蛋白质的结构和功能

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肽键
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（一）形成过程： 氨基酸
脱水缩合
多肽
盘曲折叠
蛋白质
1.由两个氨基酸分子脱水缩合而成的叫二肽 1.由两个氨基酸分子脱水缩合而成的叫二肽 由两个氨基酸分子脱水缩合而成的叫 由三个氨基酸分子脱水缩合而成的叫三肽 由三个氨基酸分子脱水缩合而成的叫三肽 由三个及三个以上氨基酸分子脱水缩合而成的叫多肽 由三个及三个以上氨基酸分子脱水缩合而成的叫多肽
4. 各种氨基酸的区别在于：R基的不同 各种氨基酸的区别在于： 基的不同 区别在于
及时巩固
下列哪些氨基酸可以构成人体蛋白质？ 下列哪些氨基酸可以构成人体蛋白质？ ① √ NH2—CH2—COOH COOH ③ √ NH2—CH—CH2—COOH NH2 ④NH2—CH—CH2—COOH COOH ⑤ （ √ NH2—CH—（CH2）2—COOH ②NH2—CH2—CH2OH
六.蛋白质的功能
1.有些蛋白质是构成细胞和生物体的重要物质 结构蛋白） 1.有些蛋白质是构成细胞和生物体的重要物质（结构蛋白） 2.有些蛋白质具有催化作用 2.有些蛋白质具有催化作用 有些蛋白质具有 3.有些蛋白质具有运输作用 3.有些蛋白质具有运输作用 有些蛋白质具有 例如： 例如： 红细胞中的血红蛋白具有运输O 和一部分CO 红细胞中的血红蛋白具有运输O2和一部分CO2的作用 脂蛋白随血液将脂质从肝脏运输到身体其他部位 细胞膜上具有运输作用的载体
六.蛋白质的功能
1.有些蛋白质是构成细胞和生物体的重要物质 结构蛋白） 1.有些蛋白质是构成细胞和生物体的重要物质（结构蛋白） 2.有些蛋白质具有 有些蛋白质具有催化作用 2.有些蛋白质具有催化作用 3.有些蛋白质具有运输作用 3.有些蛋白质具有运输作用 有些蛋白质具有 4.有些蛋白质具有 有些蛋白质具有调节功能 4.有些蛋白质具有调节功能 5.有些蛋白质具有免疫作用 5.有些蛋白质具有免疫作用 有些蛋白质具有 例如：抗体：人体内的B 例如：抗体：人体内的B淋巴细胞受抗原刺激后产生 的免疫球蛋白， 的免疫球蛋白，能够与特异性的抗原相 结合，从而达到清除抗原的目的。 结合，从而达到清除抗原的目的。
a
（二）结构特点：蛋白质具有多样性 结构特点：
原因：1.组成蛋白质的氨基酸的种类不同 原因：1.组成蛋白质的氨基酸的种类不同 2.组成蛋白质的氨基酸的数目成百上千 2.组成蛋白质的氨基酸的数目成百上千 3.组成蛋白质的氨基酸的排列次序变化多端 3.组成蛋白质的氨基酸的排列次序变化多端 4.多肽链的数目及蛋白质的空间结构千差万别 4.多肽链的数目及蛋白质的空间结构千差万别
B．12544 D．12288
6.计算多肽及蛋白质的分子式中各原子数量 6.计算多肽及蛋白质的分子式中各原子数量 由n个氨基酸形成的肽链中，其： 个氨基酸形成的肽链中， 氧原子数目=n个氨基酸中氧原子数目之和 脱去水分子数 氧原子数目 个氨基酸中氧原子数目之和—脱去水分子数 个氨基酸中氧原子数目之和 氮原子数目=各氨基酸中氮原子数目之和 氮原子数目 各氨基酸中氮原子数目之和 练习：氨基酸1分子式为C 练习：氨基酸1分子式为C3H7O2N 氨基酸2分子式为C 氨基酸2分子式为C3H7O4N 请写出由这两种氨基酸分子脱水缩合成的二肽的分子式 二肽分子式为C 二肽分子式为C6H12O5N2
蛋白质的结构与功能
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蛋白质
， 含量： 一.含量： 约占细胞鲜重的 含量 约占细胞鲜重的7%~10%， 占细胞干重50%以上。 以上。 占细胞干重 以上 在细胞中含量只比水少，是细胞中含量最多 在细胞中含量只比水少， 的有机化合物。 的有机化合物。 主要由C.H.O.N4种元素构成，有 种元素构成， 主要由 种元素构成 组成元素： 二. 组成元素： 的还含有P.S.Fe.Cu.Mn等元素。 等元素。 的还含有 等元素 说明：大多数蛋白质含有 元素 说明：大多数蛋白质含有S元素 含Fe 血红蛋白 蛋白质是细胞中最多的含N化合物 蛋白质是细胞中最多的含 化合物
