第第2 2节节 生命活动的主要承担者生命活动的主要承担者 蛋白质蛋白质2004年长期喂养伪劣奶粉的6个月大的李看头脸胖大，四肢细短，体重比出生时还轻。大量伪劣婴儿奶粉由外地流入安徽省阜阳农村市场，造成上百名婴儿患上重度营养不良综合症成为“大头娃娃”，多名婴孩夭折，这一事件已引起安徽省政府高度重视。一一 含量含量: :占占细胞干重细胞干重的的 以上。以上。50%50% 二二 组成元素：组成元素：主要由主要由C C、H H、O O、N N四种元素组成四种元素组成，有的含，有的含P P、S S，有的含微量的金属元素有的含微量的金属元素FeFe、CuCu、MnMn、ZnZn等等其中其中N N含量达蛋白质的含量达蛋白质的16%16%很大（从几千到很大（从几千到100100万以上）万以上）人人血红蛋白分子式：血红蛋白分子式：C C30323032H H48164816O O872872N N780780S S8 8FeFe4 4 三三 相对分子质量：相对分子质量：高分子化合物高分子化合物物质名称物质名称化学式化学式原子个数原子个数相对分子质量相对分子质量水水H H2 2O O3 3 1818硫酸硫酸H H2 2SOSO4 47 79898牛奶乳蛋白牛奶乳蛋白C C16421642H H26522652O O492492 N N420420S S1212522452243668436684人血红蛋白人血红蛋白C C30323032H H48164816O O872872N N780780S S8 8FeFe4 4951295126450064500四四 蛋白质的功能蛋白质的功能酶酶胰岛素胰岛素血红蛋白血红蛋白抗体抗体肌肉肌肉1 1、构成细胞和生物体的物质、构成细胞和生物体的物质2 2、有些有催化作用、有些有催化作用3 3、有些有运输作用、有些有运输作用4 4、有些有调节作用、有些有调节作用5 5、有些有免疫作用、有些有免疫作用 蛋白质是生命活动的体现者。蛋白质分子结蛋白质是生命活动的体现者。蛋白质分子结构的多样性，决定了蛋白质分子具有多种重要功构的多样性，决定了蛋白质分子具有多种重要功能。能。一一 含量含量 二二 组成元素组成元素 三三 相对分子质量相对分子质量 例例1 1、下列各项中，不属于蛋白质功能的选项是、下列各项中，不属于蛋白质功能的选项是( ( ) ) A A构成细胞和生物体的重要物质构成细胞和生物体的重要物质 B B有的蛋白质有运输功能有的蛋白质有运输功能 C C能控制绝大多数生物的遗传能控制绝大多数生物的遗传 D D有的蛋白质具有调节功能有的蛋白质具有调节功能C五五 蛋白质的蛋白质的基本组成单位基本组成单位: :氨基酸氨基酸 （约（约2020种）种）H HC CNHNH2 2COOHCOOHH HCHCH3 3甘氨酸甘氨酸丙氨丙氨酸酸C CNHNH2 2COOHCOOHH H羧基羧基氨基氨基C CNHNH2 2COOHCOOHH H1 1 通式通式: :R R2 2 特点特点氨基酸氨基酸（约（约2020种）种） a.a.至少含有一个氨基和羧基至少含有一个氨基和羧基 b.b.都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上氨基酸的不同氨基酸的不同, ,在于在于R R基的不同基的不同五五 蛋白质的蛋白质的基本组成单位基本组成单位: :CH3CHCOOHCHNH2COOHHHCCOOHNH2SHCH2HCCOOHNH2甲甲乙乙丙丙CH2COOHCH3CHNH2丁丁例例2 2：下列哪一个不属于氨基酸？：下列哪一个不属于氨基酸？