7、蛋白质结构解析：从基础到高级

蛋白质结构解析：从基础到高级

1. 肽键与立体化学

1.1 肽键的形成与结构特点

肽键是蛋白质多肽链的基本结构单元，由两个氨基酸缩合而成。缩合产物称为二肽，多个氨基酸以此方式连接可形成多肽或蛋白质。

从化学键长度来看，根据典型的碳 - 氧和碳 - 氮键长数据（见表 1），原本预计肽键中碳 - 氧键长为 1.22 Å，碳 - 氮键长为 1.45 Å。但 X 射线晶体学研究发现，实际碳 - 氧键长为 1.24 Å，碳 - 氮键长为 1.32 Å，介于双键和单键预期值之间。

键类型	键长 (Å)
C=O	1.22
C - O	1.27
C=N	1.25
C - N	1.45

化学家莱纳斯·鲍林（Linus Pauling）通过提出肽键的两种共振结构解释了这一现象。一种是碳 - 氧为双键，另一种是碳 - 氮为双键且氧带负电荷，使得 π 电子云在 O - C - N 三个原子上离域。基于观测的键长，得出肽键约有 60% 的 C=O 特征和 40% 的 C=N 特征。

1.2 肽键的立体异构