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二級結構和蛋白质结构

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二級結構和蛋白质结构之间的区别

二級結構 vs. 蛋白质结构

蛋白質二級結構(Protein secondary structure)在生物化學及結構生物學中,是指一個生物大分子,如蛋白質及核酸(DNA或RNA),局部區段的三維通式。然而它並不描述任何特定的原子位置(在三級結構中描述)。 二級結構是由生物大分子在原子分辨率結構中所观察到的氫鍵來定義的。蛋白質的二級結構通常是以主鏈中氨基之間的氫鍵模式來定義〈与主链-侧链间以及侧链-侧链间的氢键无关〉,亦即DSSP的定義。而核酸的二級結構是以鹼基之間的氫鍵來定義。 在二级结构中,特定的氫鍵模式往往伴随着其他一些結構特徵;但如果只考虑这些结构特征而忽略氢键本身,则会导致所定義的二級結構不准确。例如,蛋白質的螺旋中的残基都分布在拉氏图(以主鏈二面角为坐标)的特定區域,因此二面角位于这一区域的残基都會被认为参与形成「螺旋」,而不論它是否真正的存在对应氫鍵。其他稍微不准确的定義多是應用曲線微分幾何的觀念,如曲率及扭量。也有一些結構生物學家以肉眼观察通过软件显示的蛋白质结构來決定其二級結構。 對生物大分子的二級結構含量可以以光譜來初步估計。對於蛋白質,最常用的方法是圓二色性(Circular dichroism), (利用長紫外線,波長范围170-250nm)。在获得的光谱吸收曲线上,α螺旋結構会在208nm及222nm两处同时出现极小值,而204nm和207nm处出现单个极小值則分別表示存在无规卷曲和β折疊結構。另一個較常用的方法是紅外光譜,它可以偵測因氫鍵所造成胺基的震盪。而光譜中,测定二級結構最準確的方法是利用核磁共振光谱所纪录的化學位移,由于仪器和样品制备上的原因,这一方法较为少用。. 蛋白质结构是指蛋白质分子的空间结构。作为一类重要的生物大分子,蛋白质主要由碳、氢、氧、氮、硫等化学元素组成。所有蛋白质都是由20种不同的L型α氨基酸连接形成的多聚体,在形成蛋白质后,这些氨基酸又被称为残基。蛋白质和多肽之间的界限并不是很清晰,有人基于发挥功能性作用的结构域所需的残基数认为,若残基数少于40,就称之为多肽或肽。要发挥生物学功能,蛋白质需要正确折叠为一个特定构型,主要是通过大量的非共价相互作用(如氢键,离子键,范德华力和疏水作用)来实现;此外,在一些蛋白质(特别是分泌性蛋白质)折叠中,二硫键也起到关键作用。为了从分子水平上了解蛋白质的作用机制,常常需要测定蛋白质的三维结构。由研究蛋白质结构而发展起来了结构生物学,采用了包括X射线晶体学、核磁共振等技术来解析蛋白质结构。 一定数量的残基对于发挥某一生物化学功能是必要的;40-50个残基通常是一个功能性结构域大小的下限。蛋白质大小的范围可以从这样一个下限一直到数千个残基。目前估计的蛋白质的平均长度在不同的物种中有所区别,一般约为200-380个残基,而真核生物的蛋白质平均长度比原核生物长约55%。更大的蛋白质聚合体可以通过许多蛋白质亚基形成;如由数千个肌动蛋白分子聚合形成蛋白纤维。.