C CCOOHCOOHH HN NR R1 1R R2 2O OH HH HC CNHNH2 2C OHC OHH H六六 蛋白质的分子结构蛋白质的分子结构: :1 1、形成过程、形成过程: :脱水缩合脱水缩合五五 蛋白质的蛋白质的基本组成单位基本组成单位 H HCOOHCOOHC CH HN NR R2 2H HOHOHR R1 1C CNHNH2 2C C H HO OOHOHH HR R1 1C CNHNH2 2C C H HO OCOOHCOOHC CH HN NR R2 2H HH H2 2O O 肽肽键键二肽二肽脱水缩合脱水缩合R R1 1C CN NC C H HO OCOOHCOOHC CH HN NR R2 2H HR R3 3C CNHNH2 2C C H HO OH H三肽三肽脱水缩合脱水缩合多肽：多肽：多个氨基酸缩合形成，含多个氨基酸缩合形成，含有多个肽键的化合物有多个肽键的化合物肽链：肽链：多肽通常呈链状结构多肽通常呈链状结构蛋白质：多肽形成复杂空间结构多肽形成复杂空间结构 蛋白质一级结构 蛋白质二级结构三级结构四级结构肽链肽链脱脱水水缩缩合合1条或几条肽链（肽链间以一定化学键连接）条或几条肽链（肽链间以一定化学键连接）螺旋、折叠、盘曲形成复杂的空间结构螺旋、折叠、盘曲形成复杂的空间结构蛋白质分子蛋白质分子n氨基酸分子（氨基酸分子（n3）（多肽）（多肽）空间结构：空间结构：六六 蛋白质的分子结构蛋白质的分子结构: :1、形成过程、形成过程:脱水缩合脱水缩合某种胰岛素空间结构血红蛋白质分子2 2、蛋白质分子结构的多样性：、蛋白质分子结构的多样性：氨基酸种数氨基酸种数不同不同氨基酸数目氨基酸数目成百上千成百上千氨基酸排列次序氨基酸排列次序变化多端变化多端肽链空间结构肽链空间结构千差万别千差万别蛋白质结构蛋白质结构极其多样极其多样蛋白质种类蛋白质种类极其多样极其多样六六 蛋白质的分子结构蛋白质的分子结构: :1 1、形成过程、形成过程: :脱水缩合脱水缩合七七与蛋白质有关的计算与蛋白质有关的计算1、计算某个氨基酸中、计算某个氨基酸中C、H、O、N等元素的数目：等元素的数目：例例3：丙丙氨氨酸酸的的R基基为为CH3，在在一一个个丙丙氨氨酸酸分分子中，含有碳和氧的原子数分别是（子中，含有碳和氧的原子数分别是（）A.3，4B.4，3C.3，2D.4，4C2.氨基、羧基的计算氨基、羧基的计算1条肽链条肽链至少至少含含1个个NH2（头，（头，N端）和端）和1个个COOH（尾，（尾，C端）端）n条肽链至少含有几个条肽链至少含有几个NH2和几个和几个COOH呢呢？例例4、一一个个蛋蛋白白质质分分子子有有二二条条肽肽链链构构成成，共共有有266个个氨氨基基酸酸组组成成，则则这这个个蛋蛋白白质质分分子子至至少少含含有的氨基和羧基数目分别是（有的氨基和羧基数目分别是（）A.264和和266B.265和和264C.264和和3 D.2和和2D21243135795668475149187166814（97）214肽键数肽键数=脱水数脱水数=氨基酸总数氨基酸总数肽链条数肽链条数XNM3、H2O、肽键的计算：、肽键的计算：X=NM 例例6、 若一个蛋白质分子有若一个蛋白质分子有m条肽链，总共由条肽链，总共由n个氨基酸分子组成，那么该分子含有多少个肽键个氨基酸分子组成，那么该分子含有多少个肽键？形成时脱去了多少个水分子？形成时脱去了多少个水分子？n m个肽键个肽键,脱去了脱去了n m个水分个水分子子例例5：胰岛素是含有胰岛素是含有5151个氨基酸的小分子蛋白质，个氨基酸的小分子蛋白质，相对分子质量为相对分子质量为60006000，胰岛素分子有靠两个，胰岛素分子有靠两个二硫键结合的二硫键结合的A A链（链（2121个氨基酸）与个氨基酸）与B B链（链（3030个氨基酸）。