.蛋白质一级构造与高级构造关系蛋白质分子是由氨基酸首尾相连而成的共价多肽链，天然蛋白质分子有自己特有的空间构造，称为蛋白质构象蛋白质构造的不同组织层次：一级构造指多肽链的氨基酸序列二级构造是指多肽链借助氢键排列成特有的α螺旋和β折叠片段三级构造是指多肽链借助各种非共价键弯曲、折叠成具有特定走向的严密球状构象球状构象给出最低的外表积和体积之比，因而使蛋白质与周围环境的相互作用降到最小四级构造是指寡居蛋白质中各亚基之间在空间上的相互关系和结合方式二、三、四级构造为蛋白质的高级构造蛋白质的天然折叠构造决定于3个因素：1与溶剂分子〔一般是水〕的相互作用溶剂的PH值和离子组成蛋白质的氨基酸序列后一个是最重要的因素一） 蛋白质折叠的热力学假说蛋白质的高级构造由其一级构造决定的学说最初由Christian B. Anfinsen于1954年提出在1950年之前，Anfinsen一直从事蛋白质构造方面的研究在进入美国国立卫生研究所〔NIH〕以后，继续从事这方面的研究Anfinsen和两个博士后Michael Sela、 Fred White在研究中发现，使用高浓度的巯基试剂——β- 巯基乙醇〔β- mercaptoethanol〕可将二硫键复原成自由的巯基，如果再参加尿素，进一步破坏已被复原的核糖核酸酶分子部的次级键，那么该酶将去折叠转变成无任何活性的无规卷曲。
对复原的核糖核酸酶的物理性质进展分析的结果清楚地说明了它确实采取的是无规卷曲的形状在成功得到一种去折叠的核糖核酸酶以后，Anfinsen 着手开场研究它的重折叠过程考虑到被复原的核糖核酸酶要在已被复原的8个Cys残基上重建4对二硫键共有105 种不同的组合，但只有一种是正确的形式，如果断定蛋白质构象的信息一直存在于氨基酸序列之中，那么，最后重折叠得到的总是那种正确的形式否那么，重折叠将是随机的，最后只能得到少量的正确形式Anfinsen的重折叠实验还是比较顺利的，他通过透析的方法除去了导致酶去折叠的尿素和巯基乙醇，再将没有活性的酶转移到其生理缓冲溶液之中，在有氧气的情况下于室温放置，以使巯基能重新氧化成二硫键经过一段时间以后，发现核糖核酸酶活性得以恢复，这意味着它原来的构象恢复了由于上述过程没有细胞任何其他成分的参与，完全是一种自发的过程，因此，有理由相信此蛋白质正确折叠所需要的所有信息全部存在于它的一级构造之中在此根底上，Anfinsen提出了蛋白质折叠的热力学假说〔thermodynamic hypothesis〕根据此假说，一个蛋白质的天然三维构象对应于在生理条件下其所处的热力学最稳定的状态。
热力学稳定性由组成的氨基酸残基之间的相互作用决定，于是蛋白质的三维构象直接由它的一级构造决定〔二〕蛋白质高级构造对高级构造形成的影响1． 二级构造蛋白质的二级构造由氢键维持包括α螺旋、β折叠、β转角和无规卷等α螺旋是一种重复性构造，螺旋中每个α-碳的Φ和Ψ分别为-57和-47附近每圈螺旋占3.6个氨基酸残基，沿螺旋轴方向上升0.54nm每个残基绕轴旋转100，沿轴上升0.15nm残基的侧链伸向外侧相邻螺圈之间形成氢键，氢键的取向几乎与螺旋轴平行从N-末端出发，氢键是由每个肽基的氧与其前面第三个肽基的N-H形成的氨基酸组成和序列影响α螺旋的形成〔1〕R基的电荷性质影响α螺旋形成多聚赖氨酸在PH为7的水中不能形成α螺旋因为PH为7时R基具有正电荷，彼此间由于静电排斥，不能形成链氢键在PH为12时，多聚赖氨酸能自发形成氢键〔2〕R基大小影响α螺旋形成多聚异亮氨酸由于R基较大，造成空间阻碍，不能形成α螺旋〔3〕脯氨酸为α亚氨基酸，不含自由的α-氨基，不能形成链氢键因此，多肽链中存在连续脯氨酸时，α螺旋中断〔4〕甘氨酸由于R基为氢，可形成的酰胺平面与α-碳原子的二面角可取围较大，不易形成α螺旋〔5〕R基小，且不带电荷的氨基酸利于α螺旋的形成。
