蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能

關(guān)于蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能課件蛋白質(zhì)

約占細(xì)胞鮮重的7%~10%，占細(xì)胞干重50%以上。在細(xì)胞中含量只比水少，是細(xì)胞中含量最多的有機(jī)化合物。主要由C.H.O.N4種元素構(gòu)成，有的還含有P.S.Fe.Cu.Mn等元素。含F(xiàn)e血紅蛋白一.含量：二.組成元素：說明：大多數(shù)蛋白質(zhì)含有S元素蛋白質(zhì)是細(xì)胞中最多的含N化合物第2頁,共31頁，2024年2月25日，星期天物質(zhì)名稱化學(xué)式原子個(gè)數(shù)相對(duì)分子質(zhì)量水H2O318硫酸H2SO4798牛奶乳蛋白C1642H2652O492N420S12522436684人血紅蛋白C3032H4816O872N780S8Fe4951264500第3頁,共31頁，2024年2月25日，星期天是一種高分子化合物，也就是指相對(duì)分子質(zhì)量很大的生物大分子，其分子質(zhì)量由幾千一直到一百萬以上。氨基酸自然界有100多種而組成蛋白質(zhì)的大約20種三.相對(duì)分子質(zhì)量：四.基本組成單位：第4頁,共31頁，2024年2月25日，星期天①NH2—C—COOH

CH3

②

NH2—C—COOH

CH2-SH

③NH2—C—COOHHHHH第5頁,共31頁，2024年2月25日，星期天氨基R基C原子羧基H原子第6頁,共31頁，2024年2月25日，星期天1.構(gòu)成生物蛋白質(zhì)的氨基酸結(jié)構(gòu)通式HRH2N—C—COOH2.構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本元素：CHON（S）歸納：3.構(gòu)成生物蛋白質(zhì)的氨基酸結(jié)構(gòu)特點(diǎn)至少都有1個(gè)氨基、1個(gè)羧基和1個(gè)氫原子且連接在同一個(gè)碳原子上。4.各種氨基酸的區(qū)別在于：R基的不同第7頁,共31頁，2024年2月25日，星期天下列哪些氨基酸可以構(gòu)成人體蛋白質(zhì)？①NH2—CH2—COOH②NH2—CH2—CH2OHCOOH③NH2—CH—CH2—COOHNH2

④NH2—CH—CH2—COOHCOOH⑤NH2—CH—（CH2）2—COOH√√√及時(shí)鞏固第8頁,共31頁，2024年2月25日，星期天2.在氨基酸分子式中，若N的數(shù)目多余1，O的數(shù)目多余2，則多出來的N、O在__________R基上3.求氨基酸的分子式：

若某氨基酸的R基為—C2H2ON4，則該氨基酸的分子式為？

氨基酸的分子式：C4H6N5O3

第9頁,共31頁，2024年2月25日，星期天

五.蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)許多氨基酸通過脫水，形成肽鍵而相連(多肽鏈)第10頁,共31頁，2024年2月25日，星期天蛋白質(zhì)基本組成單位：氨基酸（20種）NH2—C—COOH——RH多肽的形成：H2OH2OHNH2-C-COOH-R1-HHNH-C-COOH-R2-HHNH-C-COOH-R3-HNH-C-CO-R2-HNH2-C-CO-R1-HNH-C-COOH-R3-————肽鍵第11頁,共31頁，2024年2月25日，星期天（一）形成過程：氨基酸脫水縮合多肽盤曲折疊蛋白質(zhì)1.由兩個(gè)氨基酸分子脫水縮合而成的叫二肽由三個(gè)氨基酸分子脫水縮合而成的叫三肽由三個(gè)及三個(gè)以上氨基酸分子脫水縮合而成的叫多肽第12頁,共31頁，2024年2月25日，星期天2.多肽通常呈鏈狀結(jié)構(gòu)，叫做肽鏈。蛋白質(zhì)含一條或多條多肽鏈。對(duì)一條肽鏈來講，至少含1個(gè)氨基，1個(gè)羧基（不含R基上的）由于R基中可能有氨基或羧基，故多肽鏈中含氨基，羧基的數(shù)目=1+r（r為多肽鏈R基上的氨基，羧基數(shù)）假設(shè)蛋白質(zhì)有m條肽鏈，則含氨基，羧基的數(shù)目=m+r練習(xí)：人的免疫球蛋白中，IG由4條肽鏈組成，共有764個(gè)氨基酸，則該蛋白質(zhì)分子中至少有游離的氨基(-NH2)和羧基(-COOH)分別是_________________.4和4第13頁,共31頁，2024年2月25日，星期天—CO—NH—

