维系蛋白质二级结构稳定的化学键应该是氢键。蛋白质的一级结构指肽链中氨基酸的排列顺序及二硫键位置,维持一级结构的化学键是肽键,有时包括二硫键。
蛋白质的二级结构指肽链局部主链原子的空间排布,靠氢键维持稳定。蛋白质的三级结构指肽链所有原子的空间构象,主要靠次级键维持稳定。具有三级结构的肽链以亚基形式聚合形成蛋白质的四级结构,同样靠次级键维持稳定。蛋白质变性指某些理化因素作用导致蛋白质的构象发生改变,进而改变生物学活性。变性的蛋白质不改变一级结构,不破坏肽键。
氢原子与电负性大的原子X以共价键结合,若与电负性大、半径小的原子Y(O F N等)接近,在X与Y之间以氢为媒介,生成X-H…Y形式的一种特殊的分子间或分子内相互作用,称为氢键。[X与Y可以是同一种类分子,如水分子之间的氢键;也可以是不同种类分子,如一水合氨分子(NH3·H2O)之间的氢键]。
在蛋白质的a-螺旋的情况下是N-H…O型的氢键,DNA的双螺旋情况下是N-H…O,N-H…N型的氢键,因为这些结构是稳定的,所以这样的氢键很多。此外,水和其他溶媒是异质的,也由于在水分子间生成O-H—…O型氢键。因此,这也就成为疏水结合形成的原因。
(1) 存在与电负性很大的原子A 形成强极性键的氢原子 。
(2)存在 较小半径、较大电负性、含孤对电子、带有部分负电荷的原子B (F、O、N)
氢键的本质: 强极性键(A-H)上的氢核 与电负性很大的、含孤电子对并带有部分负电荷的原子B之间的静电作用力。
(3)表示氢键结合的通式
氢键结合的情况如果写成通式,可用X-H…Y表示。式中X和Y代表F,O,N等电负性大而原子半径较小的非金属原子。
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