多聚丙氨酸在PH为7的水中自发形成α螺旋β折叠：β－折叠片由两条或多条伸展的多肽链〔或一条多肽链的假设干肽段〕侧向聚集，通过相邻肽链主链上的N-H与C=O之间有规那么的氢键，形成锯齿状片层构造所有的肽链都参于链间氢键的形成，氢键与肽链的长轴接近垂直多肽主链呈锯齿状折叠构象，侧链R基交替地分布在片层平面的两侧β-折叠片中，相邻多肽链平行或反平行从能量上看，反平行β折叠比平行的更稳定，氢键NH---O几乎在一条直线上，此时氢键最强特征：⑴ 主链骨架本身以大约180回折 ⑵ 回折局部通常由四个氨基酸残基构成⑶构象依靠第一残基的-CO基与第四残基的- NH基之间形成氢键来维系转角构造通常负责各种二级构造单元之间的连接作用，它对于确定肽链的走向起着决定性的作用脯氨酸和甘氨酸是频繁出现在β-转角中的残基无规卷曲无规卷曲繁殖那些不能被归入明确的二级构造的多肽片段无规卷曲也像其他二级构造一样是明确而稳定的构造，受侧链相互作用的影响很大球状蛋白中含量较高，对外界理化因子敏感，与生物活性有关,对外界理化因子极为敏感蛋白质二级构造的形成由氨基酸序列决定稳定蛋白质二级构造主要为氢键氨基酸R基的大小及带电荷状况对二级构造的形成影响也很大。
特定的氨基酸残基有利于形成特定的二级构造2． 三级构造一个蛋白质的三级构造是指由二级构造元件构建成的总三维构造，包括一级构造中相距远的肽段之间的几何相互关系和侧链在三维空间中彼此间的相互关系多肽链借助氢键形成二级构造，在一级序列上相邻的二级构造往往在三维折叠中彼此靠近并相互作用形成超二级构造由超二级构造进一步装配成相对独立的球状实体——构造域或三级构造蛋白质折叠形成三级构造的驱动力是形成可能的最稳定构造有两种力在起作用，一是肽链必须满足自身构造固有的限制，包括折叠中α-碳的二面角的限制以及手性效应；二是肽链必须折叠以便埋藏疏水侧链，是之与溶剂水的接触降到最小程度疏水相互作用是形成特定三级构造的主要动力多肽链的二级构造决定于短程序列，三维构造主要决定于长程序列二硫桥在稳定蛋白质构象中的作用蛋白质复性实验证明，二硫桥对肽链的正确折叠并不是必要的，但它对稳定折叠太构造做出奉献含二硫桥的分子有较小的熵变化，因此稳定归根结底，蛋白质的三维构造是由一级构造决定的也就是说三维构造是多肽链上的各个单键旋转自由度受到各种限制的总结果这些限制包括肽键的刚性平面性质、肽链中疏水基和亲水基的数目和位置、带正电荷和负电荷的R基的数目和位置以及溶剂和其他溶质等。
在这些限制因素下通过R基团的彼此相互作用以及R基团与溶剂和其他溶质相互作用，最后到达平衡，形成了在一定条件下热力学上最稳定的空间构造即复杂生物大分子"自我装配〞原那么3． 四级构造自然界中很多蛋白质以独立折叠的球状蛋白质的聚集体形式存在这些球状蛋白质通过非共价键彼此缔合在一起缔合形成具集体的方式构成蛋白质的四级构造稳定司机构造的作用力与稳定三级构造的没有本质区别亚吉蒂特的驱动力主要是疏水作用，亚基缔合的专一性那么由相互作用的外表上的极性基团之间的氢键和离子键提供蛋白质四级构造是建立在三级构造根底上的，单体蛋白质甚至不存在四级构造因此蛋白质四级构造的形成仍然由一级构造决定〔三〕测定蛋白质一级构造的应用推测蛋白质高级构造蛋白质的一级构造可通过多种方法测定由于二十种氨基酸在几种二级构造中出现的频率是不同的.进而求出每一种氨基敌的构象参数，可以由此预测蛋白质的二级构造我们进一步从肽键的统计分析出发，指出二肤和三肤的关联频率和二级构造间的相关性，利用二肽和三肽构象参数进展预测，正确率可达90%但是蛋白质折叠是相当复杂的且肽链在体外折叠与比在生物体折叠慢到现在为止，我们仍然不能根据一个蛋白质的一级构造推断出它的三维构造。
