蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能

1、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能,蛋白質(zhì),約占細(xì)胞鮮重的7%10%， 占細(xì)胞干重50%以上。 在細(xì)胞中含量只比水少，是細(xì)胞中含量最多的有機(jī)化合物,主要由C.H.O.N4種元素構(gòu)成，有的還含有P.S.Fe.Cu.Mn等元素,含F(xiàn)e 血紅蛋白,一.含量,二. 組成元素,說明：大多數(shù)蛋白質(zhì)含有S元素,蛋白質(zhì)是細(xì)胞中最多的含N化合物,是一種高分子化合物，也就是指相對(duì)分子質(zhì)量很大的生物大分子，其分子質(zhì)量由幾千一直到一百萬以上,氨基酸,自然界有100多種 而組成蛋白質(zhì)的大約20種,三.相對(duì)分子質(zhì)量,四.基本組成單位,氨基,R基,C原子,羧基,H原子,1.構(gòu)成生物蛋白質(zhì)的氨基酸結(jié)構(gòu)通式,2.構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本元素,C H

2、O N（S,歸納,3.構(gòu)成生物蛋白質(zhì)的氨基酸結(jié)構(gòu)特點(diǎn),至少都有1個(gè)氨基、1個(gè)羧基和1個(gè)氫原子且連接在同一個(gè)碳原子上,4. 各種氨基酸的區(qū)別在于,R基的不同,下列哪些氨基酸可以構(gòu)成人體蛋白質(zhì),NH2CH2COOH NH2CH2CH2OH COOH NH2CHCH2COOH NH2 NH2CHCH2COOH COOH NH2CH（CH2）2COOH,及時(shí)鞏固,2.在氨基酸分子式中，若N的數(shù)目多余1，O的數(shù)目多余2，則多出來的N、O在_,R基上,3.求氨基酸的分子式：若某氨基酸的R基為C2H2ON4，則該氨基酸的分子式為,氨基酸的分子式：C4H6N5O3,五.蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu),許多氨基酸通過脫水，形

3、成肽鍵而相連,多肽鏈,蛋白質(zhì)基本組成單位,氨基酸（20種,NH2,C,COOH,多肽的形成,一）形成過程,氨基酸,脫水縮合,多肽,盤曲折疊,蛋白質(zhì),1.由兩個(gè)氨基酸分子脫水縮合而成的叫二肽 由三個(gè)氨基酸分子脫水縮合而成的叫三肽 由三個(gè)及三個(gè)以上氨基酸分子脫水縮合而成的叫多肽,2.多肽通常呈鏈狀結(jié)構(gòu)，叫做肽鏈。蛋白質(zhì)含一條或多條多肽鏈,對(duì)一條肽鏈來講，至少含1個(gè)氨基，1個(gè)羧基（不含R基上的,由于R基中可能有氨基或羧基，故多肽鏈中含氨基，羧基的數(shù)目=1+ r（r為多肽鏈R基上的氨基，羧基數(shù),假設(shè)蛋白質(zhì)有m條肽鏈，則含氨基，羧基的數(shù)目=m+r,練習(xí)：人的免疫球蛋白中，IG由4條肽鏈組成，共有764個(gè)

4、氨基酸，則該蛋白質(zhì)分子中至少有游離的氨基(-NH2)和羧基(-COOH)分別是_,4 和 4,4.肽鍵數(shù)與脫去水分子數(shù)的關(guān)系及計(jì)算,肽鍵數(shù) = 脫去的水分子數(shù) = 氨基酸數(shù) - 肽鏈數(shù) （說明：如為多肽，肽鏈數(shù)為1,練習(xí)：某蛋白質(zhì)2條肽鏈，每條肽鏈由5個(gè)氨基酸組成，則肽鍵數(shù)為,3.肽鍵的寫法,8,練習(xí),2. 100個(gè)氨基酸縮合形成一條多肽鏈，將失去 個(gè)分子H2O，形成 個(gè)肽鍵,3. 一個(gè)含有六個(gè)肽鍵的多肽，它的氨基酸數(shù)和至少應(yīng)有游離的氨基和羧基的數(shù)目分別是（ ） A、6、1、1 B、7、1、1、 C、6、6、6 D、7、7、5,99,99,B,5.計(jì)算多肽及蛋白質(zhì)的分子量,多肽及蛋白質(zhì)的分子量

5、 = 氨基酸數(shù) 氨基酸平均分子量 （氨基酸數(shù) 肽鏈數(shù)） 18,練習(xí)：已知20種氨基酸的平均分子量是128，現(xiàn)有一蛋白質(zhì)分子由兩條多肽鏈組成，共有肽鍵98個(gè)，此蛋白質(zhì)的分子量接近 （ ） A12800 B12544 C11036 D12288,肽鍵數(shù) = 脫去的水分子數(shù),C,6.計(jì)算多肽及蛋白質(zhì)的分子式中各原子數(shù)量,由n個(gè)氨基酸形成的肽鏈中，其： 氧原子數(shù)目=n個(gè)氨基酸中氧原子數(shù)目之和脫去水分子數(shù) 氮原子數(shù)目=各氨基酸中氮原子數(shù)目之和,練習(xí)：氨基酸1分子式為C3H7O2N 氨基酸2分子式為C3H7O4N 請(qǐng)寫出由這兩種氨基酸分子脫水縮合成的二肽的分子式,二肽分子式為C6H12O5N2,小結(jié),二）

