第一章第一章 细胞中的蛋白质细胞中的蛋白质第二单元细胞的自我保障第二单元细胞的自我保障1蛋白质的功能蛋白质的功能蛋白酶蛋白酶1.1.催化功能催化功能绝大多数的绝大多数的酶酶是蛋白质，催是蛋白质，催化生物体内的化学反应化生物体内的化学反应2蛋白质的功能蛋白质的功能2.2.调节功能调节功能胰岛素能调节血糖浓度胰岛素能调节血糖浓度胰岛素胰岛素3蛋白质的功能蛋白质的功能3.3.结构功能：结构功能：许多蛋白质是构成细胞和生物体的重许多蛋白质是构成细胞和生物体的重要结构物质，在细胞间质中也普遍存在。要结构物质，在细胞间质中也普遍存在。4蛋白质的功能蛋白质的功能4.4.运输功能：运输功能：许多蛋白质具有运送物质的功能。许多蛋白质具有运送物质的功能。血红蛋白细胞膜上的载体5蛋白质的功能蛋白质的功能5.5.运动功能：运动功能：骨骼肌的肌动蛋白和肌球蛋白的相互骨骼肌的肌动蛋白和肌球蛋白的相互作用，直接参与了肌肉的收缩与舒展过程。作用，直接参与了肌肉的收缩与舒展过程。肌动蛋白6蛋白质的功能蛋白质的功能6.6.免疫功能：免疫功能：人体的免疫物质如人体的免疫物质如抗体、淋巴因子是蛋白质及其衍抗体、淋巴因子是蛋白质及其衍生物，细胞免疫中的免疫细胞如生物，细胞免疫中的免疫细胞如T T淋巴细胞、白细胞都有蛋白质淋巴细胞、白细胞都有蛋白质成分。成分。抗体7蛋白质的功能蛋白质的功能7.7.信息传递信息传递功能功能激素与受体的识别激素与受体的识别激素与受体的识别8蛋白质的功能蛋白质的功能 一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担者！9探究：氨基酸的结构特点甘氨酸甘氨酸HHHHCOOHCOOHC CHH2N NCOOHCOOHHHC CHH2N NCHCH3 3 CHCH3 3CH缬氨酸缬氨酸HHCHCH3 3C CHH2 2N NCOOH丙氨酸丙氨酸CH2CH3CH3HCHH2N C COOH亮氨酸亮氨酸1.1.这些氨基酸的结构这些氨基酸的结构具有什么共同特点？具有什么共同特点？2.2.如果将氨基酸的不如果将氨基酸的不同部分作为同部分作为R R基基(-R)(-R)，请找出各分子的请找出各分子的R R基部基部分。分。3.3.请写出氨基酸的请写出氨基酸的结构通式。结构通式。每种氨基酸分子每种氨基酸分子至少至少都含有一个都含有一个NHNH2 2和和一个一个COOHCOOH，并且都，并且都有一个有一个NHNH2 2和一个和一个COOHCOOH连在连在同一同一碳原碳原子上子上10甲烷 氨基NHH羧基COHO氨基酸含有碱性的氨基和酸性的羧基，可以称为“氨基羧酸”，简称“氨基酸”。11每种氨基酸分子每种氨基酸分子至少至少都含有一个都含有一个NHNH2 2和一个和一个COOHCOOH，并且都有一个并且都有一个NHNH2 2和一个和一个COOHCOOH连接在连接在同一同一碳原子上；碳原子上；这个碳原子还连接一个这个碳原子还连接一个H H和一个侧链基团和一个侧链基团( (R R) ) 。HHR RCOOHCOOHC CHH2N NCNHOCOHHHR探究：氨基酸的结构特点结构通式：结构通式：12CHCH3 3HHCOOHCOOH C C CHCH3 3找出属于氨基酸的结构式找出属于氨基酸的结构式_COOHCOOHHHC CHH2N NCHCH3 3 NHNH2 2CHHHCHCH3 3C CHH2 2N N CH2CH2COOHCH2CH3COOHHCHH2N C COOHABCDB探究练习探究练习D13HHC CHH2 2N NCR R1 1HHC CN NCOOHR R2 2HHOOHH2 2OO肽键肽键氨基酸缩合反应氨基酸缩合反应二肽二肽氨基酸残基氨基酸残基二肽：二肽：由两个氨基酸分子缩合而成的化合物。由两个氨基酸分子缩合而成的化合物。氨基酸残基：氨基酸残基：组成多肽的氨基酸单元组成多肽的氨基酸单元。多肽：多肽：由多个氨基酸分子缩合而成的化合物。由多个氨基酸分子缩合而成的化合物。多肽通常呈链状结构，叫做多肽通常呈链状结构，叫做肽链肽链。脱水缩合脱水缩合HHC CHH2 2N NCOOHR R1 1HHC CHH2 2N NCOOHR R2 2HHC CHH2 2N NCOOHR R1 1HHC CHH2 2N NCOOHR R2 214氨基酸氨基酸多肽多肽缩合缩合二级二级结构结构盘曲盘曲折叠折叠三级三级结构结构盘曲盘曲折叠折叠四级结构四级结构蛋白质蛋白质组合组合亚基亚基一级结构一级结构蛋白质的四级结构蛋白质的四级结构151.氨基酸氨基酸种类种类不同不同2.氨基酸的氨基酸的数目数目成百上千成百上千3. 氨基酸的氨基酸的排列顺序排列顺序变化多端变化多端4. 多肽链的空间结构多肽链的空间结构千差万别千差万别蛋白质结构多样性的原因蛋白质结构多样性的原因5.有的蛋白质由若干条肽链组成有的蛋白质由若干条肽链组成16小小 结结一、蛋白质的结构层次一、蛋白质的结构层次二、蛋白质的功能二、蛋白质的功能基本元素基本元素结构单位结构单位化学结构化学结构空间结构空间结构C C、H H、O O、N N种类种类结构特点结构特点结构通式结构通式结构单位结构单位氨基酸氨基酸多个氨基酸按照一定多个氨基酸按照一定的顺序脱水缩合形成的顺序脱水缩合形成多肽：多肽：一条或几条多肽链经一条或几条多肽链经盘曲折叠形成盘曲折叠形成蛋白质：蛋白质：17探究练习探究练习1.1.两个氨基酸缩合形成的化合物叫两个氨基酸缩合形成的化合物叫_，形成，形成_个肽键，个肽键， 失去失去_分子水。分子水。2.2.三个氨基酸缩合形成的化合物叫三个氨基酸缩合形成的化合物叫_，形成，形成_个肽键，个肽键， 失去失去_分子水。分子水。n n个氨基酸形成一条肽链中，形成个氨基酸形成一条肽链中，形成 个肽键，失去个肽键，失去 分子分子水。水。n n个氨基酸形成个氨基酸形成m m条肽链中有条肽链中有_个肽键，失去个肽键，失去_分子水。分子水。n-1n-1n-mn-m二肽二肽122三肽三肽1肽键数= =失去水分子数= =氨基酸总数- -肽链条数3.3.结晶牛胰岛素有结晶牛胰岛素有2 2条肽链，条肽链，5151个氨基酸组成，有个氨基酸组成，有_个肽个肽键，失去键，失去_分子水。分子水。494918H2OH2OH NH2-C-COOH-R1-H HNH-C-COOH-R2-HHNH-C-COOH-Rn-H HNH-C-COOH-R3-H HNH-C-COOH-R4-.H HNH-C-COOH-Rn-4-H HNH-C-COOH-Rn-3-H HNH-C-COOH-Rn-2-H HNH-C-COOH-Rn-1-H2OH2OH2OH2OH2OH NH2- C -CO-R1-HNH- C-CO-R2-HNH- C -COOH-Rn-HNH- C -CO-R3-HNH- C -CO-R4-.HNH- C-CO-Rn-4-HNH- C-CO-Rn-3-HNH- C -CO-Rn-2-HNH- C -CO-Rn-1-19H2OH2OH NH2-C-COOH-R1-H HNH-C-COOH-R2-HHNH-C-COOH-Rn0-H HNH-C-COOH-R3-H HNH-C-COOH-R4-H HNH-C-COOH-Rn4-H HNH-C-COOH-Rn3-H HNH-C-COOH-Rn2-H HNH-C-COOH-Rn1-H2OH2OH2OH2OH2OH NH2- C -CO-R1-SNH- C-COR2-HNH- C -COOH-Rn0-HNH- C -CO-R3-HNH- C -COOH-R4-HNH2-C-CO-Rn4-HNH- C-CO-Rn3-NH- C -CORn2-HNH- C -CO-Rn1-S20计算计算1、肽键数、肽键数=氨基酸数氨基酸数-肽链数肽链数2、蛋白质中游离氨基或羧基数目、蛋白质中游离氨基或羧基数目 至少含有的游离氨基或羧基数至少含有的游离氨基或羧基数=肽链数肽链数 游离氨基或羧基数游离氨基或羧基数=肽键数肽键数+R基中含有的氨基基中含有的氨基 或羧基数或羧基数3、蛋白质中含有、蛋白质中含有N、O原子数的计算原子数的计算 N原子数原子数=氨基酸数氨基酸数+R基上的基上的N原子数原子数 O原子数原子数=肽键数肽键数+2肽链数肽链数+R基上的基上的O原子原子数数 =氨基酸中氨基酸中O原子总数原子总数-脱去水分子数脱去水分子数4、蛋白质相对分子质量计算、蛋白质相对分子质量计算 蛋白质相对分子质量蛋白质相对分子质量=氨基酸数氨基酸数氨基酸平均氨基酸平均 相对分子质量相对分子质量-脱水数脱水数18（注意环状肽和（注意环状肽和-s-s-键的特殊情况）键的特殊情况）21归纳总结：归纳总结：氨基氨基酸数酸数肽键肽键数数脱去水脱去水分子数分子数氨基数氨基数目（至目（至少）少）羧基数目羧基数目（至少）（至少）1 