之间二級結構和蛋白质结构相似

二級結構和蛋白质结构有(在联盟百科)31共同点: 基因組丙氨酸亮氨酸二面角结构域结构生物学结构模体缬氨酸羰基疏水性生物大分子生物化学甲硫氨酸甘氨酸異亮氨酸谷氨酸蘇氨酸脯氨酸酪氨酸色氨酸苯丙氨酸蛋白质核磁共振氢键氨基酸...拉氏图 扩展索引 (1 更多) »

基因組

在生物学中,一个生物体的基因组是指包含在该生物的DNA(部分病毒是RNA)中的全部遗传信息,又稱基因體(genome)。基因组包括基因和非編碼DNA。1920年,德国汉堡大学植物学教授汉斯·温克勒(Hans Winkler)首次使用基因组这一名词。 更精确地讲,一个生物体的基因组是指一套染色体中的完整的DNA序列。例如,生物个体体细胞中的二倍体由两套染色体组成,其中一套DNA序列就是一个基因组。基因组一词可以特指整套核DNA(例如,核基因组),也可以用于包含自己DNA序列的细胞器基因组,如粒线体基因组或叶绿体基因组。当人们说一个有性生殖物种的基因组正在测序时,通常是指测定一套常染色体和两种性染色体的序列,这样来代表可能的两种性别。即使在只有一种性别的物种中,“一套基因组序列”可能也综合了来自不同个体的染色体。通常使用中,“遗传组成”一词有时在交流中即指某特定个体或物种的基因组。对相关物种全部基因组性质的研究通常被称为基因组学,该学科与遗传学不同,后者一般研究单个或一组基因的性质。.

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丙氨酸

丙氨酸是一種氨基酸,原文為alanine,常簡寫為ala,在氨基酸序列中可簡寫為A。於1879年首度被分離出來。 鳥類和哺乳類可經由食物中的糖分解所得的丙酮酸合成得到丙氨酸,因此對這些動物來說,丙氨酸為非必需氨基酸。但人體必需的氨基酸之一.

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亮氨酸

亮氨酸(英文:Leucine,简写为 Leu 或 L)是二十种基本氨基酸的其中一种,和异亮氨酸互为同分异构体。在营养学上,亮氨酸是人体的必需氨基酸。 亮氨酸是在蛋白质内最常出现的氨基酸,而且对于婴儿与孩童时期的正常发育和成年人身体内的氮平衡都很重要。据推测,亮氨酸可能在以平衡蛋白质的生化和分解的方法来维持肌肉上占了很重要的角色。 亮氨酸的主要食物来源有:全穀、牛奶、乳制品、蛋、猪肉、牛肉、鸡肉、豆类、叶菜。.

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二面角

二面角指两个半平面所夹的空间部分,而两个半平面所交的直线称为二面角的棱。.

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碳(Carbon,拉丁文意為煤炭)是一種化學元素,符號為C,原子序数為6,位於元素週期表中的IV A族,屬於非金屬。每個碳原子有四顆能夠進行鍵合的電子,因此其化合價通常為4。自然產生的碳由三種同位素組成:12C和13C為穩定同位素,而14C則具放射性,其半衰期約為5,730年。碳是少數幾個自遠古就被發現的元素之一(見化學元素發現年表)。 碳的同素異形體有數種,最常見的包括:石墨、鑽石及無定形碳。這些同素異形體之間的物理性質,包括外表、硬度、電導率等等,都具有極大的差異。在正常條件下,鑽石、碳納米管和石墨烯的熱導率是已知材質中最高的。 所有碳的同素異形體在一般條件下都呈固态,其中石墨的熱力學穩定性最高。它們不易受化學侵蝕,甚至連氧都要在高溫下才可與其反應。碳在無機化合物中最常見的氧化態為+4,並在一氧化碳及過渡金屬羰基配合物中呈+2態。無機碳主要來自石灰石、白雲石和二氧化碳,但也大量出現在煤、泥炭、石油和甲烷水合物等有機礦藏中。碳是所有元素中化合物种类最多的,目前有近一千萬種已記錄的純有機化合物,但這只是理論上可以存在的化合物中的冰山一角。 碳的豐度在地球地殼中排列第15(见地球的地殼元素豐度列表),並在全宇宙中排列第4(见化學元素豐度),名列氫、氦和氧之下。由於碳元素極為充沛,再加上它在地球環境下所能產生的聚合物種類極為繁多,因此碳是地球上所有生物的化學根本。.