四.基本组成单位： 氨基酸 基本组成单位： 基本组成单位
自然界有100多种 自然界有 多种 而组成蛋白质的大约20种 种
H ①NH2—C—COOH H CH3 ② NH2—C—COOH H CH2-SH ③NH2—C—COOH H
R基 基 C原子 原子 氨基 H原子 原子 羧基
归纳： 归纳：
1.构成生物蛋白质的氨基酸结构通式 构成生物蛋白质的氨基酸结构通式 构成生物蛋白质的氨基酸
8
练习：
2. 100个氨基酸缩合形成一条多肽链，将失 去
99 个分子H2O，形成 99 个肽键。
3. 一个含有六个肽键的多肽，它的氨基酸数 和至少应有游离的氨基和羧基的数目分别是 （
B
） B、7、1、1、 D、7、7、5
A、6、1、1 C、6、6、6
5.计算多肽及蛋白质的分子量 5.计算多肽及蛋白质的分子量 多肽及蛋白质的分子量 = 氨基酸数 × 氨基酸平均分 肽链数） 子量 —（氨基酸数 — 肽链数） × 18 （ 肽键数 = 脱去的水分子数 练习：已知20种氨基酸的平均分子量是128，现有一 练习：已知20种氨基酸的平均分子量是128， 20种氨基酸的平均分子量是128 蛋白质分子由两条多肽链组成，共有肽键98个 蛋白质分子由两条多肽链组成，共有肽键98个，此蛋 98 白质的分子量接近 （ C A．12800 C．11036 ）
五.蛋白质的分子结构 蛋白质的分子结构
许多氨基酸通过脱水，形成肽键而相连 许多氨基酸通过脱水，形成肽键而相连 肽键
(多肽链 多肽链) 多肽链
氨基酸（ 种 蛋白质基本组成单位：氨基酸（20种）
R NH2— C —COOH H —
多肽的形成： 多肽的形成：
R1 R2 R3 NH2- C -COOH HNH- -COOH HNH-C -COOH C H H H H2O H2O R1 R2 R3 NH2- C -CO —— NH- C -CO —— NH- C -COOH H H H
六.蛋白质的功能
1.有些蛋白质是构成细胞和生物体的重要物质 结构蛋白） 1.有些蛋白质是构成细胞和生物体的重要物质（结构蛋白） 2.有些蛋白质具有 有些蛋白质具有催化作用 2.有些蛋白质具有催化作用 3.有些蛋白质具有运输作用 3.有些蛋白质具有运输作用 有些蛋白质具有 4.有些蛋白质具有 有些蛋白质具有调节功能 4.有些蛋白质具有调节功能 例如：激素等能调节、控制细胞的生长、分化、遗 例如：激素等能调节、控制细胞的生长、分化、 传信息的表达。 传信息的表达。 如：胰岛素：具有调节血糖浓度的作用 胰岛素： 生长激素：促进骨骼、肌肉、 生长激素：促进骨骼、肌肉、结缔组织和 内脏的生长，使身体长高。 内脏的生长，使身体长高。
六.蛋白质的功能
1.有些蛋白质是构成细胞和生物体的重要物质（结构蛋白） 1.有些蛋白质是构成细胞和生物体的重要物质 结构蛋白） 2.有些蛋白质具有催化作用 2.有些蛋白质具有催化作用 有些蛋白质具有 3.有些蛋白质具有运输作用 3.有些蛋白质具有运输作用 有些蛋白质具有 4.有些蛋白质具有调节功能 4.有些蛋白质具有调节功能 有些蛋白质具有 5.有些蛋白质具有免疫作用 5.有些蛋白质具有免疫作用 有些蛋白质具有 小结：总之，蛋白质是细胞中重要的有机化合物， 小结：总之，蛋白质是细胞中重要的有机化合物，是 一切生命活动的体现者。 一切生命活动的体现者。
物质名称 水 硫酸 牛奶乳蛋白 人血红蛋白
化学式 H2O H2SO4 C1642H2652O492N420S12 C3032H4816O872N780S8Fe4
原子 个数 3 7 5224 9512
相对分 子质量 18 98 36684 64500
是一种高分子化合物， 三.相对分子质量： 相对分子质量： 相对分子质量 是一种高分子化合物，也就 是指相对分子质量很大的生 物大分子， 物大分子，其分子质量由几 千一直到一百万以上。 千一直到一百万以上。
小结： 小结： 氨 基 酸 数 脱去 水分 子数 氨基 酸平 蛋白质相 均相 氨基 羧基 对分子质 数目 数目 对分 量 子质 量 a an — 18(n-1) an — 18(n-m) 至少 至少 1个 1个 至少 至少 m个 m个
肽链 数
肽键 数
1条 肽链 M条 肽链
n
n —1 n —1
n
n—m n—m
练习： 练习：
