3.2: 蛋白质组织结构

蛋白质是生命的基本组成部分之一，在细胞中执行许多不同的功能。蛋白质是由氨基酸组成的。氨基酸的序列被称为蛋白质的一级结构。单个氨基酸的局部相互作用导致线性链折叠成二级结构。远端氨基酸的相互作用导致蛋白质（三级结构）的进一步折叠。多个折叠链（亚基）的组装称为四级蛋白质结构。

氨基酸的顺序决定了一级结构

在一条链上结合在一起的氨基酸称为多肽。氨基酸通过它们的氨基(-NH3) 和形成肽键的羧基 (-COOH) 连接。连接的碳和氮原子链是蛋白质的主链，氨基酸侧链垂直伸出。氨基酸残基在多肽链中的顺序是一级结构。

氨基酸残基间的氢键参与了二级结构

蛋白质骨架的氨基和羧基可以形成氢键。当邻近的多个氨基酸残基形成氢键时，可以形成 α（阿尔法）螺旋和 β（贝塔）折叠片等局部结构。这些都是常见的局部结构，产生所谓的蛋白质二级结构。

远侧链的相互作用决定了三级结构

蛋白质的三级结构描述蛋白质的三维排列。为了稳定三级结构，氨基酸残基相互作用，可能在多肽链中相隔很远。相互作用可以是弱的和非共价的（例如，离子键、疏水作用或氢键）或强的和共价的（例如，二硫化物桥）。所有的相互作用都有助于蛋白质的形状和功能。

多个多肽链可以形成一个蛋白质

到目前为止，我们认为蛋白质是由单一的多肽链产生的。许多蛋白质由亚单位组成，每个亚单位由一条多肽链构成。多个蛋白质亚基的组成和相互作用被称为四元结构。

当氨基酸在转化过程中

从核糖体中出现时

形成蛋白质的一级结构

链状序列的长度可以变化

该肽链通过两个氨基酸

胺和羧基末端之间的共价键

结合在一起

随着肽延长氢键的形成

有些氨基酸键合到邻近的氨基酸上

导致链缩短或弯曲

产生了α螺旋结构

其它横向键合产生β折叠

这些结构就是我们所知的

蛋白质二级结构

发生在氨基酸侧基之间

间其他化学相互作用

包括疏水力

离子键和二硫键

进一步折叠形成3D球状的三级结构

这就是许多蛋白质的最终功能形式

如果三级结构的两个或多个肽链

结合形成更大的复合物

就会形成四级结构

以实现最佳相互作用