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第4节
蛋白质是生命活动的主要承担者
蛋白质是生命活动的主要承担者
一、蛋白质的功能
1、结构蛋白（肌肉、头发、羽毛、蛛丝等）
2、催化作用（绝大多数酶是蛋白质）
3、运输作用（血红蛋白、载体蛋白等）
4、调节作用（如胰岛素）
5、免疫作用（如抗体）
二、蛋白质的基本组成单位---氨基酸
1、氨基酸的种类
①组成蛋白质的氨基酸有21种
②分类
必需氨基酸（8种）
赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋（甲硫）氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸
非必需氨基酸（13种）
C
H
H2N
H
C
O
OH
甘氨酸
C
H
H2N
CH
C
O
OH
CH3
CH3
缬氨酸
C
H
H2N
C
O
OH
CH3
谷氨酸
丙氨酸
C
H
H2N
CH2
C
O
OH
COOH
CH2
2、氨基酸的结构特点
C
H
COOH
H2N
②氨基酸的结构通式：
侧链基团
①组成元素：
C、H、O、N
2、氨基酸的结构特点
氨基
羧基
R
决定氨基酸种类
提示：氨基写法 H2N-，-NH2 ,-N-H
H
羧基写法-COOH,-C-OH
O=
共同部分
以下哪些是组成蛋白质的氨基酸
C
H
H2N
COOH
CH2
SH
C
H
NH2
COOH
CH2
SH
CH
H2N
COOH
CH2
OH
C
H
H2N
H
CH2
COOH
√
√
×
×
(A)
(B)
(C)
(D)
三.蛋白质的结构及其多样性
H2O
C
H
COOH
R2
H
N
H
C
H
C OH
R1
H
N
H
O
C
H
C
R1
H
N
H
O
C
H
COOH
R2
H
N
肽键
二肽
1、氨基酸脱水缩合
+
+
特别提示：肽键写法
-C-N- , -N-C- , -CO-NH-,
-NH-CO-
O=
_
H
_
H
O=
自己写一写三肽
C
C
H
R1
H2N
C
O
C
H
R2
H
N
O
C
H
COOH
R3
H
N
那四肽呢？
C
C
H
R1
H2N
C
O
C
H
R2
H
N
O
O
C
H
C
R3
H
N
C
H
COOH
R4
H
N
五肽
六肽
七肽
……
多肽
通常由三个或三个以上氨基酸分子脱水缩合而成的，含有多个肽键的化合物都叫多肽。
多肽通常呈链状结构，叫做肽链。
由氨基酸形成蛋白质的示意图
C、H、O、N
(元素组成)
氨基酸
(基本单位)
多肽
(化学结构)
脱水缩合
2、由氨基酸形成蛋白质
蛋白质
(空间结构)
折叠盘曲
2、氨基酸种类不同
1、氨基酸数目不同
3、氨基酸排列顺序 不同
4、空间结构不同
3、蛋白质结构多样性的原因
请根据以下图示总结蛋白质结构多样性的原因
四、有关蛋白质的计算
交流并回答下列问题：
(1)如果把一个氨基酸比作一个同学，四个同学手牵手形成的3个“手结”就相当于肽键，那么8个氨基酸(同学)形成一条肽链时，脱掉几个水分子？如果是n个氨基酸形成一条肽链呢？
(2)一条肽链至少有几个氨基，几个羧基？
(3)若8个氨基酸(同学)脱水缩合形成的是环状多肽(即首尾的两个同学手牵手形成环状)，试讨论此时氨基酸数与肽键数之间的数量关系。
(4) 9个氨基酸(同学)形成两条肽链时，脱掉几个水分子？
如果是n个氨基酸形成m条肽链呢？
提示：7个，n-1
提示：1个，1个
提示：8个
提示：7个，n-m
　　蛋白质的相对分子质量＝
