|
蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系（論述） 不同的蛋白質(zhì)，由于結(jié)構(gòu)不同而具有不同的生物學(xué)功能，結(jié)構(gòu)與功能是統(tǒng)一的。
蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)決定其空間結(jié)構(gòu)。 蛋白質(zhì)的空間構(gòu)象決定其生物學(xué)功能。
一、蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系 （一）一級結(jié)構(gòu)是空間構(gòu)象的基礎(chǔ) 核糖核酸酶由124個(gè)氨基酸殘基組成，有4對二硫鍵。用尿素和β-巰基乙醇處理該酶溶液，分別破壞次級鍵和二硫鍵，肽鏈完全伸展，變性的酶失去催化活性；當(dāng)用透析方法去除變性劑后，酶活性幾乎完全恢復(fù)，理化性質(zhì)也與天然的酶一樣。
（二）種屬差異
大量實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，一級結(jié)構(gòu)相似的多肽或蛋白質(zhì)，其空間結(jié)構(gòu)和功能也相似，不同種屬的同源蛋白質(zhì)有同源序列，反映其共同進(jìn)化起源，通過比較可以揭示進(jìn)化關(guān)系。 例如哺乳動物的胰島素，其一級結(jié)構(gòu)僅個(gè)別氨基酸差異（A鏈5、6、10位，B鏈30位），它們對生物活性調(diào)節(jié)糖代謝的生理功能不起決定作用。 從各種生物的細(xì)胞色素C(cytochrome c ) 的一級結(jié)構(gòu)分析，可以了解物種進(jìn)化間的關(guān)系。進(jìn)化中越接近的生物，它們的細(xì)胞色素c的一級結(jié)構(gòu)越近似。 （三）分子病 分子病是指機(jī)體DNA分子上基因缺陷引起mRNA分子異常和蛋白質(zhì)生物合成的異常，進(jìn)而導(dǎo)致機(jī)體某些功能和結(jié)構(gòu)隨之變異的遺傳病。在1904年，發(fā)現(xiàn)鐮刀狀紅細(xì)胞貧血病。大約花費(fèi)了40多年才清楚患病原因，患者的血紅蛋白（HbS）與正常人的（HbA）相比，僅β-鏈的第6位上，Val取代了正常的Glu。目前全世界已發(fā)現(xiàn)有異常血紅蛋白400種以上。
（判斷）鐮刀狀細(xì)胞貧血癥是由于血紅蛋白二級結(jié)構(gòu)類型的變化而引起的 (×) 一級結(jié)構(gòu)
二、蛋白質(zhì)高級結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系 蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)是其生物活性的基礎(chǔ)，空間結(jié)構(gòu)變化，其功能也隨之改變。肌紅蛋白（Mb）和血紅蛋白（Hb）是典型的例子。 肌紅蛋白（Mb）和血紅蛋白（Hb）都能與氧進(jìn)行可逆的結(jié)合，氧結(jié)合在血紅素輔基上。然而Hb是四聚體分子，可以轉(zhuǎn)運(yùn)氧；Mb是單體，可以儲存氧，并且可以使氧在肌肉內(nèi)很容易地?cái)U(kuò)散。它們的氧合曲線不同，Mb為一條雙曲線，Hb是一條 S型曲線。在低p(O2)下，肌紅蛋白比血紅蛋白對氧親和性高很多，p(O2)為2.8torr(1torr≈133.3Pa)時(shí)，肌紅蛋白處于半飽和狀態(tài)。在高p(O2)下，如在肺部（大約100torr）時(shí)，兩者幾乎都被飽和。其差異形成一個(gè)有效的將氧從肺轉(zhuǎn)運(yùn)到肌肉的氧轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)。 Hb未與氧結(jié)合時(shí)，其亞基處于一種空間結(jié)構(gòu)緊密的構(gòu)象（緊張態(tài)，T型），與氧的親和力小。只要有一個(gè)亞基與氧結(jié)合，就能使4個(gè)亞基間的鹽鍵斷裂，變成松弛的構(gòu)象（松弛態(tài)，R型）。T型和R型的相互轉(zhuǎn)換對調(diào)節(jié)Hb運(yùn)氧的功能有重要作用。一個(gè)亞基與其配體結(jié)合后能促進(jìn)另一亞基與配體的結(jié)合是正協(xié)同效應(yīng)，其理論解釋是Hb是別構(gòu)蛋白，有別構(gòu)效應(yīng)。
歡迎關(guān)注微信公眾號：“華工考研院”，22華工考研院交流*
| 
發(fā)表于 2021-11-8 09:42
收藏
分享
支持
反對
