蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能 (2)

1、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能我們體內(nèi)有豐富的蛋白質(zhì)我們非常缺蛋白我們非常缺蛋白頭大，頭大，嘴小，嘴小，浮腫，浮腫，低燒。低燒。 1965年，我國生化學(xué)家首先人工合成了具有高度生物活性的胰島素，成為人類歷史上第一次人工合成生命物質(zhì)（蛋白質(zhì)）的創(chuàng)舉。 Banting( 班?。?amp; Macleod （麥克勞德）發(fā)現(xiàn)胰島素（insulin）并使用胰島素治療糖尿病，在1923年獲諾貝爾生理和醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。 實(shí)驗(yàn)的成功使中國成為世界第一個(gè)合成蛋白質(zhì)的國家。蛋白質(zhì)是生命的物質(zhì)基礎(chǔ)，沒有蛋白質(zhì)就沒有生命。而過去世界普遍認(rèn)為生命體是天然的，大都認(rèn)為人工合成是不可能的，中國人首次讓它變?yōu)榭赡堋Ｈ斯づＲ葝u素的合成，標(biāo)著著人類

2、在認(rèn)識(shí)生命、探索生命奧秘的征途中，邁出了關(guān)鍵性的一步，其意義與影響是巨大的。它標(biāo)志著人工合成蛋白質(zhì)時(shí)代的開始，是生命科學(xué)發(fā)展史上一個(gè)重要里程碑，同時(shí)，它也是中國自然科學(xué)基礎(chǔ)研究的重大成就。蛋白質(zhì)在細(xì)胞中的含量：蛋白質(zhì)在細(xì)胞中的含量： 占細(xì)胞鮮重的占細(xì)胞鮮重的7 710 10 , ,占細(xì)胞干重的占細(xì)胞干重的5050以上以上, ,是細(xì)胞中是細(xì)胞中含量最多的有機(jī)物含量最多的有機(jī)物. .細(xì)胞中細(xì)胞中含量最含量最多的含氮化合物多的含氮化合物。化學(xué)元素組成化學(xué)元素組成： C C、H H、O O、N N ，大多數(shù)蛋白質(zhì)都含有，大多數(shù)蛋白質(zhì)都含有S S元素，有元素，有的還含有微量的的還含有微量的FeFe、Cu

3、Cu、MnMn、I I、ZnZn等元素等元素消化吸收合成 我們吃富含蛋白質(zhì)的食物，食物中的蛋白質(zhì)能被直接吸收到人體作為人體內(nèi)的蛋白質(zhì)來行使生活活動(dòng)的功能嗎？v 非必須氨基酸：共12種，人體可自身合成的氨基酸（甘氨酸、丙氨酸、絲氨酸、 脯氨酸、谷氨酸、天冬氨、 精氨酸、酪氨酸、組氨酸、 谷氨酰胺、天冬酰胺、半胱氨酸）v 必須氨基酸：共8種，人體不能自身合成的氨基（賴氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、蘇氨酸、甲硫氨酸、纈氨酸）二十種氨基酸H C H2N O COHH甘氨酸甘氨酸CH3 C H2N O COHH纈氨酸纈氨酸 CH CH3 CH3 C H2N O COHH丙氨酸丙氨酸 CH2

4、CH CH3 CH3 C H2N O COHH亮氨酸亮氨酸1、這些氨基酸的結(jié)構(gòu)具有什么共同特點(diǎn)？3、“氨基酸”這一名詞與其分子結(jié)構(gòu)有對應(yīng)關(guān)系？ 每種氨基酸分子至少至少都有一個(gè)氨基，一個(gè)羧基，并且都連接在同一個(gè)同一個(gè)C原子上。 R基不同，決定氨基酸種類的不同。2、不同的氨基酸分子的區(qū)別在哪兒？“氨基酸”代表了氨基酸分子結(jié)構(gòu)中主要的部分-氨基和羧基.羧基羧基氨基氨基側(cè)鏈基團(tuán)氨基酸分子通式12345無氨基無氨基無羧基無羧基氨基和羧基不在氨基和羧基不在同個(gè)碳原子上同個(gè)碳原子上氨基酸如何一步步組成蛋白質(zhì)？肽鏈肽鏈CH C NR HHOCH C OH NR HHO OH(3)(3)、氨基酸的連接氨基酸的連

