举例说明蛋白质结构与功能的关系?

蛋白质的功能是与其结构息息相关的。
以血红蛋白为例。每一血红蛋白分子由一分子的珠蛋白和四分子亚铁血红素组成，珠蛋白约占96％，血红素占4％。血红蛋白是高等生物体内负责运载氧的一种蛋白质。人体内的血红蛋白由四个亚基构成，分别为两个α亚基和两个β亚基，在与人体环境相似的电解质溶液中血红蛋白的四个亚基可以自动组装成α2β2的形态。
血红蛋白的每个亚基由一条肽链和一个血红素分子构成，肽链在生理条件下会盘绕折叠成球形，把血红素分子抱在里面，这条肽链盘绕成的球形结构又被称为珠蛋白。
血红蛋白与氧结合的过程是一个非常神奇的过程。首先一个氧分子与血红蛋白四个亚基中的一个结合，与氧结合之后的珠蛋白结构发生变化，造成整个血红蛋白结构的变化，这种变化使得第二个氧分子相比于第一个氧分子更容易寻找血红蛋白的另一个亚基结合，而它的结合会进一步促进第三个氧分子的结合，以此类推直到构成血红蛋白的四个亚基分别与四个氧分子结合。而在组织内释放氧的过程也是这样，一个氧分子的离去会刺激另一个的离去，直到完全释放所有的氧分子，这种有趣的现象称为协同效应。

蛋白质的基本结构是氨基酸,多种氨基酸按不同顺序连接在一起并且利用各种作用力形成复杂的结构的多肽链就成为了蛋白质。

蛋白质，是组成身体的重要营养成分，从头到脚都是有蛋白质和七大营养供应，

(一)氨基酸在蛋白质分子中的连接方式
1．肽键
蛋白质分子中的氨基酸之间是通过肽键相连的，—个氨基酸的α-羧基与另一个氨基酸的α-氨基脱水缩合，即形成肽键
肽与肽键
氨基酸通过肽键(-CO-NH-)相连而形成的化合物称为肽(peptide)。由两个氨基酸缩合成的肽称为二肽，三个氨基酸缩合成三肽，以此类推。一般由十个以下的氨基酸缩合成的肽统称为寡肽，由十个以上氨基酸形成的肽被称为多肽(polypeptide)或多肽链。
氨基酸在形成肽链后，氨基酸的部分基团已参加肽键的形成，已经不是完整的氨基酸，称为氨基酸残基。肽键连接各氨基酸残基形成肽链的长链骨架，即…Cα-CO-NH-Cα…结构称为多肽主链。各氨基酸侧链基团称为多肽侧链。每个肽分子都有一个游离的α-NH2末端(称氨基末端或N端)和一个游离α-COOH末端(称羧基末端或C端)。每条多肽链中氨基酸顺序编号从N端开始。书写某多肽的简式时，—般将N端书写在左侧端。
(二)蛋白质分子的一级结构
1．蛋白质分子的一级结构
多肽链中氨基酸的排列顺序称为蛋白质的一级结构。氨基酸排列顺序是由遗传信息决定的，氨基酸的排列顺序是决定蛋白质空间结构的基础，而蛋白质的空间结构则是实现其生物学功能的基础。
(三)蛋白质分子的空间结构
蛋白质分子井非如一级结构那样是完全展开的“线状”，而是处于更高级的水平。天然蛋白质可折叠、盘曲成—定的空间结构(三维结构)。蛋白质的空间结构指蛋白质分子内各原子围绕某些共价键的旋转而形成的各种空间排布及相互关系，这种空间结构称为构象。按不同层次，蛋白质的高级结构可分为二，三和四级结构。
1．蛋白质的二级结构
多肽链主链中各原子在各局部的空间排布，即多肽链主链构象称为蛋白质的二级结构。
蛋白质二级结构的基本形式：蛋白质的肽链局部盘曲、折叠的主要有α-螺旋、β-折叠、β-转角和不规则卷曲等几种形式。
2．蛋白质的三级结构
多肽链中，各个二级结构的空间排布方式及有关侧链基团之间的相互作用关系，称为蛋白质的三级结构。换言之，蛋白质的三级结构系指每一条多肽链内所有原子的空间排布，即多肽链的三级结构=主链构象+侧链构象，三级结构是在二级结构的基础上由侧链相互作用形成的。
多肽链的侧链（也就是氨基酸的侧链）分为亲水性的极性侧链和疏水性的非极性侧链（详见氨基酸分类）。水介质中球状蛋白质的折叠总是倾向于把多肽链的疏水性侧链或疏水性基团埋藏在分子的内部。这一现象被称之为疏水作用或疏水效应（图2-1-8）。疏水作用的本质是疏水基团或疏水侧链出自避开水的需要而被迫相互靠近，并不是疏水基团之间有什么吸引力的缘故，因此，将疏水作用称之为“疏水键”是不正确的。疏水作用是维系蛋白质三级结构最主要的动力。除疏水作用外，维系蛋白质的三级结构的动力还有氢键、盐键（离子键）、范德华力和二硫键等。
蛋白质中的肽键称为主键，氢键、盐键、疏水作用、离子键、二硫键等是副键（次级键，图2-1-9），副键因外力作用（如热）容易断裂，导致蛋白质变性失活。
稳定和维系蛋白质三级结构的键
三级结构对于蛋白质的分子形状及其功能活性部位的形成起重要作用，通过三级结构的形成，可将肽链中某些局部的几个二级结构汇成“口袋”或“洞穴”状，这种结构称为结构域（domain），它们的核心部分多为疏水氨基酸构成，结合蛋白质的辅基常镶嵌在其中，这种结构域多半是蛋白质的活性部位。有的蛋白质分子中只有一个特异的结构域，有的则有多个结构域。最近，在很多蛋白质分子中发现有两段β-折叠之间通过一段α-螺旋相连而形成的球状结构，以及多个α-螺旋形成的螺旋束，或三个二硫键将肽链连接成的三环状结构等结构域与功能活性有密切关系。
3．蛋白质的四级结构
有的蛋白质分子由两条以上具有独立三级结构的肽链通过非共价键相连聚合而成，其中每一条肽链称为一个亚基或亚单位(subunit)。各亚基在蛋白质分子内的空间排布及相互接触称为蛋白质的四级结构。具有四级结构的蛋白质，其几个亚基的结构可以相同，也可以不同。如红细胞内的血红蛋白(hemoglobin，Hb，图2-1-10)是由4个亚基聚合而成的，4个亚基两两相同，即含两个α亚基和两个β亚基。在一定条件下，这种蛋白质分子可以解聚成单个亚基，亚基在聚合或解聚时对某些蛋白质具有调节活性的作用。有的蛋白质虽由两条以上肽链构成，但几条肽链之间是通过共价键(如二硫键)连接的，这种结构不属于四级结构，如前面提到过的胰岛素就是1例。