推测蛋白质功能蛋白质分子中关键活性部位氨基酸残基的改变，会影响其生理功能，甚至造成分子病例如镰状细胞贫血，就是由于血红蛋白分子中两个β亚基第6位正常的谷氨酸变异成了缬氨酸，从酸性氨基酸换成了中性支链氨基酸，降低了血红蛋白在红细胞中的溶解度，使它在红细胞中随血流至氧分压低的外周毛细血管时，容易凝聚并沉淀析出，从而造成红细胞破裂溶血和运氧功能的低下另实验证明，假设切除了促肾上腺皮质激素或胰岛素A链N端的局部氨基酸，它们的生物活性也会降低或丧失，可见关键局部氨基酸残基对蛋白质和多肽功能的重要作用另一方面，在蛋白质构造和功能关系中，一些非关键部位氨基酸残基的改变或缺失，那么不会影响蛋白质的生物活性例如人、猪、牛、羊等哺乳动物胰岛素分子A链中8、9、10位和B链30位的氨基酸残基各不一样，有种族差异，但这并不影响它们都具有降低生物体血糖浓度的共同生理功能又如在人群的不同个体之间，同一种蛋白质有时也会有氨基酸残基的不同或差异，个体之间，同一种蛋白质中有时会存在一级构造的微小差异，但这也并不影响不同个体中它们担负一样的生理功能但差异的氨基酸，假设是在氨基酸分类中从脂肪族换成芳香族氨基酸等，即蛋白质之间的免疫原性就会差异较大，由这些蛋白质组成人体组织、器官，在临床上进展移植时，就可产生排异反响。
研究生物进化不同生物体的同源蛋白质一级构造在氨基酸组成和顺序上不同，存在种属差异同源蛋白质一级构造的差异可反映种属间的亲缘关系，但不影响其生物学功能参考文献：〔1〕"生物化学"，第三版 上册 高等教育〔2〕生命的三维动态 胡小倩 学院学报2004-12〔3〕蛋白质卷曲研究进展，石颖、许根俊、鲁子贤，生物化学与生物物理进展1993〔4〕分子序列告诉我们什么——构象功能和进化，罗辽复，大学学报1988-1. 糖除了供能外，还有何功用？ 糖类不只是能量的来源，它也是组织细胞的重要组成成分，如，核酸，蛋白聚糖，糖蛋白，糖脂等2. 葡萄糖是如何在缺氧条件下转变为乳酸？有什么意义？ 葡萄糖在糖酵解途径中产生的复原当量(NADH+H+)要重新氧化为NAD+，酵解才能继续进展因为细胞中NAD+含量甚微因此，缺氧条件下，丙酮酸可以作为氢受体，承受氢后转变为乳酸从而再生NAD+这样以来，糖酵解才可以继续进展下去 在剧烈运动中，肌肉供氧缺乏，酵解作用是重要的产能手段，而积累在肌肉中的乳酸可由血液运至肝中变为葡萄糖无氧酵解虽然仅利用葡萄糖所储存能量的一小局部但这种释能方式很迅速，对肌肉收缩很重要，此外，像视网膜，红细胞及脑等细胞组织，即使在有氧情况下也要产生一些乳酸，其中红细胞因无线粒体那么更依赖于酵解供能。
3. 试述丙酮酸脱氢酶复合体的组成和催化作用？受什么因素调节？ P129丙酮酸脱氢酶复合体由3个不同的酶组成〔丙酮酸脱氢酶、二氢硫辛酰胺转乙酰酶、二氢硫辛酰胺脱氢酶〕有TPP，FAD，硫辛酸和NAD+和CoA参加 这个酶催化的是不可逆反响也是调节酶，受别位效应物和化学修饰调控4. TAC中有几个调节酶？他们分别受什么物质调节？他们催化哪些反响？TAC中有四个调节酶，丙酮酸脱氢酶复合体〔不属于TAC中的，是丙酮酸向乙酰CoA转化的一个步骤〕，柠檬酸合酶，异柠檬酸脱氢酶和α酮戊二酸脱氢酶复合体是关键的调节酶 丙酮酸脱氢酶复合体(催化丙酮酸到乙酰CoA的转化)受其催化产物ATP，乙酰CoA和NADH，脂肪酸的有力抑制； 受AMP，NAD+，CoA，Ca2+的激活柠檬酸合酶(催化乙酰CoA到柠檬酸的转化)： 受NADH， 琥珀酰CoA，柠檬酸和ATP的抑制， 受ADP激活异柠檬酸脱氢酶(催化异柠檬酸到α酮戊二酸的转化)： 受ATP，NADH抑制，受Ca2+和ADP激活 α酮戊二酸(催化α酮戊二酸向琥珀酰CoA的转化)： 受琥珀酰CoA， NADH的。