普通生物学笔记（2）

蛋白质结构可以划分为四级，即：一级结构、二级结构、三级结构和四级结构。

其中，一级结构指组成蛋白质多肽链的线性氨基酸序列。例如，在下面这个例子中，可以表述为该肽段由什么样的氨基酸脱水缩合而成。

二级结构包括氨基酸之间的C=O和N-H基团间的氢键形成的稳定结构，最常见的形式是α螺旋和β折叠。下图是α螺旋的例子，可以看出螺旋层间形成的氢键网络，主要由肽键构成。

由于肽链形成螺旋必然涉及R基团的性质，因而某些氨基酸可能并不倾向于形成α螺旋。Pro（及Hpro）使α-螺旋中断，产生“结节”。Pro（脯氨酸）的α-碳原子参与吡咯环的形成，使α-碳原子—N键不能旋转，不利于形成α螺旋。Gly（甘氨酸）由于R基就是最好的氢原子，肽键绕α-碳原子的自由度更大，所以大多α-螺旋起始或中止于Gly。

三级结构通过多个二级结构元素在三维空间的排列所形成的一个蛋白质分子的三维结构，具有独立三级结构的多肽链称为亚基。例如下面就是截取自血红蛋白的一个亚基，这一个亚基通过结合卟啉-铁络合物，在两侧咪唑结合下可以高效的携带氧气。

四级结构是由不同多肽链（亚基）间相互作用形成具有功能的蛋白质复合物分子，下面是一个完整的血红蛋白结构，每种颜色表示一个亚基。亚基之间不含共价键，亚基间次级键的结合比二、三级结构疏松，因此在一定的条件下，四级结构的蛋白质可分离为其组成的亚基。