蛋白质一级二级结构和三级结构的区别

蛋白质的一级结构是什么

蛋白质的一级结构是蛋白质的氨基酸序列，呈线性。它形成蛋白质的多肽链。每个氨基酸通过肽键与相邻的氨基酸结合。由于氨基酸序列中有一系列肽键，故称为多肽链。多肽链中的氨基酸是 20 种必需氨基酸库中的氨基酸之一。

图 1：线性氨基酸序列

蛋白质编码基因的密码子序列决定了多肽链中氨基酸的顺序。编码序列首先被转录成mRNA，然后被解码形成氨基酸序列。前一个过程是转录，发生在细胞核内。 RNA聚合酶是参与转录的酶。后一个过程是翻译，它发生在细胞质中。核糖体是促进翻译的细胞器。

蛋白质的二级结构是什么

蛋白质的二级结构是由其一级结构形成的α-螺旋或β-折叠。它完全取决于氨基酸结构成分之间氢键的形成。 α-螺旋和β-折叠都在主链中包含规则的、重复的模式。

α-螺旋

沿顺时针方向绕假想轴盘绕多肽主链形成α-螺旋。它是通过氨基酸羰基 (C=O) 中的氧原子与多肽链第四个氨基酸的胺基 (NH) 中的氢原子形成氢键而发生的。

图 2：Alpha-Helix 和 Beta-Sheet

β-片

在β-折叠中，每个氨基酸的R-基团交替指向主链的上方和下方。此处并排的相邻链之间发生氢键形成。这意味着一条链的羰基的氧原子与第二条链的胺基团的氢原子形成氢键。两股线的排列可以是平行的，也可以是反平行的。反平行链更稳定。

蛋白质的三级结构是什么

蛋白质的三级结构是多肽链折叠成3D结构的结构。因此，它包括紧凑的球形形状。因此，为了形成三级结构，多肽链会发生弯曲和扭曲，达到最低能量状态且稳定性高。氨基酸侧链之间的相互作用负责形成三级结构。二硫键形成最稳定的相互作用，它们是由半胱氨酸中的巯基氧化形成的。它们是一种共价相互作用。此外，带正电荷和带负电荷的氨基酸侧链之间形成称为盐桥的离子键，进一步稳定三级结构。此外，氢键还有助于稳定 3D 结构。

图 3：蛋白质结构

蛋白质的三级结构或球状形式在生理条件下是水溶性的。这是由于亲水性、酸性和碱性氨基酸暴露在外面，而疏水性氨基酸如芳香族氨基酸和蛋白质结构核心中带有烷基的氨基酸被隐藏。

蛋白质一级二级结构之间的相似性

蛋白质一级二级结构和三级结构的区别

定义

蛋白质的一级结构是氨基酸的线性序列，蛋白质的二级结构是肽链折叠成α-螺旋或β-折叠，三级结构是蛋白质的三维结构。这解释了蛋白质一级二级结构和三级结构之间的基本区别。

形状

正如定义中所说，蛋白质的一级结构是线性的，蛋白质的二级结构可以是α-螺旋或β-折叠，而蛋白质的三级结构是球状的。

债券

蛋白质的一级结构由氨基酸之间形成的肽键组成，蛋白质的二级结构包括氢键，而蛋白质的三级结构包括二硫键、盐桥和氢键。这是蛋白质的一级二级结构和三级结构之间的主要区别。

例子

蛋白质的一级结构是在翻译过程中形成的。蛋白质的二级结构形成胶原蛋白、弹性蛋白、肌动蛋白、肌球蛋白和角蛋白样纤维，而蛋白质的三级结构包括酶、激素、白蛋白、球蛋白和血红蛋白。

细胞中的功能

它们的功能是蛋白质一级二级结构和三级结构之间的另一个重要区别。蛋白质的一级结构参与翻译后修饰，蛋白质的二级结构参与软骨、韧带、皮肤等结构的形成，而蛋白质的三级结构参与机体的代谢功能。

结论

蛋白质的一级结构是氨基酸序列，呈线性。它是在翻译过程中产生的。蛋白质的二级结构是由于形成氢键而形成的α-螺旋或β-折叠。它在胶原蛋白、弹性蛋白、肌动蛋白、肌球蛋白和角蛋白纤维等结构的形成中起主要作用。蛋白质的三级结构是球状的，它是由于二硫键和盐桥的形成而形成的。它在新陈代谢中起着至关重要的作用。蛋白质的一级二级结构和三级结构之间的区别在于它们的结构、键以及在细胞中的作用。

参考：

1.“蛋白质结构”。粒子科学，药物开发服务，可在此处获得

图片提供：

1. 国家人类基因组研究所的“蛋白质一级结构” – http://www.genome.gov/Pages/Hyperion//DIR/VIP/Glossary/Illustration/amino_acid.shtml（公共领域）通过 Commons Wikimedia 2。“图 03 04 07” 来自 CNX OpenStax – http://cnx.org/contents/[email protected]:[email protected]/Introduction (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia 3. “图 03 04 09” 来自 CNX OpenStax – http://cnx.org/contents/[email protected]:[email protected]/Introduction (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia