2022年医学专题—第2节-蛋白质-(2)(1).ppt

第二节第二节 生命活动生命活动(hu dng)(hu dng)的主要承担者的主要承担者蛋白质蛋白质第一页，共四十八页。一、氨基酸的结构一、氨基酸的结构(jigu)(jigu)及其种类及其种类1.1.氨基酸的组成元素氨基酸的组成元素(yun s)(yun s)(yun s)(yun s)氨基酸的组成元素主要为氨基酸的组成元素主要为C C、H H、O O、N N，有的还含有有的还含有S S、FeFe等元素。等元素。第二页，共四十八页。2.2.结构结构(jigu)(jigu)(jigu)(jigu)通式通式C CH HH H2 2N NR RCOOHCOOH 羧基：羧基：与相邻氨基酸的与相邻氨基酸的NH2NH2脱水脱水(tu(tu shu)shu)缩合形成肽缩合形成肽键键 氨基氨基(nj)(nj)：与相邻氨基酸与相邻氨基酸的的COOHCOOH脱水脱水缩合形成肽键缩合形成肽键R R基：基：决定氨基酸的种类决定氨基酸的种类第三页，共四十八页。C CH HH H2 2N NH HC OHC OHO OC CH HH H2 2N NCHCHCHCH3 3CHCH3 3C OHC OHO OC CH HH H2 2N NCHCHCHCH3 3CHCH3 3CHCH2 2C OHC OHO OC CH HH H2 2N NCHCH3 3C OHC OHO O第四页，共四十八页。3.3.特点特点(tdin)(tdin)(tdin)(tdin)a.a.至少含有一个氨基至少含有一个氨基(NH(NH2 2)和一个羧基和一个羧基(su j)(su j)(COOH)COOH)，因为，因为R R基中可能有氨基或羧基基中可能有氨基或羧基(su j)(su j)。b.b.都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上，否则不是构成生物体蛋白质的氨基酸上，否则不是构成生物体蛋白质的氨基酸c.c.生物体中氨基酸种类不同是由生物体中氨基酸种类不同是由R R基决定的基决定的第五页，共四十八页。特别特别(tbi)(tbi)提醒：提醒：1.1.氨基酸结构通式中的元素有氨基酸结构通式中的元素有C C、H H、O O、N N四种，四种，若有其他元素，如若有其他元素，如S S、FeFe等，则位于等，则位于R R基上；基上；2.R2.R基上可能基上可能(knng)(knng)含有氨基和羧基，但不参与脱含有氨基和羧基，但不参与脱水缩合反应。水缩合反应。第六页，共四十八页。4.4.种类种类(zhngli)(zhngli)(zhngli)(zhngli)（1 1）必需氨基酸：）必需氨基酸：人体细胞不能合成人体细胞不能合成(hchng)(hchng)，必须从外界环境中直接获取的氨基酸。必须从外界环境中直接获取的氨基酸。成人成人8 8种必需氨基酸：种必需氨基酸：异亮氨酸、甲硫氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸、缬氨酸、赖氨酸、亮氨酸、色氨酸、苯丙氨缬氨酸、赖氨酸、亮氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸酸、苏氨酸（2 2）非必需氨基酸：）非必需氨基酸：人体细胞内能合成的氨基人体细胞内能合成的氨基酸，共酸，共1212种。种。第七页，共四十八页。氨基酸分子是如何连接氨基酸分子是如何连接(linji)(linji)(linji)(linji)构成蛋白质的呢构成蛋白质的呢？第八页，共四十八页。二、蛋白质的结构二、蛋白质的结构(jigu)(jigu)及其多样性及其多样性1.1.氨基酸形成蛋白质的方式氨基酸形成蛋白质的方式 氨基酸分子通过脱水缩合的方式形成氨基酸分子通过脱水缩合的方式形成蛋白质，合成过程蛋白质，合成过程(guchng)(guchng)如下：如下：第九页，共四十八页。C CCOOHCOOHH HN NR R1 1R R2 2H HH HC CC OHC OHH HH H2 2N NO O第十页，共四十八页。