛋白质各有其特殊的生物学活性,决定每一种蛋白质的生物学活性的结构特点,首先在于其肽链的氨基酸序列,由于组成蛋白质的20种氨基酸各具特殊的侧链,侧链基团的理化性质和空间排布各不相同,当它们按照不同的序列关系组合时,就可形成多种多样的空间结构和不同生物学活性的蛋白质分子。
  蛋白质分子的多肽链并非呈线形伸展,而是折叠和盘曲构成特有的比较稳定的空间结构。蛋白质的生物学活性和理化性质主要决定于空间结构的完整,因此仅仅测定蛋白质分子的氨基酸组成和它们的排列顺序并不能完全了解蛋白质分子的生物学活性和理化性质。例如球状蛋白质(多见于血浆中的白蛋白、球蛋白、血红蛋白和酶等)和纤维状蛋白质(角蛋白、胶原蛋白、肌凝蛋白、纤维蛋白等),前者溶于水,后者不溶于水,显而易见,此种性质不能仅用蛋白质的一级结构的氨基酸排列顺序来解释。
  蛋白质的空间结构就是指蛋白质的二级、三级和四级结构。
二级结构
蛋白质的二级结构是指多肽链中主链原子的局部空间排布即构象,不涉及侧链部分的构象
三级结构
  蛋白质的多肽链在各种二级结构的基础上再进一步盘曲或折迭形成具有一定规律的三维空间结构,称为蛋白质的三级结构。蛋白质三级结构的稳定主要靠次级键,包括氢键、疏水键、盐键以及范德华力等。这些次级键可存在于一级结构序号相隔很远的氨基酸残基的R基团之间,因此蛋白质的三级结构主要指氨基酸残基的侧链间的结合。次级键都是非共价键,易受环境中pH、温度、离子强度等的影响,有变动的可能性。二硫键不属于次级键,但在某些肽链中能使远隔的二个肽段联系在一起,这对于蛋白质三级结构的稳定上起着重要作用。
具备三级结构的蛋白质从其外形上看,有的细长(长轴比短轴大10倍以上),属于纤维状蛋白质,如丝心蛋白;有的长短轴相差不多基本上呈球形,属于球状蛋白质,如血浆清蛋白、球蛋白、肌红蛋白,球状蛋白的疏水基多聚集在分子的内部,而亲水基则多分布在分子表面,因而球状蛋白质是亲水的,更重要的是,多肽链经过如此盘曲后,可形成某些发挥生物学功能的特定区域,例如酶的活性中心等。
具有二条或二条以上独立三级结构的多肽链组成的蛋白质,其多肽链间通过次级键相互组合而形成的空间结构称为蛋白质的四级结构
最终答案:一般来说,如果蛋白质的结构改变影响了发挥生物功能的特定区域,则会影响功能。 空间结构的改变不一定有化学键的断裂,例如蛋白质受热变性,没有肽键的断裂。