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结构域

蛋白质结构域(protein domain)是蛋白质中的一类结构单元,是构成蛋白质(三级)结构的基本单元。 有些球形蛋白的一条肽链,或以共价键相连的两条或多条肽链在空间结构上可以区分为若干个球状的子结构,其中的每一个球状子结构就被称为一个结构域。 同一个蛋白的各个结构域之间是以肽链相互链接的,而链接两个蛋白质结构域的绝大多数都是单股肽链,只有在极个别的情况下会有少数的双股肽链联系不同的结构域。在X射线晶体学衍射实验绘制的电子密度图中,可以清楚地看到有些球状蛋白地的部存在一些裂隙,这些裂隙就是各个结构域之间的链接部分,蛋白质结构域之间的链接虽然是松散的,但他们仍然属于同一条肽链,靠肽链链接这一点和蛋白质的各个亚基之间依靠非键相互作用维系结构有着本质的区别。 蛋白质结构域在空间上具有临近相关性:即在蛋白质一级结构上相互临近的氨基酸残基,在蛋白质结构域的三维空间结构上也相互临近,在蛋白质一级结构上相互远离的氨基酸残基,在蛋白质结构域的空间结构上也相互远离,甚至分别属于不同的蛋白质结构域。 蛋白质结构域与蛋白质完成生理功能有着密切的关系,有时几个结构域共同完成一项生理功能,有时一个结构域就可以独立完成一项生理功能,但是一个结构不完整的蛋白质结构域是不可能产生生理功能的。因此蛋白质结构域是蛋白质生理功能的结构基础,但必须指出的是,虽然蛋白质结构域与蛋白质的功能关系密切,但是蛋白质结构域和功能域的概念并不相同。.

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结构生物学

结构生物学是一门以分子生物学生物化学和生物物理学的分支,关心的生物大分子(如蛋白质分子和核酸分子)的分子三维结构(Tertiary structure)(包括构架和形态),它们是如何获得它们的结构,并研究改变它们的结构与影响其功能的关系的学科。由于结构生物学能够解释生物大分子的构象和相互作用的方式,而所有的生命活动都是通过各种生物大分子的相互作用来实现;因此,对于生物学家们来说,这是一个非常有吸引力的领域。.

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结构模体

结构模体(structural motif,亦称为结构基序)是链状生物分子(如蛋白质或核酸)中的一种超二级结构,也存在于其它分子之中。结构模体使得我们无法预测蛋白的生物学功能:存在于蛋白质与酶中的模体可能功能迥异。 因为一级结构和三级结构之间的关系并不简单直接,两个生物聚合物可以共享同一个模体又缺乏明显的一级结构的相似性。换言之,一个结构模体不必要具有与一个相关。另外,的存在并不一定意味着一个独特的结构。例如,在大多数DNA模体中,假设该序列的DNA不从正常的“双螺旋”结构偏离。.

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缬氨酸

纈氨酸(Valine)是二十種蛋白胺基酸中的其中一種。其英文名稱Valine的命名是源自於纈草(Valerian),而中文名稱也因此稱為纈氨酸。 从營養學的觀點來看,纈氨酸是一種必需胺基酸。它的密码子是GUU、GUA、GUC和GUG。它是一种非极性氨基酸,因此纈氨酸是疏水性的。 纈氨酸是完全地電中性,當其側鏈也是中性,而且由其氨基和羧基所產生的電荷剛好平衡,這種分子稱為兩性離子。 在鐮刀型紅血球疾病裡,血紅蛋白內的纈氨酸替代了親水性胺基酸-穀氨酸(Glutamate):因為纈氨酸是疏水性的,血紅蛋白因此而無法正確折疊。 含有豐富的纈氨酸的食物來源有:白乾酪、魚、禽類、牛、花生、芝麻籽和濱豆。.

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羰基

基(carbonyl group)在有机化学中,是一个形如 C.

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疏水性

在化學裡,疏水性指的是一個分子与水互相排斥的物理性質。这种分子称为疏水物。 疏水性分子偏向於非極性,並因此較會溶解在中性和非極性溶液(如有机溶剂)。疏水性分子在水裡通常會聚成一團,而水在疏水性溶液的表面時則會形成一個很大的接觸角而成水滴状。 舉例來說,疏水性分子包含有烷烴、油、脂肪和多數含有油脂的物質。 疏水性通常也可以稱為親脂性,但這兩個詞並不全然是同義的。即使大多數的疏水物通常也是親脂性的,但還是有例外,如矽橡膠和碳氟化合物(Fluorocarbon)。.

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生物大分子

生物大分子指的是作为生物体内主要活性成分的各种分子量达到上万或更多的有机分子。常见的生物大分子包括蛋白质、核酸 (DNA、RNA等)、糖类。 这只是一個概念性定義,与生物大分子对立的是小分子物质(二氧化碳、甲烷等)和无机物质,实际上生物大分子的特点在于其表现出的各种生物活性和在生物新陈代谢中的作用。 比如:某些多肽和某些脂类物质的分子量并未达到惊人的地步,但其在生命过程中同样表现出了重要的生理活性。与一般的生物大分子并无二致。 生物大分子大多数是由简单的组成结构聚合而成的,蛋白质的组成单位是氨基酸,核酸的组成单位是核苷酸。 生物大分子都可以在生物体内由简单的结构合成,也都可以在生物体内经过分解作用被分解为简单结构,一般在合成的过程中消耗能量,分解的过程中释放能量。 蛋白质、核酸和多糖是3类主要的生物大分子,它们在分子结构和生理功能上差别很大,然而,在以下几个方面又显出共性:.

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生物化学

生物化学(biochemistry,也作 biological chemistry),顾名思义是研究生物体中的化学进程的一门学科,常常被简称为生化。它主要用于研究细胞内各组分,如蛋白质、糖类、脂类、核酸等生物大分子的结构和功能。而对于化学生物学来说,则着重于利用化学合成中的方法来解答生物化学所发现的相关问题。 虽然存在着大量不同的生物分子,但实际上有很多大的复合物分子(称为“聚合物”)是由相似的亚基(称为“单体”)结合在一起形成的。每一类生物聚合物分子都有自己的一套亚基类型。例如,蛋白质是由20种氨基酸所组成,而脱氧核糖核酸(DNA)由4种核苷酸构成。生物化学研究集中于重要生物分子的化学性质,特别着重于酶促反应的化学机理。 在生物化学研究中,对细胞代谢和内分泌系统的研究进行得相当深入。生物化学的其他研究领域包括遗传密码(DNA和RNA)、 蛋白质生物合成、跨膜运输(membrane transport)以及细胞信号转导。.

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甲硫氨酸

硫氨酸(Methionine,又稱蛋胺酸),在所有後生動物中它是一種必需氨基酸。與半胱氨酸一起,甲硫氨酸是兩個含硫蛋白原氨基酸之一。對人而言是唯一的含硫必需氨基酸,有L型及D型兩種,與生物體內各種含硫化合物(如:蛋白質)的代謝密切相關。是体内活性甲基和硫的主要来源。 DL-蛋氨酸可利用化學法生產。蛋氨酸是強肝解毒劑、促進發育劑,當缺乏甲硫氨酸時,會引起食慾減退。甲硫氨酸廣泛應用於營養補充與畜產飼料,由於甲硫氨酸容易被雞吸收而轉變為雞肉蛋白,在雞飼料中添加甲硫氨酸,可少耗飼料,並使雞肉生長健全。目前甲硫氨酸主要有四類:固體甲硫氨酸、液態羥基甲硫氨酸(MHA)、液體甲硫氨酸鈉和固體羥基甲硫氨酸鈣,其中固體甲硫氨酸的市場最大。但在美國甲硫氨酸市場,液態羥基甲硫氨酸(MHA)為第一大。 甲硫胺酸在人體中由mRNA上的起始密碼子(含氮鹼基序列AUG)經核糖體轉譯後生成。.

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甘氨酸

氨酸(glycine,简写为Gly或G),即胺基乙酸,是20个蛋白氨基酸中分子量最小的一个。它是白色或浅黄色晶体,易溶于水,有甜味。甘氨酸的侧键是一个氢原子。甘氨酸的α碳连接两个氢原子,故不是旋光异构体。由于甘氨酸的侧键非常小,它可以占据其它氨基酸无法占据的空间,比如作为胶原螺旋内的氨基酸。 在一些蛋白质中(比如细胞色素、肌红蛋白和血红蛋白)它随着进化的演变变化相当小,因为假如一个比较大的氨基酸取代它的话整个蛋白质的结构就会变化。 大多数蛋白质只含少量甘氨酸,膠原蛋白是一个重要的例外,它含三分之一的甘氨酸。.

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異亮氨酸

异亮氨酸(Isoleucine、簡寫:三字母: Ile;一字母: I)是二十種基本胺基酸的其中一種,幾乎在所有蛋白質的結構裡都存在著。其化學組成和亮氨酸完全一樣,但原子连接/排列顺序不同,因此与亮氨酸有不同的性質。异亮氨酸屬於疏水性胺基酸。 异亮氨酸有兩個對掌中心,所以有四種立體異構物和兩個L-异亮氨酸的非對映體。但無論如何,自然所存在的异亮氨酸只有一種類型,即L-异亮氨酸。 營養學上,异亮氨酸是人類的必需胺基酸,人体无法合成异亮氨酸,只能通过体外摄取。异亮氨酸的豐富來源有:蛋、雞、豬肉、羊肉、豆、大豆、白乾酪、牛奶、腰果、穀物。.

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谷氨酸

谷氨酸(英語:Glutamic acid)是α-氨基戊二酸是组成生物体内各种蛋白质的20種氨基酸之一。.

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胺(英語:amine)是氨分子(NH3)中的氢被烃基取代后形成的一类有机化合物。氨基(-NH2、-NHR、-NR2)是胺的官能团。 如果氮原子连着羰基(C.

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蘇氨酸

蘇氨酸(Threonine)是一種必需的氨基酸,為白色斜方晶系或結晶性粉末,微甜。因結構與蘇糖相似而得名。主要用於醫藥、化學試劑、營養強化劑,可以強化乳製品,具有恢復人體疲勞,促進生長發育的效果。L-蘇氨酸是一種飼料的原料。 Category:蛋白氨基酸 Category:生糖氨基酸 Category:生酮氨基酸 Category:必需氨基酸.

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脯氨酸

脯氨酸(Proline,縮寫為Pro 或P )是一個α-氨基酸,20個DNA編碼的其中之一。其對應密碼子為CCU,CCC,CCA和CCG。 脯氨酸不是一種必需氨基酸,人體可以自行合成。在20個蛋白質形成氨基酸中,其最特別之處在於胺氮被綁定到並非一個而是兩個烷基基團,因此使它具有仲氨,L型較常具有S立體化學。.

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酪氨酸

酪氨酸(Tyrosine, 縮寫為 Tyr or Y) 或 4 - 羥基苯丙氨酸, 是細胞用來合成蛋白質的22種胺基酸之一,在細胞中可用於合成蛋白質,其密碼子為UAC和UAU,屬於含有極性側基,人體可自行合成的非必需胺基酸。單詞“酪氨酸”是來自希臘語 tyros,意思奶酪。19世紀初被德國的化學家尤斯图斯·冯·李比希首先在起司的酪蛋白中發現, ,當用作於官能基或側基時則稱做酪氨酰。.

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色氨酸

色氨酸(Tryptophan, 縮寫Trp或W)是22個標準氨基酸之一,人體不能合成的必需氨基酸,因此它須從食物中汲取。它的標準遺傳密碼的密碼子編碼為UGG,只有L-立體異構體色氨酸有構造或酶活蛋白質的作用,R-立體異構體則偶爾在自然產生的肽中發現。色氨酸的明顯結構式特徵是,它含有吲哚官能團。它是血清素(亦称“5-羟色胺”)的前體,血清素是重要的神經递质。.

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苯丙氨酸

苯丙氨酸(Phenylalanine,簡稱Phe或F),是二十種常見胺基酸的一種,化學式為:C6H5CH2CH(NH2)COOH,在室溫下為粉末狀固體。它是一種必需胺基酸,人體無法自行合成,必須從飲食中攝取。因為分子一端的苯環具有疏水性,所以苯丙胺酸被分類為非極性分子。 L-苯丙胺酸(LPA)為一種電中性胺基酸,它的合成密碼子为"UUU"和"UUC"。苯丙氨酸作為酪氨酸,單胺類信號傳導分子的多巴胺,去甲腎上腺素,和腎上腺素,以及皮膚色素的黑色素的前體。苯丙氨酸是在哺乳動物的乳汁中天然發現。它用於食品和飲料產品的製造,並作為以其著名的止痛和抗抑鬱作用的營養補充劑出售。它是一種神經調節劑苯乙胺的直接前體,一種常用的膳食補充劑。 一般由植物生成苯丙胺酸,如下圖:.

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蛋白质

蛋白质(protein,旧称“朊”)是大型生物分子,或高分子,它由一个或多个由氨基酸残基组成的长链条组成。氨基酸分子呈线性排列,相邻氨基酸残基的羧基和氨基通过肽键连接在一起。蛋白质的氨基酸序列是由对应基因所编码。除了遗传密码所编码的20种“标准”氨基酸,在蛋白质中,某些氨基酸残基还可以被改變原子的排序而发生化学结构的变化,从而对蛋白质进行激活或调控。多个蛋白质可以一起,往往是通过结合在一起形成稳定的蛋白质复合物,发挥某一特定功能。 与其他生物大分子(如多糖和核酸)一样,蛋白质是地球上生物体中的必要组成成分,参与了细胞生命活动的每一个进程。酶是最常见的一类蛋白质,它们催化生物化学反应,尤其对于生物体的代谢至关重要。除了酶之外,还有许多结构性或机械性蛋白质,如肌肉中的肌动蛋白和肌球蛋白,以及细胞骨架中的微管蛋白(参与形成细胞内的支撑网络以维持细胞外形)。另外一些蛋白质则参与细胞信号传导、免疫反应、细胞黏附和细胞周期调控等。同时,蛋白质也是动物饮食中必需的营养物质,这是因为动物自身无法合成所有氨基酸,动物需要和必须从食物中获取必需氨基酸。通过消化过程将蛋白质降解为自由氨基酸,动物就可以将它们用于自身的代谢。.

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核磁共振

核磁共振(NMR,Nuclear Magnetic Resonance)是基於原子尺度的量子磁物理性質。具有奇數質子或中子的核子,具有內在的性質:核自旋,自旋角動量。核自旋產生磁矩。NMR觀測原子的方法,是將樣品置於外加強大的磁場下,現代的儀器通常採用低溫超導磁鐵。核自旋本身的磁場,在外加磁場下重新排列,大多數核自旋會處於低能態。我們額外施加電磁場來干涉低能態的核自旋轉向高能態,再回到平衡態便會釋放出射頻,這就是NMR訊號。利用這樣的過程,可以進行分子科學的研究,如分子結構、動態等。.