C CCOOHCOOHH HN NR R1 1R R2 2H HC CC C H HH H2 2N NO OOHOHH HH H2 2O O肽键肽键(ti jin)二肽二肽 一个氨基酸分子的羧基一个氨基酸分子的羧基(-COOH)(-COOH)和另外一个氨基酸分和另外一个氨基酸分子的氨基子的氨基(-NH(-NH2 2)相连接相连接,同时同时(tngsh)(tngsh)脱去一分子的水脱去一分子的水,这这种结合方式叫做种结合方式叫做脱水缩合。脱水缩合。第十一页，共四十八页。反应反应(fnyng)(fnyng)过程过程 R2HNCCOOH H H R1 OH2NCCOH HH2O R1 OH2NCC H R2NCCOOH H H肽键肽键第十二页，共四十八页。注意注意(zh y)：（1 1）肽键有以下几种变式写法：）肽键有以下几种变式写法：CONH或或NHCO或或CN或或NC（2 2）氨基酸脱水缩合时，每形成一个肽键，就脱）氨基酸脱水缩合时，每形成一个肽键，就脱去一分子去一分子(fnz)(fnz)水。水中的水。水中的H H来自氨基和羧基，来自氨基和羧基，O O来来自羧基。自羧基。O H H 0 第十三页，共四十八页。2.2.相关相关(xinggun)(xinggun)概念概念1.1.脱水缩合：脱水缩合：一个氨基酸分子的羧基一个氨基酸分子的羧基(COOHCOOH）和另一个氨基酸分子的氨基）和另一个氨基酸分子的氨基(NH(NH2 2)相相连接，同时脱去一分子水，这种结合方式叫连接，同时脱去一分子水，这种结合方式叫脱水缩合。脱水缩合。2.2.肽键：肽键：连接连接(linji)(linji)两个氨基酸分子的化学结构两个氨基酸分子的化学结构叫肽键，结构简式为叫肽键，结构简式为CONHCONH或或NHNHCOCO第十四页，共四十八页。3.3.肽：肽：由两个氨基酸分子经脱水缩合而成的、含有由两个氨基酸分子经脱水缩合而成的、含有一个一个(y)(y)肽键的化合物叫二肽；肽键的化合物叫二肽；由三个氨基酸分子经脱水缩合而成的、含有由三个氨基酸分子经脱水缩合而成的、含有两个肽键的化合物叫三肽；两个肽键的化合物叫三肽；由多个氨基酸分子经脱水缩合而成的、含有由多个氨基酸分子经脱水缩合而成的、含有多个肽键的化合物叫多肽。多个肽键的化合物叫多肽。4.4.肽链：肽链：多肽通常呈链状结构，称为肽链。多肽通常呈链状结构，称为肽链。第十五页，共四十八页。3.3.蛋白质分子蛋白质分子(fnz)(fnz)的多样性的多样性（1 1）蛋白质的结构层次）蛋白质的结构层次(cngc)(cngc)C C、H H、O O、N N等元素等元素氨基酸氨基酸 二肽二肽 三肽三肽 多肽多肽 蛋白质。蛋白质。第十六页，共四十八页。(2)(2)蛋白质具有蛋白质具有(jyu)(jyu)(jyu)(jyu)多样性的原因多样性的原因 氨基酸种类氨基酸种类(zhngli)(zhngli)不同不同氨基酸数目氨基酸数目(shm)(shm)成百上千成百上千氨基酸排列次序变化多端氨基酸排列次序变化多端肽链的盘曲、折叠方式及肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万其形成的空间结构千差万别别蛋白质结构极蛋白质结构极其多样其多样蛋白质功能极蛋白质功能极其多样其多样第十七页，共四十八页。三、蛋白质的功能三、蛋白质的功能(gngnng)(gngnng)(gngnng)(gngnng)功能功能举例举例构成细胞和生物体结构成细胞和生物体结构的重要物质构的重要物质构成动物和人体的肌肉，构成生构成动物和人体的肌肉，构成生物膜、核糖体、染色体等的成分物膜、核糖体、染色体等的成分构成构成细胞细胞和生和生物体物体的功的功能物能物质质催化作用催化作用参与生物体各项生命活动的酶多参与生物体各项生命活动的酶多数是蛋白质数是蛋白质运输作用运输作用红细胞中的血红蛋白、细胞膜上红细胞中的血红蛋白、细胞膜上的载体蛋白的载体蛋白运动功能运动功能肌动蛋白和肌球蛋白使肌肉收缩，肌动蛋白和肌球蛋白使肌肉收缩，产生运动产生运动信息传递作用、信息传递作用、调节功能调节功能胰岛素、生长激素等蛋白质类激胰岛素、生长激素等蛋白质类激素能调节生物体的生命活动素能调节生物体的生命活动免疫作用免疫作用生物体内的抗体能消灭外来抗原生物体内的抗体能消灭外来抗原物质物质第十八页，共四十八页。