问：胰岛素分子中总共含有多个氨基酸）。问：胰岛素分子中总共含有多少个肽键？形成时脱去了多少个水分子？少个肽键？形成时脱去了多少个水分子？4949例例7 7、一一个个由由n n条条肽肽链链组组成成的的蛋蛋白白质质分分子子共共有有m m个个氨氨基基酸酸，该该蛋蛋白白质质分分子子完完全全水水解解共需水分子共需水分子( )( ) A An n个个 B Bm m个个 C (m+n)C (m+n)个个 D D(m-n)(m-n)个个D例例8、某蛋白质由、某蛋白质由2条肽链、条肽链、502个氨基酸组成。个氨基酸组成。在其脱水缩合的过程中，相对分子质量至少减在其脱水缩合的过程中，相对分子质量至少减少了（少了（ ） A36 B9000 C9018 D9072B2124313579566847SS例例9、已已知知20种种氨氨基基酸酸的的平平均均相相对对分分子子质质量量是是128，现现有有一一蛋蛋白白质质分分子子由由两两条条肽肽链链组组成成，共共有有肽肽键键98个个，此蛋白质的相对分子量最接近于（此蛋白质的相对分子量最接近于（）A.12800B.12544C.11036D.12288C4、蛋白质分子量的计算：、蛋白质分子量的计算：蛋白质分子量蛋白质分子量=氨基酸数氨基酸数氨基酸平均分子量氨基酸平均分子量失去的水分子数失去的水分子数18NHNH2 2CHCHCOCONHNHCHCHCOCONHNHCHCHCOCONHNHCHCH3 3CHCH2 2CHCH2 2COOHCOOHCHCH2 2SHSHCHCH3 3CHCHCOOHCOOH例例1010、有多肽结构，如下图所示：、有多肽结构，如下图所示：如以如以四条上述肽链合成（不通过肽键）蛋白质，则其中有：四条上述肽链合成（不通过肽键）蛋白质，则其中有：（1 1）氨基酸）氨基酸_个，氨基酸个，氨基酸_种，氨基种，氨基_个，羧基个，羧基_个，肽键个，肽键_个，个，R R基基_种。四条肽链连接成蛋白质种。四条肽链连接成蛋白质时，失去水分子时，失去水分子_个。个。（2 2）若每个氨基酸的平均相对分子质量为）若每个氨基酸的平均相对分子质量为128128，则这四条，则这四条肽链形成的化合物的相对分子质量为肽链形成的化合物的相对分子质量为_16163 34 48 812123 30 0183218324例例11 11 某某多多肽肽分分子子式式为为C C5555H H7070O O1919N N10 10 ，将将其其彻彻底底水水解解后后只只得得到到下下列列四四种种氨氨基基酸酸：甘甘氨氨酸酸（C C2 2H H5 5NONO2 2）、丙丙氨氨酸酸（C C3 3H H7 7NONO2 2）、苯苯丙丙氨氨酸酸（C C9 9H H1111NONO2 2）、谷谷氨氨酸酸（C C5 5H H9 9NONO4 4）。则参与该多肽合成的谷氨酸分子数是多少？则参与该多肽合成的谷氨酸分子数是多少？四四种种氨氨基基酸酸中中只只有有谷谷氨氨酸酸的的R R中中含含2 2个个氧氧原原子子（注注意意：要要除除掉掉-COOH-COOH中中的的2 2个个氧氧原原子子），据据多多肽肽分分子子式式可可求求出出1010个个氨氨基基酸酸中中共共有有氧氧原原子子为为19+9=2819+9=28个个（注注意意：缩缩合合时时已已脱脱掉掉9 9个个水水），不不含含在在R R基基的的氧氧原原子子数数共共2020个个（即即1010个个-COOH-COOH的的氧氧原原子子），则则R R基基中中共共有有8 8个个氧氧原原子子，故故谷谷氨氨酸酸分分子子数数为为4 4个。个。