肽是由氨基酸连接形成的生物聚合物,其关键元素是碳(C)、氢(H)、氧(O)和氮(N)。术语 "肽序列 "是指氨基酸连接的顺序。肽在生命系统中非常重要,并结合形成更大的链,称为蛋白质。尽管有许多种类的生物肽,但大多数都是由20个氨基酸组成的。蛋白质具有一系列的生物功能,包括作为酶、植物的细胞壁结构和动物细胞的膜。
氨基酸之所以被称为氨基酸是因为它们有胺(-NH2)和羧酸(-CO2H)基团。在生物系统中发现的大多数氨基酸都有R-CH(NH2)-CO2H的通式,其中R是一系列的基团。R的不同结构是影响肽和蛋白质的结构和特性的原因。
当一个氨基酸的胺基与另一个氨基酸上的羧基反应时,肽的合成就发生了。其结果是形成一个结构为-N(H)-CO-的酰胺基,其中氮-碳键被称为肽键。该反应可以发生任何次数,形成由不同官能团组成的肽序列,每个官能团都由一个酰胺基团穿插。
肽和蛋白质有不同层次的结构。初级蛋白质结构是氨基酸的顺序;这是它的肽序列。蛋白质上的功能基团相互作用,将其拉成一个形状。肽的个别扭曲和转折被称为二级结构。它的整体形状,即所有这些扭曲和转折的净结果,是肽的三级结构。
蛋白质或肽的生物化学特性取决于三级结构。与所有化学品一样,蛋白质会呈现出能量上最有利的形状。这种形状是由于各个氨基酸上的基团之间的吸引力和排斥力造成的。因此,三级结构是因为一级结构,这意味着推断出一个特定蛋白质的肽序列将最终解释其特性。
计算出一个蛋白质的肽序列在设计药物方面有应用。许多生物过程依赖于蛋白质的作用,而药物往往通过复制或阻断这些蛋白质的作用而发挥作用。了解蛋白质的行为可能会导致设计出更有效的药物。出于这个原因,制药公司的研究和开发部门通常有一个肽库或肽目录,它将用于寻找新药。
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