　　一个由n个氨基酸形成的含有m条肽链的蛋白质，氨基酸的平均分子质量为a，则蛋白质的相对分子质量＝
　　在这个蛋白质中至少含有的游离氨基/游离羧基数＝肽链数＝m。
氨基酸数×氨基酸的平均分子量－失去的水分子数×水的分子量
an－18(n－m)。
　　求蛋白质相对分子质量（计算）
　　某种蛋白质（由一条肽链组成）分子中至少有多少个游离的氨基和羧基？
　　血红蛋白（由四条肽链组成）呢？
　　归纳：蛋白质分子中每条肽链至少含有一个游离的氨基和一个游离的羧基。
　　至少有一个氨基，一个羧基
　　至少有四个氨基，四个羧基
　　（1）在一条肽链中，肽键数
＝脱去的水分子数
＝氨基酸总数－1
　　（2）如果n个氨基酸形成一条肽链，则脱掉______个水分子，形成______个肽键。
n－1
n－1
　　（3）如果n个氨基酸形成m条肽链，则脱掉_______个水分子，形成_______个肽键。
n－m
n－m
归纳：计算
假设：有N个氨基酸、氨基酸平均分子量为a
肽链数 氨基酸数 肽键数 脱水数 肽链 分子量 氨基数 羧基数
1条 N N－1 N－1 a N－18(N－1) 至少 1个 至少
1个
m条 N N－m N－m a N－18(N－m) 至少m个 至少m个
　　（2）有时还要考虑一些其他化学变化过程，如二硫键（-S-S-）形成，将脱去2个-H，相对分子质量因此应减少2。
有几个氨基酸则脱几分子水。
　　（1）环状肽：
　　特殊情况：
　　某致病细菌分泌的外毒素，无色，细针状结晶，对小鼠和人体有很强的毒性，可引起流涎、呕吐、便血、痉挛等，以致死亡。
　相关拓展
　　1. 二硫键形成过程
　　蛋白质分子中除了肽键外，还含有其他化学键，如二硫键。一个二硫键（“—S—S—”）是由2个“—SH”形成的，形成过程中要脱去2个氢。故计算蛋白质分子量时除减去H2O的分子量外，还应考虑脱去H的分子量。
上图为胰岛素分子形成3个二硫键的情况。
(1)脱水数＝肽键数＝氨基酸数－肽链数
（2)肽链中至少含有的氨基数=羧基数=肽链数
（3)蛋白质相对分子质量＝氨基酸数x氨基酸平均相对分子质量－18x脱水数
组成蛋白质的氨基酸种类不同
氨基酸的数目不同
氨基酸排列顺序不同
多肽的空间结构不同
组成元素
C、H、O、N
氨基酸
种类：20种
必需氨基酸：8种
非必需氨基酸：13种
通式：
特点：至少一个－NH2和一个－COOH，连在且都有一
个连在同一个C原子上
脱水缩合
多肽
折叠盘曲
蛋白质
结构多样性
功能多样性
组成
O
C
H
C
H2N
OH
R
空间结构松散、舒展
鸡蛋生吃还是熟吃好消化吸收？
五、蛋白质的变性
　　蛋白质变性：P32
　　蛋白质变性的实质是蛋白质分子的次级键被破坏，引起天然构象解体。
　　变性不涉及肽键等的破裂，一级结构仍保持完好。
　　加热、紫外线照射、高压、表面张力、有机溶剂都会使蛋白质发生变性。
　　变性的蛋白质生物活性丧失，一些原来在分子内部包藏的侧链基团暴露出来，物理化学性质改变，蛋白质变性后，分子结构伸展松散，易被蛋白水解酶分解。变性蛋白质比天然蛋白质更易受蛋白水解酶作用。这就是熟食易于消化的道理。
知识海洋
熟食易于消化的道理
　　蛋白质的空间结构是表现其生物活性的基础，变性后的蛋白质虽然化学组成没变，但空间结构已破坏（伸展、松散），内部某些特性也随之改变，其生物活性也发生变化。
肽键变了吗？
　　使蛋白质变性的因素：
　　酒精、高温、紫外线、强酸、强碱、重金属盐。
　　这也是消毒灭菌的原理。
蛋白质变性：

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