下列哪一项不是构成蛋白质多样性的原因（ 下列哪一项不是构成蛋白质多样性的原因（ D A、氨基酸的数目、种类和排列顺序 氨基酸的数目、 B、构成蛋白质的多肽链的数目 C、构成蛋白质的多肽链的空间结构 D、氨基酸至少含一个氨基和一个羧基 ）
六.蛋白质的功能
1.有些蛋白质是构成细胞和生物体的重要物质 结构蛋白） 1.有些蛋白质是构成细胞和生物体的重要物质（结构蛋白） 例如： 例如：细胞膜主要由蛋白质和磷脂构成 细胞膜上的糖蛋白 人和动物的红细胞中的主要成分是血红蛋白 人和动物肌肉中的肌球蛋白和肌动蛋白 2.有些蛋白质具有催化作用 2.有些蛋白质具有催化作用 有些蛋白质具有 如：酶:生物体内的各种化学反应几乎都是在酶的催化 作用下进行的，而酶几乎全是蛋白质， 作用下进行的，而酶几乎全是蛋白质，如唾液淀粉酶
r（r为多肽链R基上的氨基，羧基数） 基上的氨基，羧基数）
条肽链，则含氨基，羧基的数目= + 假设蛋白质有m条肽链，则含氨基，羧基的数目=m+r 练习：人的免疫球蛋白中，IG由 条肽链组成， 练习：人的免疫球蛋白中，IG由4条肽链组成，共有 764个氨基酸，则该蛋白质分子中至少有游离的氨基 个氨基酸， 个氨基酸 和羧基( COOH)分别是 分别是_________________. (-NH2)和羧基(-COOH)分别是_________________. 4和4
想一想： 想一想： 蛋白质结构多样性和功能多样性有 何关系？ 何关系？
生物的结构决定功能，蛋白质的结 生物的结构决定功能， 构多样性决定了功能的多样性， 构多样性决定了功能的多样性，结构 和功能是相互统一的。 和功能是相互统一的。
七.蛋白质的变性 蛋白质分子的空间结构不是很稳定，在特定条件下， 蛋白质分子的空间结构不是很稳定，在特定条件下， 蛋白质结构可发生变化。 蛋白质结构可发生变化。 1.引起蛋白质变性的因素 1.引起蛋白质变性的因素 重金属盐（汞盐、银盐）；酸 重金属盐（汞盐、银盐）；酸、碱、乙醇、尿素；高 ）； 乙醇、尿素； 温；X射线、紫外线等。 射线、紫外线等。 2. 蛋白质变性过程中发生的变化 蛋白质变性过程中不发生肽键的断裂， 蛋白质变性过程中不发生肽键的断裂，而主要发生空 间结构的变化，使肽链由有序状态变为无序状态， 间结构的变化，使肽链由有序状态变为无序状态，溶 解度降低易于形成沉淀。 解度降低易于形成沉淀。
2.在氨基酸分子式中，若N的数目多余 ，O的 在氨基酸分子式中， 的数目多余1， 的 在氨基酸分子式中 的数目多余 数目多余2，则多出来的N、 在 R基上 数目多余 ，则多出来的 、O在__________ 基上
3.求氨基酸的分子式： 求氨基酸的分子式： 求氨基酸的分子式 若某氨基酸的R基为 若某氨基酸的 基为—C2H2ON4，则该氨基 基为 ， 酸的分子式为？ 酸的分子式为？ 氨基酸的分子式： 氨基酸的分子式：C4H6N5O3
O H 3.肽键的写法： 3.肽键的写法： —CO—NH— 肽键的写法 O —C—N— —C—N— O —N—C—
H H 4.肽键数与脱去水分子数的关系及计算 4.肽键数与脱去水分子数的关系及计算 肽键数 = 脱去的水分子数 = 氨基酸数 - 肽链数 （说明：如为多肽，肽链数为1） 说明：如为多肽，肽链数为1 练习：某蛋白质2条肽链，每条肽链由5个氨基酸组成， 练习：某蛋白质2条肽链，每条肽链由5个氨基酸组成， 则肽键数为？ 则肽键数为？
2.多肽通常呈链状结构，叫做肽链。 2.多肽通常呈链状结构，叫做肽链。蛋白质含一条或 多肽通常呈链状结构 肽链 多条多肽链。 多条多肽链。 对一条肽链来讲，至少含1个氨基， 个羧基（不含R基上的） 对一条肽链来讲，至少含1个氨基，1个羧基（不含R基上的） 基中可能有氨基或羧基，故多肽链中含氨基， 由于R基中可能有氨基或羧基，故多肽链中含氨基，羧 基的数目=1+ 基的数目=
R H2N—C—COOH H
2.构成蛋白质的基本元素：C H O N（S） 构成蛋白质的基本元素： 构成蛋白质的基本元素 3.构成生物蛋白质的氨基酸结构特点 构成生物蛋白质的氨基酸结构特点 构成生物蛋白质的氨基酸
至少都有1个氨基、 个羧基和 个羧基和1个氢原子且 至少都有 个氨基、1个羧基和 个氢原子且 个氨基 连接在同一个碳原子上。 连接在同一个碳原子上。