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氫是一種化學元素,其化學符號為H,原子序為1。氫的原子量為,是元素週期表中最輕的元素。單原子氫(H)是宇宙中最常見的化學物質,佔重子總質量的75%。等離子態的氫是主序星的主要成份。氫的最常見同位素是「氕」(此名稱甚少使用,符號為1H),含1個質子,不含中子;天然氫還含極少量的同位素「氘」(2H),含1個質子和1個中子。 氫原子最早在宇宙復合階段出現並遍佈全宇宙。在標準溫度和壓力之下,氫形成雙原子分子(分子式為H2),呈無色、無臭、無味非金屬氣體,不具毒性,高度易燃。氫很容易和大部份非金屬元素形成共價鍵,所以地球上大部份的氫都以分子的形態存在,比如水和有機化合物等。氫在酸鹼反應中尤其重要,因為在這類反應中各種分子須互相交換質子。在離子化合物中,氫原子可以獲得一個電子成為氫陰離子(H−),或失去一個電子成為氫陽離子(H+)。雖然在一般寫法中,氫陽離子就是質子,但在實際化合物中,氫陽離子的實際結構是更為複雜的。氫原子是唯一一個有薛定諤方程式解析解的原子,所以對氫原子模型的研究在量子力學的發展過程中起到了關鍵的作用。 16世紀,人們通過混合金屬和強酸,首次製備出氫氣。1766至1781年,亨利·卡文迪什第一次發現氫氣是一種獨立的物質,燃燒後會產生水。安東萬-羅倫·德·拉瓦節根據這一性質,將其命名為「Hydrogen」,在希臘文中意為「生成水的物質」。19世纪50年代,英国医生合信编写《博物新编》(1855年)时,把元素名翻译为“轻气”,成為今天中文「氫」字的來源。 氫氣的工業生產主要使用天然氣的蒸汽重整過程,或通過能源消耗更高的水電解反應。大部份的氫氣都在生產地點直接使用,主要應用包括化石燃料處理(如裂化反應)和氨生產(一般用於化肥工業)。在冶金學上,氫氣會對許多金屬造成氫脆現象,使運輸管和儲存罐的設計更加複雜。.

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氢键

氫鍵是分子間作用力的一種,是一种永久偶极之间的作用力,氢键发生在已经以共价键与其它原子键结合的氢原子与另一个原子之间(X-H…Y),通常发生氢键作用的氢原子两边的原子(X、Y)都是电负性较强的原子。氢键既可以是分子间氢键,也可以是分子内的。其键能最大约为200kJ/mol,一般为5-30kJ/mol,比一般的共价键、离子键和金属键键能要小,但强于静电引力。 氢键对于生物高分子具有尤其重要的意义,它是蛋白质和核酸的二、三和四级结构得以稳定的部分原因。.

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氧(IUPAC名:Oxygen)是一種化學元素,符號為O,原子序為8,在元素週期表中屬於氧族。氧屬於非金屬,是具有高反應性的氧化劑,能夠與大部分元素以及其他化合物形成氧化物。氧在宇宙中的總質量在所有元素中位列第三,僅居氫和氦之下。Emsley 2001, p.297在標準溫度和壓力下,兩個氧原子会自然鍵合,形成無色無味的氧氣,即雙原子氧()。氧氣是地球大氣層的主要成分之一,在體積上佔20.8%。地球地殼中近一半的質量都是由氧和氧化物所組成。 氧是細胞呼吸作用中重要的元素。在生物體中,主要有機分子,如蛋白質、核酸、碳水化合物和脂肪等,還有組成動物外殼、牙齒和骨骼的無機化合物,都含有氧原子。生物體絕大部分的質量都由含氧原子的水組成。光合作用利用陽光的能量把水和二氧化碳轉化為氧氣。氧氣的化學反應性強,容易與其他元素結合,所以大氣層中的氧氣成分只能通過生物的光合作用持續補充。臭氧()是氧元素的另一種同素異構體,能夠較好地吸收中紫外線輻射。位於高海拔的臭氧層有助阻擋紫外線,從而保護生物圈。不過,在地表上的臭氧屬於污染物,為霧霾的副產品之一。在低地球軌道高度的單原子氧足以對航天器造成腐蝕。 卡爾·威廉·舍勒於1773年或之前在烏普薩拉最早發現氧元素。約瑟夫·普利斯特里亦於1774年在威爾特郡獨立發現氧,因為其成果的發表日期較舍勒早,所以一般被譽為氧的發現者。1777年,安東萬-羅倫·德·拉瓦節進行了一系列有關氧的實驗,推翻了當時用於解釋燃燒和腐蝕的燃素說。他也提出了氧的現用IUPAC名稱「oxygen」,源自希臘語中的「ὀξύς」(oxys,尖銳,指酸)和「-γενής」(-genes,產生者)。這是因為命名之時,人們曾以為所有酸都必須含有氧。許多化學詞彙都在清末傳入中國,其中原法文元素名「oxygène」被譯為「養」,後譯為「氱」,最終演變為今天的中文名「氧」。 氧的應用包括暖氣、內燃機、鋼鐵、塑料和布料的生產、金屬氣焊和氣割、火箭推進劑、及航空器、潛艇、載人航天器和潛水所用的生命保障系統。.

