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1、关于蛋白质的结构和功能课件第一页，本课件共有31页蛋白质蛋白质 约占细胞鲜重的约占细胞鲜重的7%10%，占细胞干重占细胞干重50%以上。以上。在细胞中含量只比水少，是细胞中含量最多的在细胞中含量只比水少，是细胞中含量最多的有机化合物。有机化合物。主要由主要由C.H.O.N4种元素构成，有种元素构成，有的还含有的还含有P.S.Fe.Cu.Mn等元素。等元素。含含Fe 血红蛋白血红蛋白一一.含量：含量：二二.组成元素：组成元素：说明：大多数蛋白质含有说明：大多数蛋白质含有S元素元素蛋白质是细胞中最多的含蛋白质是细胞中最多的含N化合物化合物第二页，本课件共有31页物质名称物质名称化学式化学式原子原子
2、个数个数相对分相对分子质量子质量水水H2O318硫酸硫酸H2SO4798牛奶乳蛋白牛奶乳蛋白C1642H2652O492N420S12522436684人血红蛋白人血红蛋白C3032H4816O872N780S8Fe4951264500第三页，本课件共有31页是一种高分子化合物，也就是是一种高分子化合物，也就是指相对分子质量很大的生物大指相对分子质量很大的生物大分子，其分子质量由几千一直分子，其分子质量由几千一直到一百万以上。到一百万以上。氨基酸氨基酸自然界有自然界有100多种多种而组成蛋白质的大约而组成蛋白质的大约20种种三三.相对分子质量：相对分子质量：四四.基本组成单位：基本组成单位：第
3、四页，本课件共有31页NH2CCOOH CH3 NH2CCOOH CH2-SH NH2CCOOHHHHH第五页，本课件共有31页氨基氨基R基基C原子原子羧基羧基H原子原子第六页，本课件共有31页1.构成生物蛋白质的氨基酸构成生物蛋白质的氨基酸结构通式结构通式HR H2NCCOOH2.构成蛋白质的构成蛋白质的基本元素：基本元素：C H O C H O N N（S S）归纳：归纳：3.构成生物蛋白质的氨基酸构成生物蛋白质的氨基酸结构特点结构特点至少都有至少都有1个氨基、个氨基、1个羧基和个羧基和1个氢原子且连个氢原子且连接在同一个碳原子上。接在同一个碳原子上。4.各种氨基酸的各种氨基酸的区别区别在
4、于：在于：R基的不同基的不同第七页，本课件共有31页下列哪些氨基酸可以构成人体蛋白质？下列哪些氨基酸可以构成人体蛋白质？NH2CH2COOH NH2CH2CH2OH COOH NH2CHCH2COOH NH2 NH2CHCH2COOH COOH NH2CH（CH2）2COOH及时巩固及时巩固第八页，本课件共有31页2.在氨基酸分子式中，若在氨基酸分子式中，若N的数目多余的数目多余1，O的数目的数目多余多余2，则多出来的，则多出来的N、O在在_R基上基上3.求氨基酸的分子式：求氨基酸的分子式：若某氨基酸的若某氨基酸的R基为基为C2H2ON4，则该氨基酸则该氨基酸的分子式为？的分子式为？氨基酸的分
5、子式：氨基酸的分子式：C4H6N5O3第九页，本课件共有31页 五五.蛋白质的分子结构蛋白质的分子结构许多氨基酸通过脱水，形成许多氨基酸通过脱水，形成肽键肽键而相连而相连(多肽链多肽链)第十页，本课件共有31页蛋白质基本组成单位蛋白质基本组成单位：氨基酸（氨基酸（20种）种）NH2 CCOOHRH多肽的形成：多肽的形成：H2OH2OH NH2-C-COOH-R1-H HNH-C-COOH-R2-HHNH-C-COOH-R3-H NH-C-CO-R2-H NH2-C-CO-R1-H NH-C-COOH-R3-肽键肽键第十一页，本课件共有31页（一）（一）形成过程形成过程：氨基酸氨基酸脱水缩合脱水
6、缩合多肽多肽盘曲折叠盘曲折叠蛋白质蛋白质1.1.由两个氨基酸分子脱水缩合而成的叫由两个氨基酸分子脱水缩合而成的叫二肽二肽 由三个氨基酸分子脱水缩合而成的叫由三个氨基酸分子脱水缩合而成的叫三肽三肽 由三个及三个以上氨基酸分子脱水缩合而成的叫由三个及三个以上氨基酸分子脱水缩合而成的叫多肽多肽第十二页，本课件共有31页2.2.多肽通常呈链状结构，叫做多肽通常呈链状结构，叫做肽链肽链。蛋白质含一条或多条。蛋白质含一条或多条多肽链。多肽链。对一条肽链来讲，至少含对一条肽链来讲，至少含1 1个氨基，个氨基，1 1个羧基（个羧基（不含不含R R基上的）基上的）由于由于R基中可能有氨基或羧基，故多肽链中含氨基