5、接CH C NRHHOCH C OH NRHOH OHCH C NRHHOCH C OH NRHHO OHH2O脫水縮合反應(yīng)脫水縮合反應(yīng)肽鍵肽鍵二肽二肽C CH HCOOHCOOHH H N NR R3 3C CH H C C N NR R1 1H HH HO OC CH H C OH C OH N NR R2 2H HO OH HH H2 2O O三肽三肽CCHCNOR3n H2OHOCHNHR2CHCNOR4HCOCHNHR1NHCOv 多肽：由多個(gè)氨基酸分子縮合而成的，含有多個(gè)肽鍵的化合物多肽多肽思考v 2個(gè)氨基酸形成一條肽鏈，要脫去1分子水，并形成1個(gè)肽鍵。v 3個(gè)氨基酸形成一條肽鏈，

6、要脫去2分子水，形成2個(gè)肽鍵。v 那么，n n個(gè)氨基酸形成一條肽鏈，要脫去_個(gè)水分子，形成_條肽鍵。v n n個(gè)氨基酸形成m m條肽鏈，要脫去_個(gè)水分子，形成_條肽鍵。n-1n-mn-mn-1na-18 (n-m)脫水?dāng)?shù)肽鍵數(shù)氨基酸數(shù)肽鏈數(shù) 如果每個(gè)氨基酸的平均相對分子質(zhì)量為a a，那么由此形成的蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量為_ n個(gè)氨基酸形成的m條肽鏈，至少含有 個(gè)氨基，至少含 有 個(gè)羧基mm總結(jié)脫水?dāng)?shù)、肽鍵數(shù)、氨基酸數(shù)和肽鏈數(shù)之間的關(guān)系 C CC CH H C C N NR R1 1H HH HO OC CH H C C N NR R2 2H HO OH HCOOHCOOH N NR R3 3H

7、H三肽三肽蛋白質(zhì)脫水縮合關(guān)系計(jì)算蛋白質(zhì)脫水縮合關(guān)系計(jì)算氨基酸數(shù)氨基酸數(shù)脫去的水分子數(shù)脫去的水分子數(shù)肽鍵數(shù)肽鍵數(shù)肽鏈數(shù)肽鏈數(shù)蛋白質(zhì)分子量蛋白質(zhì)分子量= =AAAA數(shù)數(shù)xAAxAA的平均分子量的平均分子量失水?dāng)?shù)失水?dāng)?shù)x x水的分子量水的分子量H H2 2O OH H2 2O O練習(xí)： 胰島素分子有A、B兩條多肽鏈，A鏈有21 個(gè)氨基酸，B鏈有30個(gè)氨基酸，胰島素分子中肽鍵的數(shù)目是： A、48個(gè) B、49個(gè) C、50個(gè) D、51個(gè) 答： 構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸只有20種，但是生物體的蛋白質(zhì)的種類多達(dá)10101012，這20種氨基酸又 是如何構(gòu)成數(shù)目這么大的蛋白質(zhì)呢？思考：蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性氨基酸的種類不

8、同，構(gòu)成的肽鏈不同氨基酸的種類不同，構(gòu)成的肽鏈不同氨基酸的數(shù)目不同，構(gòu)成的肽鏈不同氨基酸的數(shù)目不同，構(gòu)成的肽鏈不同氨基酸的排列次序不同，構(gòu)成的肽鏈不同氨基酸的排列次序不同，構(gòu)成的肽鏈不同肽鏈的數(shù)目和空間結(jié)構(gòu)不同，構(gòu)成的蛋白質(zhì)不同肽鏈的數(shù)目和空間結(jié)構(gòu)不同，構(gòu)成的蛋白質(zhì)不同不同蛋白質(zhì)功能的多樣性 1、催化作用，如：酶 2、運(yùn)輸作用，如：血紅蛋白 3、收縮和運(yùn)動(dòng)，如：肌肉 4、有機(jī)物結(jié)構(gòu)，如：結(jié)構(gòu)蛋白 5、防御作用，如：抗體 6、調(diào)控作用，如：胰島素組成元素C、H、O、N（P、S）導(dǎo)致氨基酸種類：20種 必需氨基酸：8種非必需氨基酸：12種通式：CHCH2NOHOR特點(diǎn)：至少至少有一個(gè)NH2和一個(gè)C

