第二章蛋白质的组成和结构（第六版) Primary Secondary Tertiary Quarternary structure structure structure structure 人胰岛素晶体。胰岛素是蛋白激素，是人体维持适当血糖浓度的关镀。多肽链的氨基酸序 列（一级结构）决定了蛋白质的性质。胰岛素两条多肽链折叠形成单一胰岛素分子的三级结构。 六个胰岛素分子之间相互作用形成复合物。这种复合物结构，即胰岛素分子之间的相互作用叫 蛋白质四级结构。在适当条件诱导下，胰岛素复合物能形成晶体。蛋白质晶体可以用来进行蛋 白质结构测定。 生物体内蛋白质的功能多样，它们在所有的生物过程中起关键作用。蛋白质能充当生物催 化剂（酶），能储存、运输其它分子如氧气，能给生物体提供机械支持力和免疫力，能产生运动、 发射神经冲动、控制生物体的生长与发育。实际上，本书大部分内容集中讨论蛋白质能执行哪 些功能，以及蛋白质执行这些功能的分子机理。 蛋白质具备几个关键性质使蛋白质能够执行各种各样的生物功能。 1.蛋白质是肽键连接氨基酸的线性聚合物。蛋白质能自动折叠成三维结构，而且蛋白质的三 维结构取决于蛋白质的氨基酸序列。蛋白质的功能直接依赖于蛋白质的三维结构（图2.1）。 因此，蛋白质是一维的分子序列向三维的分子功能转化的具体体现。 2.蛋白质有很多功能基团。这些功能基团包括醇羟基、巯基、巯醚基、羧基、酰胺基、和不 同的碱性基团。大多数基团有化学反应性。氨基酸序列不同，其功能基团的组合就不同， 这解释了不同蛋白质执行不同功能的原因。功能基团的化学反应性是酶催化活性必需的（见 第8至第10章)。 3.蛋白质分子之间或者蛋白质与其它分子之间能相互作用形成复合物。复合物的蛋白质组分 协同作用能够执行单一组分无法完成的功能（图2.2）。例如大分子复合物执行DA复制、 细胞内信号传递、以及其它必需的生物过程。 4.有些蛋白质很坚硬，但有些蛋白质很柔软。坚硬的蛋白质可以作为细胞骨架或粘联组织的 结构元件。而有一定柔软度的蛋白质可以充当绞合部(hinges),弹簧(springs).,或杠杆 (levers)。这些绞合部(hinges)、弹簧(springs).、或杠杆(levers)对有些蛋白质的功 能、蛋白质之间的相互作用或蛋白质与其它成分相互作用形成复合物、或者在细胞内或细 胞间传递信息是必需的。第二章 蛋白质的组成和结构（第六版） 人胰岛素晶体。胰岛素是蛋白激素，是人体维持适当血糖浓度的关键。多肽链的氨基酸序 列（一级结构）决定了蛋白质的性质。胰岛素两条多肽链折叠形成单一胰岛素分子的三级结构。 六个胰岛素分子之间相互作用形成复合物。这种复合物结构，即胰岛素分子之间的相互作用叫 蛋白质四级结构。在适当条件诱导下，胰岛素复合物能形成晶体。蛋白质晶体可以用来进行蛋 白质结构测定。 生物体内蛋白质的功能多样，它们在所有的生物过程中起关键作用。蛋白质能充当生物催 化剂（酶），能储存、运输其它分子如氧气，能给生物体提供机械支持力和免疫力，能产生运动、 发射神经冲动、控制生物体的生长与发育。实际上，本书大部分内容集中讨论蛋白质能执行哪 些功能，以及蛋白质执行这些功能的分子机理。 蛋白质具备几个关键性质使蛋白质能够执行各种各样的生物功能。 1. 蛋白质是肽键连接氨基酸的线性聚合物。蛋白质能自动折叠成三维结构，而且蛋白质的三 维结构取决于蛋白质的氨基酸序列。蛋白质的功能直接依赖于蛋白质的三维结构（图 2.1）。 因此，蛋白质是一维的分子序列向三维的分子功能转化的具体体现。 2. 蛋白质有很多功能基团。这些功能基团包括醇羟基、巯基、巯醚基、羧基、酰胺基、和不 同的碱性基团。大多数基团有化学反应性。氨基酸序列不同，其功能基团的组合就不同， 这解释了不同蛋白质执行不同功能的原因。功能基团的化学反应性是酶催化活性必需的（见 第 8 至第 10 章）。 3. 蛋白质分子之间或者蛋白质与其它分子之间能相互作用形成复合物。复合物的蛋白质组分 协同作用能够执行单一组分无法完成的功能（图 2.2）。例如大分子复合物执行 DNA 复制、 细胞内信号传递、以及其它必需的生物过程。 4. 有些蛋白质很坚硬，但有些蛋白质很柔软。坚硬的蛋白质可以作为细胞骨架或粘联组织的 结构元件。而有一定柔软度的蛋白质可以充当绞合部（hinges)，弹簧（springs)，或杠杆 （levers)。这些绞合部（hinges)、弹簧（springs)、或杠杆（levers)对有些蛋白质的功 能、蛋白质之间的相互作用或蛋白质与其它成分相互作用形成复合物、或者在细胞内或细 胞间传递信息是必需的