结构推理 蛋自质一级结构、空间构象与功能之间的关系如何?
【正确答案】蛋白质的功能是由其特定的构象所决定的,蛋白质的一级结构是空间构象的基础,而蛋白质的空间构象则是实现其生物学功能的基础。一级结构相似的多肽或蛋白质,其空间构象以及功能也相似。例如不同种属的胰岛素分子结构都是由A和B两条链组成,且二硫键的配对和空间构象也很相似,一级结构仅有个别氨基酸差异,因而它们都有降低血糖、调节各种物质代谢的相同生理功能。某些情况下蛋白质分子中起关键作用的氨基酸残基缺失或被替代,可通过影响空间构象而影响其生理功能。例如正常人血红蛋白日亚基的第6位氨基酸是谷氨酸,而镰刀形贫血患者的血红蛋白中,谷氨酸变异成了缬氨酸,即酸性氨基酸被中性氨基酸替代,即使这一个氨基酸的改变,将使血红蛋白聚集黏着,红细胞变成镰刀状且极易破碎,带氧功能降低,产生贫血。 蛋白质的功能与特定的空间构象密切相关,蛋白质构象是其生物活性的基础。例如,肌红蛋白是只有三级结构的单链蛋白质,肌红蛋白的三级结构折叠方式使辅基血红素能与O2结合与解离,发挥储氧的功能。血红蛋白的主要功能是在循环中运送氧,这一功能依赖于Hb具有四级结构的空间构象。Hb由四个亚基组成四级结构,每个亚基可以结合一个血红素并携带一分子氧,共结合四分子氧。当Hb中第一个亚基与O2结合以后,可促进第二及第三个亚基与O2的结合。当前三个亚基与O2结合后,又可大大促进第四个亚基与O2结合。
【答案解析】