蛋白质是如何由氨基酸构成的

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蛋白质是生命生存必不可少的一组化学大分子。它们参与我们大部分的身体代谢功能,主要由氨基酸构成。本文探讨,

一、蛋白质与氨基酸的关系

2. 蛋白质是如何由氨基酸构成的

3. 肽键

蛋白质和氨基酸的关系是什么

每个蛋白质都有特定的功能,它们的功能主要取决于它们的 3D 结构,这通常被称为“蛋白质折叠”。蛋白质因它们的氨基酸序列而彼此不同。因此氨基酸是蛋白质的主要组成部分。 22 种氨基酸用于合成蛋白质,它们被称为“蛋白质原性”氨基酸或天然氨基酸。其他被称为非蛋白氨基酸。

蛋白质是如何由氨基酸构成的

如上所述,蛋白质是一类大分子。大分子是一个大的聚合实体。聚合物由称为单体的单个单元组成。因此,蛋白质的单体是氨基酸。氨基酸能够以不同的序列连接形成更长的链,称为肽链。当氨基酸在链延伸中相互连接时,它们形成的键类型称为肽键,本质上是酰胺键。即(-[C=O]-NH-)

氨基酸的基本结构由围绕中心碳原子的主要基团组成。这些基团包括羧酸基团 (-COOH)、胺基团 (-NH2)、一个烷基 (R) 和一个氢原子。当链延长形成肽链时,胺基和羧酸基以端到端的方式排列。一个氨基酸的羧基与另一个氨基酸的胺基反应形成酰胺键,称为肽键。氨基酸彼此不同,这取决于它们作为侧链的烷基的性质;围绕中心碳原子的其他三个基团对于所有氨基酸都是通用的。此外,在22种蛋白质氨基酸中,其中9种被确定为必需氨基酸,因为它们不能被人体利用其他化合物合成。

什么是肽键

如上所述,肽键是蛋白质形成过程中氨基酸之间的主要反应。然而,蛋白质的形成是一个多步骤的过程。单个氨基酸通过肽键与其他氨基酸连接形成肽链。当几个肽链相互作用时形成多肽链。这些多肽链彼此形成独特的物理分子间相互作用,从而导致蛋白质自然折叠成不同的 3D 构象。这种折叠充当每个蛋白质的指纹,赋予其身份。

当两个氨基酸反应形成肽键时,产生的单位称为二肽。这种单单元反应称为缩合反应。当一个氨基酸的羧酸基(-COOH)与胺基(-NH2) 的另一种氨基酸,随着水分子的释放,形成酰胺键/肽键。这种缩合反应消耗能量,而所需的能量来自人体细胞中产生的ATP。

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“Peptidformationball” 作者 GYassineMrabet 这个矢量图像是用 Inkscape 创建的。 – 通过 Commons Wikimedia 自己的作品(公共领域)

蛋白质是如何由氨基酸构成的