蛋白質與胺基酸的相關問題~~(急)

蛋白質是一種複雜的有機化合物，舊稱「朊」[1]。蛋白質是由胺基酸分子呈線性排列所形成，相鄰胺基酸殘基的羧基和氨基通過肽鍵連接在一起。蛋白質的胺基酸序列是由對應基因所編碼。除了遺傳密碼所編碼的20種「標準」胺基酸，在蛋白質中，某些胺基酸殘基還可以被翻譯後修飾而發生化學結構的變化，從而對蛋白質進行激活或調控。多個蛋白質可以一起，往往是通過結合在一起形成穩定的蛋白質複合物，發揮某一特定功能。與其他生物大分子（如多糖和核酸）一樣，蛋白質是地球上生物體中的必要組成成分，參與了細胞生命活動的每一個進程。酶是最常見的一類蛋白質，它們催化生物化學反應，尤其對於生物體的代謝至關重要。除了酶之外，還有許多結構性或機械性蛋白質，如肌肉中的肌動蛋白和肌球蛋白，以及細胞骨架中的微管蛋白（參與形成細胞內的支撐網絡以維持細胞外形）。另外一些蛋白質則參與細胞信號傳導、免疫反應、細胞黏附和細胞周期調控等。同時，蛋白質也是人們日常飲食中必需的營養物質，這是因為動物自身無法合成所有必需胺基酸；通過消化所攝入的蛋白質食物（將蛋白質降解為胺基酸），人體就可以將吸收的胺基酸用於自身的蛋白質合成。

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肽鍵的共振結構。胺基酸通過肽鍵連接在一起形成蛋白質聚合物。


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蛋白質結構中胺基酸和丙氨酸通過肽鍵（用方塊標出）連接在一起。


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蛋白質結構中亮氨酸（肽鍵左側）和丙氨酸（肽鍵右側）通過肽鍵（用圈標出）連接在一起。其中，碳原子顯示為綠色，氧原子為紅色，氮原子為藍色，並且沒有顯示氫原子。






胺基酸（英文：Amino acid）是構成蛋白質的基本單位，賦予蛋白質特定的分子結構形態，使他的分子具有生化活性。蛋白質是生物體內重要的活性分子，包括催化新陳代謝的酵素和酶。不同的胺基酸脫水縮合形成肽（蛋白質的原始片段），是蛋白質生成的前體。胺基酸為分子結構中含有氨基（―NH2 ）和羧基（―COOH），並且氨基和羧基都是直接連接在一個-CH-結構上的有機化合物。通式是H2NCHRCOOH。根據氨基連結在羧酸中碳原子的位置，可分為α、β、γ、δ……等等的 胺基酸( C……C―C―C―C―COOH)。蛋白質經水解後，即生成20多種α-胺基酸，如甘胺酸（Glycine）、丙胺酸（Alanine）、纈胺酸（Valine）、白胺酸（Leucine）、異白胺酸（Isoleucine）、苯丙胺酸（Phenylalanine）、色胺酸（Tryptophan）、酪胺酸（Tyrosine）、天門冬胺酸（Aspartic acid）、組胺酸（Histidine）、天門冬醯胺（Asparagine）、谷胺酸（Glutamic acid）、賴胺酸（Lysine）、谷氨醯胺（Glutamine）、甲硫胺酸（Methionine）、精胺酸（Arginine）、絲胺酸（Serine）、蘇胺酸（Threonine）、半胱胺酸（Cysteine）、脯胺酸（Proline）等。

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多肽是一種鏈狀的胺基酸

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苯丙胺酸是標準胺基酸的一種






2014-04-21 12:40:02 補充：
等電點
等電點是一個分子或者表面不帶電荷時的pH值。

被稱為兩性離子的兩性分子同時含有帶正電荷和負電荷的官能團。整個分子的總電荷則由其周圍環境的pH值決定，根據pH值的不同整個分子可能帶正電荷，也可能帶負電荷。其原因是因為這樣的分子在不同的pH值環境中可能會吸收或者喪失質子（H+）。在pH值等於等電點時這樣的分子所帶的正電荷和負電荷互相抵消，使得整個分子不帶電。

表面也會自然地帶電荷形成固定層。一般假如決定表面電荷的離子是H+/OH−的話那麼表面浸入的液體的pH值也會決定表面的總電荷。在這裡等電點也是表面總電荷為零時的pH值。

2014-04-21 12:40:27 補充：
等電點會影響一定pH值下的溶解度。兩性分子在水或鹽水中在其等電點的溶解度最低，一般會在等電點時從溶液里沉澱出來。生物兩性分子如蛋白質即含有酸性的，也含有鹼性的官能團。組成蛋白質的胺基酸可能是帶正電荷的、帶負電荷的、中性的或者本生是兩性的。它們的電荷加在一起是蛋白質的電荷。pH值小於等電點時蛋白質的總電荷是正的，大於等電點時是負的。因此使用等電聚焦的技術可以在聚丙烯醯胺凝膠列根據蛋白質不同的等電點把它們分離開來。等電聚焦也是雙向凝膠電泳的第一步。

2014-04-21 12:40:37 補充：
計算

使用該分子的酸度係數可以計算一個只帶一個胺基和一個羧基的胺基酸的等電點。
pI = (pK_1 + pK_2) \ 2
像賴氨酸這樣帶多於兩個可電離的官能團的胺基酸所使用的公式是同一個，但是在這裡所使用的那兩個酸度係數是胺基酸從中性喪失或者贏得電荷的那兩個官能團的酸性係數。賴氨酸有一個羧基酸性係數和兩個胺基酸性係數，因此一個完全質子化的賴氨酸有兩個正電荷。要獲得電中性我們須使賴氨酸兩次喪失質子。因此使用側鏈和胺基的酸性係數。
pI = (9.06 + 10.54)\ 2 = 9.80
不過更加精確的計算需要對酸和鹼以及計算更深入的知識。

2014-04-21 12:40:54 補充：
電泳凝膠的pH值是由使用的凝膠的緩衝溶液決定的。假如溶液的pH值高於蛋白質的等電點那麼蛋白質就會像陽極運動。假如溶液的pH值低於蛋白質的等電點那麼蛋白質就會向陰極運動。假如溶液的pH值等於蛋白質的等電點那麼該蛋白質就不會運動。對於單個胺基酸來說也是這樣的。

2014-04-21 12:41:22 補充：
https://www.wikipedia.org/

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