1、第二节 生物大分子以碳链为骨架一、二、三、四、蛋 白 质 蚕和蜘蛛吐出的细而坚韧的丝、雄孔雀求偶季节展示的华丽的羽毛、羚羊浓密的毛和坚硬的角，这些看似完全不同的物质，却是由结构大同小异的同一类蛋白质，即角蛋白构成的(图1-4)。曾有人形象地称“一个蛋白一张脸”，反映了蛋白质分子空间结构的多样性。布里德里希恩格斯(FriedrichEngels，18201895)则从另一个角度指出“蛋白质是生命活动的体现者”，反映了蛋白质功能的多样性。 许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质。如羽毛、肌肉、头发、蛛丝等的成分主要是角蛋白。(1)结构蛋白：1、蛋白质功能多样性的表现三、(2)催化功能：细胞内的
2、化学反应离不开酶的催化,绝大多数酶都是蛋白质(核酶是RNA)。胃蛋白酶结晶(3)运输功能：有些蛋白质具有运输载体的功能。如血红蛋白、载体蛋白。血红蛋白载体蛋白(4)免疫功能：如抗体(5)调节功能：如胰岛素、生长激素，能够调节机体的生命活动。(6)识别功能：细胞膜的外表有一层糖蛋白，与细胞的识别作用有密切关系。 可以说，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载者。羽毛、肌肉、头发、蛛丝等绝大多数酶血红蛋白、载体蛋白胰岛素、生长激素糖蛋白抗体1、结构蛋白：2、催化功能：3、运输功能：4、调节功能：5、识别功能：6、免疫功能：蛋白质的功能 蛋白质与糖类及脂质不同。蛋白质不是能量供给的主
3、要来源，却在其他方面发挥着不可替代的作用。如肌肉中的收缩蛋白、头发中的角蛋白、红细胞中的运输蛋白、种子中的储备蛋白等，都具有特殊的生物学功能（图1-5）。蛋白质的每种特定功能都取决于其特定的结构。2、蛋白质的元素组成:主要由 C、H、O、N 组成，有的还有S元素，某些特殊蛋白还含有Fe 、Cu 、Mn、I、Zn等元素。三、3、蛋白质的含量:占细胞干重的50%以上。4、蛋白质的相对分子量:变化范围大，从几万一直到几千万，因此蛋白质是高分子化合物。5、蛋白质的基本单位: 氨基酸（1）绝大多数氨基酸的结构通式（2）结构特点每种氨基酸分子中至少都含有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连接在
4、同一个碳原子上。氨基酸的种类由R基决定，约为20种丙氨酸的R基为：缬氨酸的R基为：-CH3-CH（CH3）2 R基团也可以是较长的链如精氨酸，或是环状结构如苯丙氨酸，R基团中也可能含有氨基（NH2）如精氨酸或羧基（COOH）如天冬氨酸，有时还含有硫原子，如半胱氨酸。精氨酸苯丙氨酸天冬氨酸半胱氨酸例.下列物质中，属于组成蛋白质的氨基酸有几种（ ）A、4 B、3 C、2 D、1C（3）氨基酸的分类P12知识拓展必需氨基酸是指人体需要的，但不能在人体内合成，必须由食物供给的那些氨基酸，包括8种，分别是甲硫氨酸、缴氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、赖氨酸、苏氨酸、色氨酸和苯丙氨酸。动物性食品一般含必需氨基酸较多
5、，豆类食品也含有较多的必需氨基酸。非必需氨基酸是指可以在体内由其他化合物转化而来的，如甘氨酸、丙氨酸、丝氨酸、天冬氨酸、天冬酰胺、谷氨酸、谷氨酰胺、脯氨酸、酪氨酸和半胱氨酸等。脱水缩合+ H2O二肽脱水缩合6、氨基酸之间的连接方式:肽键（1）三个氨基酸的脱水缩合反应应如何书写，形成的化合物叫什么名称？脱水缩合三肽+ 2H2O多肽：由3个或3个以上氨基酸分子缩合而成的化合物。肽链：多肽通常呈链状结构，所以多肽通常又叫肽链。7、从氨基酸到蛋白质的形成程n个氨基酸脱水缩合肽链一条或几条肽链（肽链间通过其他化学键连接）螺旋、折叠、盘曲成复杂的空间结构蛋白质分子 胰岛素是含有51个氨基酸的蛋白质，相对分
6、子质量为6000，胰岛素分子有A链（21个氨基酸）与B链（30个氨基酸）组成。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？分子量减少了多少？4949二硫键二硫键=49x18+2x28、有关计算脱氢缩合10个氨基酸脱水缩合成一条肽链的化合物，这个化合物的名称为_，含有_个肽键，失去_个水分子。n个氨基酸脱水缩合成一条肽链的化合物，这个化合物的名称为_，含有_个肽键，失去_个水分子。10个氨基酸脱水缩合成两条肽链，这两条肽链含有 个肽键，失去_个水分子。n个氨基酸脱水缩合成m条肽链，这m条肽链含有_个肽键，失去_个水分子。十肽99n肽n-1n-188n-mn-m问题1. 肽链中的
