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第六章 蛋白质的结构与功能;蛋白质结构与功能关系的一般原则;具有相似形状的分子能够以相似的方式作用;（一）同源蛋白质的物种差异与生物进化 1.同源蛋白质（homologous protein) 在不同生物体中行使相同或相似功能的蛋 白质。同源蛋白质的氨基酸顺序具有明显的相 似性即为序列同源。 ; 同源蛋白质的氨基酸序列中有许多位置的氨基酸残基对所有已研究过的物种来说都是相同的，因此称为不变残基（invariant residue）。但其他位置的氨基酸残基对不同物种有相当大的变化，因而称为可变残基（variable residue）。 同源蛋白质一般具有几乎相同长度的多肽链，并且它们的氨基酸序列与那些提取它们的物种的亲缘关系具有同一性。;2. 细胞色素c（cytochrome c） 细胞色素c是一种含血红素的电子转运蛋白， 存在于真核生物线粒体中。大多数种属的细胞色 素c，分子量为12，500，含有100个左右的残基。 60个种属的细胞色素c氨基酸顺序以被测定。肽 链中28个位置的氨基酸对所有已测试的种属都相 同的，表明，这些残基是规定细胞色素c功能所 必需的。;Conservation and variation of cytochrome c sequences;不同物种的细胞色素c一级结构的比较; 细胞色素c 相似的序列-相似的结构-相同的功能;各种有机体的细胞色素c中可变氨基酸残基顺序的差异和分歧时间 氨基酸顺序 种差异数目 分歧时间(百万年） 人-黑猩猩 0 人-猴 1 50~60 人-马 12 70~75 人-狗 10 70~75 猪牛羊 0 马-牛 3 60~65 哺乳类-鸡 10~15 280 脊椎动物-酵母 43~48 1100 ;3. 系统树;细胞色素c一级结构的比较告诉我们什么？;（二）同源蛋白质具有共同的进化起源 例： 氧合血红素蛋白;（三）一级结构的局部断裂和蛋白质激活 1. 血液凝固的生化机制 血液中包含着对立的两个系统：凝血系统 和溶血系统。这两个系统的相互制约既保证血 液在血管中的畅通无阻，又保证血管破裂能及 时堵上。凝血系统包括13个凝血因子，这些因 子以前体形式存在。动物受伤而流血时，这些 前体将在其他因子的作用下被激活，使血液迅 速凝固而将伤口封闭。;凝血过程的主要环节 （1）血浆中的凝血酶原受到血浆和血小板中的一些因子的激活而形成凝血酶； （2）血浆中纤维蛋白原在凝血酶的激活下变为不溶性纤维蛋白网状结构，而使血液变成凝固。 凝血酶原：是一种糖蛋白，分子量为66000，含有 582个氨基酸残基。在凝血酶原致活物的催化下，凝血 酶原分子中的二肽键发生断裂，释放出分子量为32000 的氨基末端片断，形成有活性的凝血酶。 断裂位点：Arg-Gly;2.胰岛素的激活 胰岛素是胰岛的β细胞内质网的核糖体上合 成的。 最初是比胰岛素分子大一倍的单链多肽，称 胰岛素原。胰岛素原可以看成是由一条连接肽， 简称C肽的一端通过两个碱性氨基酸残基与胰岛 素A链的N末端相连。另一端通过另外两个碱性氨 基酸残基与B链的N末端相连。; 前胰岛素原比胰岛素原在N末端上多一段肽链，称信号肽，含20个氨基酸残基。 信号肽的主要作用是引导新生多肽链进入内质网腔。特异的肽酶将胰岛素原激活为胰岛素。;（四）氨基酸序列决定蛋白质的三维结构 1. 蛋白质的变性 天然蛋白质分子受到某些物理因素如：热、 紫外线、高压和表面张力或化学因素的作用 时，生物活性丧失，溶解度降低，不对称性增 高以及其他的物理化学因素发生改变，这种过