蛋白质的三级结构和四级结构各有何特点?

【参考答案】

蛋白质的三级结构是指多肽链在二级结构、超二级结构和结构域的基础上进一步盘绕、折叠形成的紧密地借各种次级键维持的球状分子构象。其特点是：
(1)具有三级结构的蛋白质一般都是球蛋白，整个分子排列紧密，内部有时只能容纳几个水分子或者空腔更小。
(2)亲水性氨基酸侧链多分布在球蛋白分子的表面，从而使球蛋白分子可溶于水。
(3)疏水性氨基酸侧链多埋藏在分子内部，形成疏水核。
(4)维持蛋白质分子三级结构的作用力，有离子键、氢键、疏水作用、范德华力和二硫键。
蛋白质的四级结构是指具有三级结构的多肽链通过次级键彼此缔合形成的聚集体。其中每个具有三级结构的多肽链称为亚基。亚基一般只有一条多肽链，但有的亚基由两条或多条肽链组成，这样的亚基中的链间以二硫键相连。
由少数亚基聚合而成的蛋白质称为寡聚蛋白，有几十个甚至上千个亚基聚合而成的蛋白质称为多聚蛋白，无四级结构的蛋白质如溶菌酶、肌红蛋白等称为单体蛋白。维持蛋白质四级结构的作用力与维持三级结构的力是相同的。
四级结构的形成使蛋白质结构更加复杂，以便执行更为复杂的功能。血红蛋白的四级结构研究的最为深入。利用X射线衍射技术证明血红蛋白分子是一个四聚体，成人血红蛋白由两条α链和两条β链组成(α₂β₂)。α及β链的三级结构与肌红蛋白非常相似，呈球形，其中也含有一个血红素辅基。血红蛋白与肌红蛋白都是氧的载体，但是血红蛋白是四聚体，4个亚基彼此相互作用使其具有单链肌红蛋白所不具有的特殊功能。血红蛋白除运输氧外，还能将代谢的废物CO₂运输到肺部排出体外，此外还能与H⁺结合，这对维持体内生理pH是必需的。