—C—N—OH4.肽鍵數(shù)與脫去水分子數(shù)的關(guān)系及計(jì)算肽鍵數(shù)=脫去的水分子數(shù)=氨基酸數(shù)-肽鏈數(shù)（說明：如為多肽，肽鏈數(shù)為1）練習(xí)：某蛋白質(zhì)2條肽鏈，每條肽鏈由5個(gè)氨基酸組成，則肽鍵數(shù)為？3.肽鍵的寫法：H—C—N—

—N—C—OHO8第14頁,共31頁，2024年2月25日，星期天練習(xí)：2.100個(gè)氨基酸縮合形成一條多肽鏈，將失去

個(gè)分子H2O，形成

個(gè)肽鍵。3.一個(gè)含有六個(gè)肽鍵的多肽，它的氨基酸數(shù)和至少應(yīng)有游離的氨基和羧基的數(shù)目分別是（）

A、6、1、1B、7、1、1、

C、6、6、6D、7、7、59999B第15頁,共31頁，2024年2月25日，星期天5.計(jì)算多肽及蛋白質(zhì)的分子量多肽及蛋白質(zhì)的分子量=氨基酸數(shù)×氨基酸平均分子量—（氨基酸數(shù)—肽鏈數(shù)）×18練習(xí)：已知20種氨基酸的平均分子量是128，現(xiàn)有一蛋白質(zhì)分子由兩條多肽鏈組成，共有肽鍵98個(gè)，此蛋白質(zhì)的分子量接近（

）

A．12800

B．12544

C．11036

D．12288肽鍵數(shù)=脫去的水分子數(shù)C第16頁,共31頁，2024年2月25日，星期天6.計(jì)算多肽及蛋白質(zhì)的分子式中各原子數(shù)量由n個(gè)氨基酸形成的肽鏈中，其：氧原子數(shù)目=n個(gè)氨基酸中氧原子數(shù)目之和—脫去水分子數(shù)氮原子數(shù)目=各氨基酸中氮原子數(shù)目之和練習(xí)：氨基酸1分子式為C3H7O2N