7、肽键数、脱去的水分子数与氨基酸个数的存在什么关系？结论1：肽键数=脱去的水分子数=氨基酸个数肽链条数问题2. 一个由n个氨基酸脱水缩合形成的环状多肽中，肽键数、脱去的水分子数与氨基酸个数的存在什么关系?肽键数=脱去的水分子数=氨基酸数结论2：假设组成蛋白质的20种氨基酸的平均分子量为128，假设一个多肽化合物，由10个氨基酸构成一条肽链，那么该多肽的分子量约为_。假设一个多肽化合物，由n个氨基酸构成m条肽链，那么该多肽的分子量约为_。128n-18（n-m）=10 x128-（10-1）x18=1118假设一个多肽化合物，由100个氨基酸构成两条肽链，两条肽链之间由3个二硫键连接，那么该多肽的
8、分子量约_ 。128100-18（100-2）-32=11030问题3. 如何计算蛋白质的分子量？条件：氨基酸的平均分子量为a，一个由m个氨基酸组成的n条肽链，肽链之间共有b个二硫键am-18(m-n)-2b结论3：蛋白质分子量的计算方法假如组成多肽的每个氨基酸中，只含有一个氨基和一个羧基，那么：（1）一个多肽化合物，由10个氨基酸构成一条肽链，那么该多肽分子中含有氨基和羧基的数目分别为 、 。（2）一个多肽化合物，由10个氨基酸构成两条肽链，那么该多肽分子中含有氨基和羧基的数目分别为 、 。（3）一个多肽化合物，由n个氨基酸构成m条肽链，那么该多肽分子中含有氨基和羧基的数目分别为 、 。11
9、22mm （4）某一多肽链内共有肽键109个，则此分子中含有-NH2和-COOH的数目至少为（ ） A110、110 B109、109 C9、9 D1、1D问题4. 多肽或蛋白质中含有的氨基总数与羧基总数如何计算？肽链条数+R基中的氨基数或羧基数结论4：计算多肽或蛋白质中含有的氨基总数或羧基总数的方法：例如：某蛋白质由m条肽链、n个氨基酸组成。该蛋白质至少有氧原子和氮原子的个数分别是（ ）Anm，m Bn2m，m Cnm，n Dn2m，nC问题5. 如何计算蛋白质或多肽中含有几个氧原子或几个氮原子？氧原子数=肽键数+2游离的羧基数结论5：计算蛋白质或多肽中含有几个氧原子或几个氮原子的方法：氮原
10、子数=肽键数+游离的氨基数例如：某五十肽中有丙氨酸(R基为-CH3)2个，现脱掉其中的丙氨酸(相应位置如右图)得到几种不同有机产物，其中脱下的氨基酸均以游离态正常存在。下列有关该过程产生的全部有机物中有关原子、基团或肽键数目的叙述，错误的是( )A肽键数目减少4个 B氨基和羧基分别增加4个C氢原子数目增加8个 D氧原子数目增加2个D问题6. 如何推测蛋白质水解过程中下列指标的变化情况：肽键数的变化？氨基数与羧基数的变化？氢原子数与氧原子数的变化？毛发和指甲中的蛋白质性状：纤维状血液中的血红蛋白性状：粗糙的球状（1） 构成每种蛋白质的氨基酸的种类不同（2） 每个蛋白质分子中氨基酸的数目不同（3）
11、 氨基酸的排列顺序不同9、蛋白质结构多样性的原因（4）蛋白质的空间结构千差万别氨基酸种类多种多样氨基酸数目成百上千氨基酸排列顺序千变万化肽链盘曲折叠形成的空间结构千差万别蛋白质结构多样性蛋白质功能多样性构成细胞和生物体的结构物质催化作用 酶运输作用 血红蛋白 载体免疫作用 抗体调节作用 胰岛素 生长激素识别作用 糖蛋白10、蛋白质结构多样性的原因蛋白质结构多样性蛋白质功能多样性1、蛋白质的空间结构并不稳定，会随着温度的升高而发生不可逆改变，在温度超过4050其活性可能会永久丧失，即蛋白质具有热变性。11、蛋白质变性2、蛋白质的生物学活性也受到其他物理、化学因素如强酸、强碱、重金属等因素的影响。12、蛋白质的检测 在碱性环境下，双缩脲试剂可以使生物组织中的蛋白质呈紫色，此现象可通过将生物组织材料研磨、过滤后取上清液，直接肉眼观察即可。检测原理蛋白质的检测结果左：双缩脲试剂A液(NaOH)右：双缩脲试剂B液(CuSO4)取材时要注意生物材料原有的颜色是否会影响实验结果。西瓜、豆浆、紫薯不可作为实验材料。每滴0.05ml先加A液，再加B液元素组成C、H、O、N等氨基酸基本单位约20种脱水缩合连接成多肽化学键名称肽键蛋白质功能具有多样性分子结构多样性