9、OOH連在同一個(gè)同一個(gè)C原子上脫水縮合多肽組成蛋白質(zhì)的氨基酸不同氨基酸的數(shù)目不同氨基酸排列順序不同多肽的空間結(jié)構(gòu)不同折疊盤旋蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性功能多樣性構(gòu)成生物體，如結(jié)構(gòu)蛋白運(yùn)輸作用，如血紅蛋白催化作用，如酶調(diào)節(jié)作用，如胰島素免疫作用，如抗體導(dǎo)致導(dǎo)致1 1、下列、下列4 4種物質(zhì)，能構(gòu)成生物體蛋白質(zhì)的氨基種物質(zhì)，能構(gòu)成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸是酸是( )( ) NH NH2 2CHCH2 2CHCH2 2COOHCOOH A A、C C、B B、 CHCH2 2 NHNHC CH H2 2COOHCOOH NH NH2 2C CH H2 2COOHCOOH D D、 NH NH2 2C CH HCO

10、OHCOOH CHCH2 2SHSHD D2 2、血紅蛋白是由、血紅蛋白是由574574個(gè)氨基酸構(gòu)成的蛋白質(zhì)，含個(gè)氨基酸構(gòu)成的蛋白質(zhì)，含四條多肽鏈，那么在形成肽鏈過程中，其肽鍵的四條多肽鏈，那么在形成肽鏈過程中，其肽鍵的數(shù)目和脫下的水分子數(shù)分別是（數(shù)目和脫下的水分子數(shù)分別是（ ）A A573573和和573 573 B 570B 570和和570570C 572C 572和和572 572 D 571D 571和和571571B B3 3、如果、如果2020種氨基酸的平均分子量為種氨基酸的平均分子量為128128，一條由，一條由1010個(gè)氨基酸組成的多肽鏈，其相對分子質(zhì)量為個(gè)氨基酸組成的多肽鏈

11、，其相對分子質(zhì)量為 A 1280 B 1110 A 1280 B 1110 C 1118 D 1162 C 1118 D 1162C C5 5、分子式為、分子式為( (C C6 6H H1010O O5 5 ) )n n和和C C30323032H H48164816O O872872N N780780S S8 8FeFe4 4，這，這兩種物質(zhì)最可能是（）兩種物質(zhì)最可能是（）A A脂類和蛋白質(zhì)脂類和蛋白質(zhì) B B多糖和蛋白質(zhì)多糖和蛋白質(zhì)C C核酸和多糖核酸和多糖 D D蛋白蛋和核酸蛋白蛋和核酸B B4 4、通常情況下，分子式、通常情況下，分子式C C6363H H103103O O4545N

12、N1717S S2 2的多肽化合的多肽化合物中最多含有多少肽鍵（）物中最多含有多少肽鍵（）A A6363 B 62 B 62C 17C 17 D 16D 16D D6 6、構(gòu)成纖維素、膽固醇和淀粉酶三種物質(zhì)都具有、構(gòu)成纖維素、膽固醇和淀粉酶三種物質(zhì)都具有的化學(xué)元素是（）的化學(xué)元素是（）A AC C、H H、0 0、N N B BC C、H H、0 0、N N、P PC CN N、P P、K K、Mg Mg D DC C、H H、0 0D D7 7、某一多肽鏈共有肽鍵、某一多肽鏈共有肽鍵109109個(gè)，則此分子中含個(gè)，則此分子中含 NHNH2 2和和COOHCOOH的數(shù)目至少為（的數(shù)目至少為（ ）A 110 110 B 109 109 A 110 110 B 109 109 C 9 9 D 1 1 C 9 9 D 1 1 D D8 8、根據(jù)下面圖解，回答問題：、根據(jù)下面圖解，回答問題：（1）該圖示）該圖示_肽化合物；含肽化合物；含_個(gè)肽鍵。個(gè)肽鍵。（2）填寫虛線框內(nèi)結(jié)構(gòu)的名稱：）填寫虛線框內(nèi)結(jié)構(gòu)的名稱：A_ B_C_（3）生成此化合物的反應(yīng)叫）生成此化合物的反應(yīng)叫_。氨基氨基肽鍵肽鍵羧基羧基縮合縮合 9 9人的紅細(xì)胞和心肌細(xì)胞的主要成分都是