1条肽条肽链链 N N N-1 N-1 N-1 N-1 1 1个个 1 1个个M M条肽条肽链链 N NN-MN-MMM肽键数肽键数= =失水数氨基酸数肽链数失水数氨基酸数肽链数22例题 组成生物体某蛋白质的组成生物体某蛋白质的12种氨基酸的平种氨基酸的平均分子量为均分子量为128，一条含有，一条含有100个肽键的个肽键的多肽链的分子量为（多肽链的分子量为（ ） A.12982 B.11128 C.12800 D.11000B231. 20种氨基酸的平均分子量为种氨基酸的平均分子量为128，有，有100个氨基酸所组成个氨基酸所组成的的1条多肽链，其分子量应为（条多肽链，其分子量应为（ ） A.12800 B.11018 C.11000 D.110362.血红蛋白的分子有四条多肽链组成，共有血红蛋白的分子有四条多肽链组成，共有574个氨基酸，个氨基酸，那么该分子中含有的肽键数是（那么该分子中含有的肽键数是（ ） A.570 B.573 C.574 D.5783.假设一个蛋白质分子是由两条肽链共假设一个蛋白质分子是由两条肽链共500个氨基酸分子个氨基酸分子组成，则此分子中羧基的数目至少是组成，则此分子中羧基的数目至少是( ) A.2个个 B.501个个 C.502个个 D.1个个24用氨基酸自动分析仪测定几种多肽化合物和蛋白用氨基酸自动分析仪测定几种多肽化合物和蛋白质的氨基酸数目如下表所示：质的氨基酸数目如下表所示：(1)(1)表中表中与与、与与虽功能相似，但各自具有专虽功能相似，但各自具有专一性，它们之间的差异主要取决于一性，它们之间的差异主要取决于 、 、 、 四方面不同。四方面不同。多肽化合物多肽化合物氨基酸数氨基酸数多肽化合物多肽化合物氨基酸数氨基酸数 催产素催产素9 9 人促黑色素酶人促黑色素酶2222 加压素加压素9 9 牛胰蛋白酶牛胰蛋白酶223223 血管舒张素血管舒张素9 9 人胰岛素人胰岛素5151 平滑肌舒张素平滑肌舒张素1010 免疫球蛋白免疫球蛋白600600 猪促黑色素酶猪促黑色素酶1313 人血红蛋白人血红蛋白574574探究练习探究练习氨基酸的种类氨基酸的种类多肽链的空间结构多肽链的空间结构氨基酸的排列顺序氨基酸的排列顺序氨基酸的数目氨基酸的数目25用氨基酸自动分析仪测定几种多肽化合物和蛋白用氨基酸自动分析仪测定几种多肽化合物和蛋白质的氨基酸数目如下表所示：质的氨基酸数目如下表所示：多肽化合物多肽化合物氨基酸数氨基酸数多肽化合物多肽化合物氨基酸数氨基酸数 催产素催产素9 9 人促黑色素酶人促黑色素酶2222 加压素加压素9 9 牛胰蛋白酶牛胰蛋白酶223223 血管舒张素血管舒张素9 9 人胰岛素人胰岛素5151 平滑肌舒张素平滑肌舒张素1010 免疫球蛋白免疫球蛋白600600 猪促黑色素酶猪促黑色素酶1313 人血红蛋白人血红蛋白574574(2)(2)的生理功能说明蛋白质具有的生理功能说明蛋白质具有 作用；作用；的生理功能说明蛋白质具有的生理功能说明蛋白质具有 作用；作用；的生理功能说明蛋白质具有的生理功能说明蛋白质具有 作用。作用。若若是由是由4 4条肽链组成的，则在脱水缩合过程中生成条肽链组成的，则在脱水缩合过程中生成 分子的水。分子的水。调节调节免疫免疫运输运输570探究练习探究练习26用氨基酸自动分析仪测定几种多肽化合物和蛋白用氨基酸自动分析仪测定几种多肽化合物和蛋白质的氨基酸数目如下表所示：质的氨基酸数目如下表所示：多肽化合物多肽化合物氨基酸数氨基酸数多肽化合物多肽化合物氨基酸数氨基酸数 催产素催产素9 9 人促黑色素酶人促黑色素酶2222 加压素加压素9 9 牛胰蛋白酶牛胰蛋白酶223223 血管舒张素血管舒张素9 9 人胰岛素人胰岛素5151 平滑肌舒张素平滑肌舒张素1010 免疫球蛋白免疫球蛋白600600 猪促黑色素酶猪促黑色素酶1313 人血红蛋白人血红蛋白574574(3)(3)组成上述组成上述1010种化合物的所有氨基酸的种类种化合物的所有氨基酸的种类为为 种。种。(4)(4)这些实例说明了蛋白质的分子结构具有这些实例说明了蛋白质的分子结构具有 性。性。20多样多样探究练习探究练习27