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氨基酸

胺基酸是生物學上重要的有機化合物,它是由胺基(-NH2)和羧基(-COOH)的官能團組成的,以及一個側鏈连到每一個胺基酸。胺基酸是構成蛋白質的基本單位。賦予蛋白質特定的分子結構形態,使他的分子具有生化活性。蛋白質是生物体內重要的活性分子,包括催化新陳代謝的酶(又称“酵素”)。 不同的胺基酸脱水缩合形成肽(蛋白質的原始片段),是蛋白質生成的前.

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氮是一种化学元素,其化学符号为N;原子序数是7。在自然界中氮单质最普遍的形态是氮气,这是一种在标准状况下无色无味无臭的雙原子气体分子,由于化学性质稳定而不容易发生化學反应。氮气是地球大气中含量最多的气体,佔總體積的78.09%。1772年在苏格兰爱丁堡,由丹尼尔·卢瑟福分離空氣後发现。氮属于氮族元素中的一种。 氮是宇宙中常見的元素,在銀河系及太陽系的豐度排第七名。其生成的原因推測是由於超新星中碳和氫產生的核融合。由於氮元素及其和氫、氧形成的常见化合物都极易揮發,因此在內太陽系中的類地行星中氮元素較不常見。不過和地球一样,其他行星及其卫星的大氣層中,气态的氮及其化合物很常见。 很多工业上很重要的化合物(比如氨、硝酸、用作推进剂或炸药的有机硝酸盐以及氰化物)都含有氮原子。氮原子之间具有非常牢固的化学键,无论是在工业中或是在生物体內,将转化为有用的含氮化合物都是很不容易的。相应的,当含氮化合物燃烧,爆炸或分解时会产生氮气,并通常可以释放大量有用的能量。合成产生的氨和硝酸盐是关键的工业化肥料,而硝酸盐肥料是引起水系统富营养化的关键污染物。 含氮化合物除了作为肥料和能量储存的功用之外还有其他多种用途。氮是克維拉纤维和氰基丙烯酸酯强力胶水等多种材料的组成部分。在各种药学药品的大类中(包括抗生素)都含有氮元素。许多药物都是天然含氮信号分子的类似物或前体药物。比如,有机硝酸盐硝酸甘油和硝普钠在体内代谢产生一氧化氮以控制血压。植物中的生物鹼(经常是防卫性化合物)根据定义是含有氮的,许多知名的含氮药物(比如咖啡因和吗啡)是生物碱或是合成的天然产物类似物,像许多植物生物碱一样用作于动物体内的神经传导物质的接收器上(例如合成苯丙胺)。 氮主要存在于所有的有机体的氨基酸(以及蛋白质)和核酸(DNA和RNA)之中。人类身体中的3%的重量都是氮元素构成的,其含量仅次于氧元素、碳元素和氢元素。氮循环是指氮元素从空气进入生物圈和有机化合物中然后再返回大气的转移过程。.

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拉氏图

拉氏图(又名 Ramachandran 图,图, α-碳与酰胺平面交角图,英名 Ramachandran plot, Ramachandran diagram, 或 plot),起初是于1963年被 G. N. Ramachandran,C.

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二級結構和蛋白质结构之间的比较

二級結構有63个关系,而蛋白质结构有105个。由于它们的共同之处31,杰卡德指数为18.45% = 31 / (63 + 105)。

参考

本文介绍二級結構和蛋白质结构之间的关系。要访问该信息提取每篇文章,请访问:

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