蛋白质的一级结构.高级结构与蛋白质的功能有什么关系

Question

如题所述

Answer 1

蛋白质的结构决定功能。一级结构决定高级结构的形成，高级结构则与蛋白质的功能直接对应。
1.一级结构与高级结构及功能的关系：氨基酸在多肽链上的排列顺序及种类构成蛋白质的一级结构，决定着高级结构的形成。很多蛋白质在合成后经过复杂加工而形成天然高级结构和构象，就其本质来讲，高级结构的加工形成是以一级结构为依据和基础的。
有些蛋白质可以自发形成天然构象，如牛胰RNA酶，尿素变性后，空间构象发生变化，活性丧失，逐渐透析掉尿素后可自发形成天然三级结构，恢复95%生物活性。这个例子说明了两点：一级结构决定特定的高级结构；特定的空间构象产生特定的生物功能。
一级结构中，特定种类和位置的氨基酸出现，决定着蛋白质的特有功能。例如同源蛋白中所含的不变氨基酸残基，一但变化后会导致功能的丧失；而可变氨基酸残基在不同物种的变化则不影响蛋白质功能的实现。又如人类的镰刀型贫血，就是因为一个关键的氨基酸置换突变后引发的。
某些一级结构的变化会导致功能的明显变化，如酶原激活过程，通过对酶原多肽链局部切除而实现酶的天然催化功能。
2.高级结构与功能的关系：任何空间结构的变化都会直接影响蛋白质的生物功能。一个蛋白质的各种生物功能都可以在其分子表面或内部找到相对应的空间位点。环境因素导致的蛋白质变性，因天然构象的解体而活性丧失；结合变构剂导致的蛋白质变构效应，则是因空间构象变化而改变其活性。。。这个问题太大了，实打不动了。。。

Answer 2

最明显的例子就是镰刀型细胞贫血
在一级结构上只是一条链的谷氨酸突变成缬氨酸结果导致原来亲水的侧链变成疏水的侧链
从而改变其高级结构
使血红蛋白容易聚集沉淀

Answer 3

蛋白质的一级结构决定了空间构象，空间构象决定了蛋白质的生物学功能。
（一）蛋白质的一级结构决定其高级结构
如核糖核酸酶含124个氨基酸残基，含4对二硫键，在尿素和还原剂β-巯基乙醇存在下松解为非折叠状态。但去除尿素和β—巯基乙醇后，该有正确一级结构的肽链，可自动形成4对二硫键，盘曲成天然三级结构构象并恢复生物学功能。
（二）一级结构与功能的关系
已有大量的实验结果证明，如果多肽或蛋白质一级结构相似，其折叠后的空间构象以及功能也相似。几种氨基酸序列明显相似的蛋白质，彼此称为同源蛋白质。可认为同源蛋白质来自同一祖先，它们的基因编码序列及蛋白质氨基酸组成有较大的保守性，构成蛋白质家族。在进化过程中祖先蛋白的基因发生突变，蛋白质结构逐渐发生变异，同源蛋白质序列的相似性大小反映蛋白质之间的进化关系的近远。比较广泛存在各种生物的某种蛋白质，如细胞色素c的一级结构，通过分析不同物种的细胞色素c一级结构间相似程度，可反映出该物种在进化中的位置。