氨基酸2分子式為C3H7O4N請(qǐng)寫出由這兩種氨基酸分子脫水縮合成的二肽的分子式二肽分子式為C6H12O5N2第17頁,共31頁，2024年2月25日，星期天肽鏈數(shù)氨基酸數(shù)肽鍵數(shù)脫去水分子數(shù)氨基酸平均相對(duì)分子質(zhì)量蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量氨基數(shù)目羧基數(shù)目1條肽鏈nn—1n—1aan—18(n-1)至少1個(gè)至少1個(gè)M條肽鏈nn—mn—maan—18(n-m)至少m個(gè)至少m個(gè)小結(jié)：第18頁,共31頁，2024年2月25日，星期天（二）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：蛋白質(zhì)具有多樣性原因：1.組成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類不同2.組成蛋白質(zhì)的氨基酸的數(shù)目成百上千3.組成蛋白質(zhì)的氨基酸的排列次序變化多端4.多肽鏈的數(shù)目及蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)千差萬別第19頁,共31頁，2024年2月25日，星期天練習(xí)：下列哪一項(xiàng)不是構(gòu)成蛋白質(zhì)多樣性的原因（）A、氨基酸的數(shù)目、種類和排列順序B、構(gòu)成蛋白質(zhì)的多肽鏈的數(shù)目C、構(gòu)成蛋白質(zhì)的多肽鏈的空間結(jié)構(gòu)D、氨基酸至少含一個(gè)氨基和一個(gè)羧基D第20頁,共31頁，2024年2月25日，星期天六.蛋白質(zhì)的功能1.有些蛋白質(zhì)是構(gòu)成細(xì)胞和生物體的重要物質(zhì)（結(jié)構(gòu)蛋白）例如：細(xì)胞膜主要由蛋白質(zhì)和磷脂構(gòu)成細(xì)胞膜上的糖蛋白人和動(dòng)物的紅細(xì)胞中的主要成分是血紅蛋白人和動(dòng)物肌肉中的肌球蛋白和肌動(dòng)蛋白2.有些蛋白質(zhì)具有催化作用如：酶:生物體內(nèi)的各種化學(xué)反應(yīng)幾乎都是在酶的催化作用下進(jìn)行的，而酶幾乎全是蛋白質(zhì)，如唾液淀粉酶第21頁,共31頁，2024年2月25日，星期天六.蛋白質(zhì)的功能1.有些蛋白質(zhì)是構(gòu)成細(xì)胞和生物體的重要物質(zhì)（結(jié)構(gòu)蛋白）2.有些蛋白質(zhì)具有催化作用3.有些蛋白質(zhì)具有運(yùn)輸作用例如：紅細(xì)胞中的血紅蛋白具有運(yùn)輸O2和一部分CO2的作用脂蛋白隨血液將脂質(zhì)從肝臟運(yùn)輸?shù)缴眢w其他部位細(xì)胞膜上具有運(yùn)輸作用的載體第22頁,共31頁，2024年2月25日，星期天六.蛋白質(zhì)的功能1.有些蛋白質(zhì)是構(gòu)成細(xì)胞和生物體的重要物質(zhì)（結(jié)構(gòu)蛋白）2.有些蛋白質(zhì)具有催化作用3.有些蛋白質(zhì)具有運(yùn)輸作用4.有些蛋白質(zhì)具有調(diào)節(jié)功能例如：激素等能調(diào)節(jié)、控制細(xì)胞的生長、分化、遺傳信息的表達(dá)。如：胰島素：具有調(diào)節(jié)血糖濃度的作用生長激素：促進(jìn)骨骼、肌肉、結(jié)締組織和內(nèi)臟的生長，使身體長高。第23頁,共31頁，2024年2月25日，星期天六.蛋白質(zhì)的功能1.有些蛋白質(zhì)是構(gòu)成細(xì)胞和生物體的重要物質(zhì)（結(jié)構(gòu)蛋白）2.有些蛋白質(zhì)具有催化作用3.有些蛋白質(zhì)具有運(yùn)輸作用4.有些蛋白質(zhì)具有調(diào)節(jié)功能5.有些蛋白質(zhì)具有免疫作用例如：抗體：人體內(nèi)的B淋巴細(xì)胞受抗原刺激后產(chǎn)生的免疫球蛋白，能夠與特異性的抗原相結(jié)合，從而達(dá)到清除抗原的目的。第24頁,共31頁，2024年2月25日，星期天六.蛋白質(zhì)的功能1.有些蛋白質(zhì)是構(gòu)成細(xì)胞和生物體的重要物質(zhì)（結(jié)構(gòu)蛋白）2.有些蛋白質(zhì)具有催化作用3.有些蛋白質(zhì)具有運(yùn)輸作用4.有些蛋白質(zhì)具有調(diào)節(jié)功能5.有些蛋白質(zhì)具有免疫作用小結(jié)：總之，蛋白質(zhì)是細(xì)胞中重要的有機(jī)化合物，是一切生命活動(dòng)的體現(xiàn)者。第25頁,共31頁，2024年2月25日，星期天想一想：

蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性和功能多樣性有何關(guān)系？

生物的結(jié)構(gòu)決定功能，蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)多樣性決定了功能的多樣性，結(jié)構(gòu)和功能是相互統(tǒng)一的。第26頁,共31頁，2024年2月25日，星期天七.蛋白質(zhì)的變性蛋白質(zhì)分子的空間結(jié)構(gòu)不是很穩(wěn)定，在特定條件下，蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)可發(fā)生變化。1.引起蛋白質(zhì)變性的因素重金屬鹽（汞鹽、銀鹽）；酸、堿、乙醇、尿素；高溫；X射線、紫外線等。2.蛋白質(zhì)變性過程中發(fā)生的變化蛋白質(zhì)變性過程中不發(fā)生肽鍵的斷裂，而主要發(fā)生空間結(jié)構(gòu)的變化，使肽鏈由有序狀態(tài)變?yōu)闊o序狀態(tài)，溶解度降低易于形成沉淀。第27頁,共31頁，2024年2月25日，星期天3.蛋白質(zhì)變性的應(yīng)用（1）加熱或用乙醇處理可使細(xì)菌因蛋白質(zhì)變性而死亡，從而達(dá)到滅菌的目的。（2）為防止生物制品（如疫苗、抗毒血清等）變性，應(yīng)將它們保存在適宜環(huán)境中。煮熟的雞蛋：蛋白酶的水解：空間結(jié)構(gòu)改變肽鍵被打開第28頁,共31頁，2024年2月25日，星期天反饋：人的血紅蛋白和肌球蛋白、肌動(dòng)蛋白所執(zhí)行的功能完全不同，是因?yàn)檫@兩種蛋白質(zhì)（