6、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：蛋白質(zhì)具有多樣性,原因：1.組成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類不同,2.組成蛋白質(zhì)的氨基酸的數(shù)目成百上千,3.組成蛋白質(zhì)的氨基酸的排列次序變化多端,4.多肽鏈的數(shù)目及蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)千差萬別,練習(xí)： 下列哪一項(xiàng)不是構(gòu)成蛋白質(zhì)多樣性的原因（ ） A、氨基酸的數(shù)目、種類和排列順序 B、構(gòu)成蛋白質(zhì)的多肽鏈的數(shù)目 C、構(gòu)成蛋白質(zhì)的多肽鏈的空間結(jié)構(gòu) D、氨基酸至少含一個(gè)氨基和一個(gè)羧基,D,六.蛋白質(zhì)的功能,1.有些蛋白質(zhì)是構(gòu)成細(xì)胞和生物體的重要物質(zhì)（結(jié)構(gòu)蛋白,例如：細(xì)胞膜主要由蛋白質(zhì)和磷脂構(gòu)成 細(xì)胞膜上的糖蛋白 人和動(dòng)物的紅細(xì)胞中的主要成分是血紅蛋白 人和動(dòng)物肌肉中的肌球蛋白和肌動(dòng)蛋白,2.有些蛋白質(zhì)具

7、有催化作用,如：酶:生物體內(nèi)的各種化學(xué)反應(yīng)幾乎都是在酶的催化作用下進(jìn)行的，而酶幾乎全是蛋白質(zhì)，如唾液淀粉酶,六.蛋白質(zhì)的功能,1.有些蛋白質(zhì)是構(gòu)成細(xì)胞和生物體的重要物質(zhì)（結(jié)構(gòu)蛋白,2.有些蛋白質(zhì)具有催化作用,3.有些蛋白質(zhì)具有運(yùn)輸作用,例如： 紅細(xì)胞中的血紅蛋白具有運(yùn)輸O2和一部分CO2的作用 脂蛋白隨血液將脂質(zhì)從肝臟運(yùn)輸?shù)缴眢w其他部位 細(xì)胞膜上具有運(yùn)輸作用的載體,六.蛋白質(zhì)的功能,1.有些蛋白質(zhì)是構(gòu)成細(xì)胞和生物體的重要物質(zhì)（結(jié)構(gòu)蛋白,2.有些蛋白質(zhì)具有催化作用,3.有些蛋白質(zhì)具有運(yùn)輸作用,4.有些蛋白質(zhì)具有調(diào)節(jié)功能,例如：激素等能調(diào)節(jié)、控制細(xì)胞的生長、分化、遺 傳信息的表達(dá)。 如：胰島素：具

8、有調(diào)節(jié)血糖濃度的作用 生長激素：促進(jìn)骨骼、肌肉、結(jié)締組織和 內(nèi)臟的生長，使身體長高,六.蛋白質(zhì)的功能,1.有些蛋白質(zhì)是構(gòu)成細(xì)胞和生物體的重要物質(zhì)（結(jié)構(gòu)蛋白,2.有些蛋白質(zhì)具有催化作用,3.有些蛋白質(zhì)具有運(yùn)輸作用,4.有些蛋白質(zhì)具有調(diào)節(jié)功能,5.有些蛋白質(zhì)具有免疫作用,例如：抗體：人體內(nèi)的B淋巴細(xì)胞受抗原刺激后產(chǎn)生 的免疫球蛋白，能夠與特異性的抗原相 結(jié)合，從而達(dá)到清除抗原的目的,六.蛋白質(zhì)的功能,1.有些蛋白質(zhì)是構(gòu)成細(xì)胞和生物體的重要物質(zhì)（結(jié)構(gòu)蛋白,2.有些蛋白質(zhì)具有催化作用,3.有些蛋白質(zhì)具有運(yùn)輸作用,4.有些蛋白質(zhì)具有調(diào)節(jié)功能,5.有些蛋白質(zhì)具有免疫作用,小結(jié)：總之，蛋白質(zhì)是細(xì)胞中重要的有

9、機(jī)化合物，是一切生命活動(dòng)的體現(xiàn)者,想一想： 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性和功能多樣性有何關(guān)系,生物的結(jié)構(gòu)決定功能，蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)多樣性決定了功能的多樣性，結(jié)構(gòu)和功能是相互統(tǒng)一的,七.蛋白質(zhì)的變性,蛋白質(zhì)分子的空間結(jié)構(gòu)不是很穩(wěn)定，在特定條件下，蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)可發(fā)生變化,1.引起蛋白質(zhì)變性的因素,重金屬鹽（汞鹽、銀鹽）；酸、堿、乙醇、尿素；高溫；X射線、紫外線等,2. 蛋白質(zhì)變性過程中發(fā)生的變化,蛋白質(zhì)變性過程中不發(fā)生肽鍵的斷裂，而主要發(fā)生空間結(jié)構(gòu)的變化，使肽鏈由有序狀態(tài)變?yōu)闊o序狀態(tài)，溶解度降低易于形成沉淀,3.蛋白質(zhì)變性的應(yīng)用,1）加熱或用乙醇處理可使細(xì)菌因蛋白質(zhì)變性而死亡，從而達(dá)到滅菌的目的,2）為防止生物制品（如疫苗、抗毒血清等）變性，應(yīng)將它們保存在適宜環(huán)境中,煮熟的雞蛋,蛋白酶