四四.有关有关(yugun)(yugun)(yugun)(yugun)蛋白质的计算蛋白质的计算 有关蛋白质的计算是本章的难点，在计算有关蛋白质的计算是本章的难点，在计算过程中很容易出现错误过程中很容易出现错误(cuw)(cuw)，对于蛋白质的计算，对于蛋白质的计算，可归为以下几类：可归为以下几类：第十九页，共四十八页。（一）链状多肽（一）链状多肽（1 1）蛋白质中肽键数、脱去水分子数的计算）蛋白质中肽键数、脱去水分子数的计算 肽键数肽键数=脱去水分子数脱去水分子数=氨基酸总数氨基酸总数肽链数肽链数 例例1 1：氨基酸分子缩合形成含氨基酸分子缩合形成含2 2条肽链的蛋白质分条肽链的蛋白质分子时，相对分子量减少了子时，相对分子量减少了900900，由此可知，由此可知，此蛋白此蛋白质分子中含有的氨基酸数和肽键数分别质分子中含有的氨基酸数和肽键数分别(fnbi)(fnbi)是（）是（）A.52 A.52、5252B.50B.50、5050 C.52 C.52、5050D.50D.50、49 49 答案答案C C第二十页，共四十八页。（2 2）蛋白质游离的氨基和羧基的计算）蛋白质游离的氨基和羧基的计算 蛋白质中的氨基数（或羧基数）蛋白质中的氨基数（或羧基数）=肽链数肽链数+R+R基上的氨基数基上的氨基数 =各氨基酸中氨基（或羧基）的总数各氨基酸中氨基（或羧基）的总数肽键肽键(ti jin)(ti jin)数数 至少含有的氨基（或羧基）数至少含有的氨基（或羧基）数=肽链数肽链数第二十一页，共四十八页。例例2 2：某蛋白质分子含有：某蛋白质分子含有4 4条肽链，共有条肽链，共有9696个个肽键，则此蛋白质分子中至少肽键，则此蛋白质分子中至少(zhsho)(zhsho)含有含有COOHCOOH和和NHNH2 2的数目分别为的数目分别为()()A.4 A.4、100 B.4 100 B.4、4 4 C.100 C.100、100 D.96100 D.96、9696答案答案B B 第二十二页，共四十八页。（3 3）蛋白质的相对分子质量）蛋白质的相对分子质量(zhling)(zhling)的计算的计算氨基酸形成蛋白质的过程中相对分子质量发氨基酸形成蛋白质的过程中相对分子质量发生变化的原因生变化的原因a.a.形成肽键时，每形成一个肽键就脱去一分子形成肽键时，每形成一个肽键就脱去一分子水，相对分子质量就减少水，相对分子质量就减少1818。b.b.若形成二硫键时，每形成一个二硫键就脱去若形成二硫键时，每形成一个二硫键就脱去一分子水两个一分子水两个H H，相对分子质量就减少，相对分子质量就减少2 2。第二十三页，共四十八页。计算公式：计算公式：蛋白质的相对分子质量蛋白质的相对分子质量(zhling)(zhling)=所有氨基酸的相所有氨基酸的相对分子质量对分子质量(zhling)(zhling)之和之和1818脱去的水分子数脱去的水分子数22二硫键数二硫键数注意：注意：若不涉及二硫键，则公式中不需要减去若不涉及二硫键，则公式中不需要减去“2“2二硫键数二硫键数”。第二十四页，共四十八页。二硫键（二硫键（S S S S）是由两个）是由两个SHSH脱去脱去(tu q)(tu q)两个两个H H连接连接而成的。而成的。肽链肽链 SH S SH S +2H 肽链肽链第二十五页，共四十八页。例例3 3、组成生物体某蛋白质的、组成生物体某蛋白质的2020种氨基酸的种氨基酸的平均相对分子质量为平均相对分子质量为128128，则由，则由100100个氨基个氨基酸构成酸构成(guchng)(guchng)的含的含2 2条多肽链的蛋白质，其分条多肽链的蛋白质，其分子量为（）子量为（）A.12800 A.12800 B.11018B.11018 C.11036 C.11036