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1、第二节生命活动的主要承担者 蛋白质,1.组成元素：C、H、O、N等(有的氨基酸R基中还含有S、P、Fe等元素)。,2.结构通式,氨基酸中只有甲硫氨酸等少数种类含 S，但 S 是构成蛋白质的特征元素。,一、氨基酸及其种类,R-C2H4O2N,3.结构特点及分析,R基含COOH,氨基酸分子中NH2、COOH至少各有一个，因为R基中可能有NH2，COOH,R基含NH2：,生物体内组成蛋白质的氨基酸都是氨基酸，即NH2和COOH都连在碳上。此外，自然界中还有氨基酸等，但它们不参与蛋白质组成。,每一个氨基酸都有一个NH2和一个COOH 连在同一 个碳原子上，但并非所有的NH2和COOH 都连在同一个碳原
2、子上。,下列4种化合物中，能参与构成蛋白质的是 () BH2NCH2CH2COOH CCH3CH2COOH DCH3CH2CH2NH3,A,4.种类 (1)组成生物体蛋白质的氨基酸约有 种。 各种氨基酸的区别在于 的不同。 (2)根据能否在人体内合成可分为 和 两类。,必需氨基酸,非必需氨基酸,R基,非必需氨基酸：在人体细胞内能够合成的氨基酸，共 12种,必需氨基酸：不能在人体细胞内合成，必须从外界环境中直接摄取的氨基酸，共 8 种(婴儿9种)。,20,甘氨酸 缬氨酸,赖氨酸 天冬氨酸,R基,氨基酸及其种类,关于生物体内氨基酸的叙述，错误的是( ) A构成蛋白质的氨基酸分子的结构通式是 B人体
3、内氨基酸的代谢终产物是水、二氧化碳和尿素 C人体内所有氨基酸均可以互相转化 D两个氨基酸通过脱水缩合形成二肽,C,二、蛋白质的结构及多样性,H,OH,OH,H,H2O,二肽,R1,C,N,C,H,O,COOH,C,H,N,R2,H,H,三肽,H,R1,O,+,+,H2O,二肽,三肽,多肽,肽链,脱水缩合,脱水缩合:,一个氨基酸分子的氨基（NH2）和另一个氨基酸分子的羧基（COOH）相连接,同时脱去一分子的水的结合方式.,连接两个氨基酸分子的化学键叫做肽键.,CONH,(1)脱水缩合产生的H2O中的H来自于COOH和NH2，而氧则只来自于COOH。 (2)一条肽链上至少有一个游离的氨基和一个游离
4、的羧基，并分别位于肽链的两端。 (3)R基中的NH2或COOH不参于肽链的形成，故多余的NH2或COOH位于R基中。,注意：,甘氨酸(C2H5O2N)和x氨基酸反应生成二肽的分子式为C7H12O5N2，则x氨基酸是 (),A,1蛋白质的分子结构 (1)形成：,脱水缩合,盘曲、折叠,(2)蛋白质与多肽的关系： 每个蛋白质分子可以由1条肽链组成，也可由几条肽链通过一定的化学键连接而成。 但多肽只有折叠成特定的空间结构进而构成蛋白质时，才能执行特定的生理功能。,核糖体,内质网、高尔基体,(3)蛋白质与多肽的比较,蛋白质与肽链的本质区别 ： 是否具有空间结构,2.蛋白质分子多样性的原因,2.蛋白质分子
5、多样性的直接原因,(1)氨基酸, 不同 成百上千 千变万化,(2)多肽链的盘曲、折叠方式及其形成的 。,种类,数目,排列顺序,空间结构千差万别,3蛋白质分子多样性的根本原因,DNA分子的多样性,三、蛋白质的功能 蛋白质是生命活动的承担者，其主要功能见下表：,催化作用,运输作用,胰岛素,抗体,教材中常见蛋白质,（1）大部分酶：如蛋白酶、肽酶、脂肪酶等 （2）部分激素：如胰岛素、生长激素 （3）载体蛋白 （4）抗体（抗毒素 凝集素） （5）部分抗原 ：如决定病毒抗原特异性的衣壳。 （6）神经递质的受体 （7）朊病毒：成分为蛋白质，可导致疯牛病等 （8）糖被：位于细胞膜外表面，由蛋白质和多糖组成 （
6、9）血红蛋白 （10）干扰素 （11）胶原蛋白和弹性蛋白：动物细胞间质的主要成分。 （12）含有蛋白质的实验材料：黄豆研磨液、蛋清等。,功能多样性与结构多样性的关系,蛋白质多样性与生物多样性的关系,蛋白质的盐析（不破坏生物活性，可逆） 中性盐对蛋白质的溶解度有显著影响，一般在低盐浓度下随着盐浓度升高，蛋白质的溶解度增加，此称盐溶；当盐浓度继续升高时，蛋白质的溶解度不同程度下降并先后析出，这种现象称盐析。由于各种蛋白质分子颗粒大小、亲水程度不同，故盐析所需的盐浓度也不一样，因此调节混合蛋白质溶液中的中性盐浓度可使各种蛋白质分段沉淀。 常用的中性盐有硫酸铵、硫酸钠、氯化钠等。,蛋白质的变性（不可逆
7、） 蛋白质在重金属盐（汞盐，银盐，铜盐）、酸、碱、乙醇等存在下或加热至70-1000C或在X射线、紫外线的作用下其空间结构发生改变和破坏，从而失去生物活性。,四、相关计算,1、氨基酸数、肽链数、失去水分子数、肽键数之间的关系,肽键数 = 失去水分子数 = 氨基酸数肽链数,2、蛋白质相对分子质量计算公式,蛋白质相对分子质量 = 氨基酸平均相对分子质量氨基酸数目18失去水分子数,总结： 假设氨基酸的平均相对分子质量为a，由n个氨基酸分别形成1条肽链或m条肽链：,(1)若n个氨基酸形成一环状多肽，则： 肽键数脱去水分子数氨基酸数(n) (2)在多肽相对分子质量计算时，还要考虑一些其他化学变 化过程，
8、如二硫键(SS)的形成，每形成一个二硫键， 脱去2个H，故相对分子质量减少2。,3氨基、羧基、原子个数与肽链、肽键的关系 (1)氨基数肽链数R基上的氨基数各氨基酸中氨基的总数肽键数； (2)羧基数肽链数R基上的羧基数各氨基酸中羧基的总数肽键数； (3)N原子数肽键数肽链数R基上的N原子数各氨基酸中N的总数； (4)O原子数肽键数肽链数2R基上的O原子数各氨基酸中O的总数脱水数； (5)H原子数各氨基酸中H的总数2脱水数。,4.氨基酸与相应DNA及RNA片段中碱基数目之间的关系,由于mRNA中有终止密码子等原因，上述关系应理解为每合成1个氨基酸至少需要mRNA上的3个碱基和DNA(基因)上的6个碱基。,5氨基酸的排列与多肽的种类计算 假若有A、B、C三种氨基酸，由这三种氨基酸组成多肽的情况可分为如下两种情况： A、B、C三种氨基酸，每种氨基酸数目无限的情况下，可形成肽类化合物的种类： 形成三肽的种类： (3327种) 形成二肽的种类： (329种),A、B、C三种氨基酸，且每种氨基酸只有一个的情况下，形成肽类化合物的种类： 形成三肽的种类： (3216种) 形成二肽的种类： (326种),