7、，羧基中可能有氨基或羧基，故多肽链中含氨基，羧基的数目基的数目=1+1+r（r为多肽链为多肽链R基上的氨基，羧基数）基上的氨基，羧基数）假设蛋白质有假设蛋白质有m条肽链，则含氨基，羧基的数目条肽链，则含氨基，羧基的数目=m+r练习：人的免疫球蛋白中，练习：人的免疫球蛋白中，IG由由4 4条肽链组成，共有条肽链组成，共有764个氨基酸，则该蛋白质分子中至少有游离的氨基个氨基酸，则该蛋白质分子中至少有游离的氨基(-(-NHNH2 2)和羧基和羧基(-COOH)(-COOH)分别是分别是_._.4 和和 4第十三页，本课件共有31页CONH CN O H4.4.肽键数与脱去水分子数的关系及计算肽键数
8、与脱去水分子数的关系及计算肽键数肽键数 =脱去的水分子数脱去的水分子数 =氨基酸数氨基酸数 -肽链数肽链数（说明：如为多肽，肽链数为（说明：如为多肽，肽链数为1 1）练习：某蛋白质练习：某蛋白质2 2条肽链，每条肽链由条肽链，每条肽链由5 5个氨基酸组成，个氨基酸组成，则肽键数为？则肽键数为？3.3.肽键的写法：肽键的写法：HCN NC OHO8第十四页，本课件共有31页练习：2.100个氨基酸缩合形成一条多肽链，将失去 个分子H2O，形成 个肽键。3.一个含有六个肽键的多肽，它的氨基酸数和至少应有游离的氨基和羧基的数目分别是（）A、6、1、1 B、7、1、1、C、6、6、6 D、7、7、59
9、9999999B B第十五页，本课件共有31页5.5.计算多肽及蛋白质的分子量计算多肽及蛋白质的分子量多肽及蛋白质的分子量多肽及蛋白质的分子量=氨基酸数氨基酸数 氨基酸平均分子氨基酸平均分子量量（氨基酸数（氨基酸数 肽链数）肽链数）18练习：已知练习：已知20种氨基酸的平均分子量是种氨基酸的平均分子量是128，现有一蛋，现有一蛋白质分子由两条多肽链组成，共有肽键白质分子由两条多肽链组成，共有肽键98个，此蛋白质的个，此蛋白质的分子量接近分子量接近（）A12800 B12544 C11036 D12288肽键数肽键数=脱去的水分子数脱去的水分子数C第十六页，本课件共有31页6.6.计算多肽及蛋白
10、质的分子式中各原子数量计算多肽及蛋白质的分子式中各原子数量由由n个氨基酸形成的肽链中，其：个氨基酸形成的肽链中，其：氧原子数目氧原子数目=n个氨基酸中氧原子数目之和个氨基酸中氧原子数目之和脱去水分子数脱去水分子数氮原子数目氮原子数目=各氨基酸中氮原子数目之和各氨基酸中氮原子数目之和练习：练习：氨基酸氨基酸1分子式为分子式为C3H7O2N 氨基酸氨基酸2分子式为分子式为C3H7O4N请写出由这两种氨基酸分子脱水缩合成的二肽的分子式请写出由这两种氨基酸分子脱水缩合成的二肽的分子式二肽分子式为二肽分子式为C6H12O5N2第十七页，本课件共有31页肽链数氨基酸数肽键数脱去水分子数氨基酸平均相对分子质
11、量蛋白质相对分子质量氨基数目羧基数目1条肽链nn 1 n 1aan 18(n-1)至少1个至少1个M条肽链nnm nmaan 18(n-m)至少m个至少m个小结：小结：第十八页，本课件共有31页（二）结构特点：蛋白质具有多样性（二）结构特点：蛋白质具有多样性原因：原因：1.1.组成蛋白质的氨基酸的种类不同组成蛋白质的氨基酸的种类不同2.2.组成蛋白质的氨基酸的数目成百上千组成蛋白质的氨基酸的数目成百上千3.3.组成蛋白质的氨基酸的排列次序变化多端组成蛋白质的氨基酸的排列次序变化多端4.4.多肽链的数目及蛋白质的空间结构千差万别多肽链的数目及蛋白质的空间结构千差万别第十九页，本课件共有31页练习
12、：练习：下列哪一项不是构成蛋白质多样性的原因（下列哪一项不是构成蛋白质多样性的原因（）A A、氨基酸的数目、种类和排列顺序、氨基酸的数目、种类和排列顺序B B、构成蛋白质的多肽链的数目、构成蛋白质的多肽链的数目C C、构成蛋白质的多肽链的空间结构、构成蛋白质的多肽链的空间结构D D、氨基酸至少含一个氨基和一个羧基、氨基酸至少含一个氨基和一个羧基D第二十页，本课件共有31页六六.蛋白质的功能蛋白质的功能1.1.有些蛋白质是构成细胞和生物体的重要物质有些蛋白质是构成细胞和生物体的重要物质（结构蛋白）（结构蛋白）例如：细胞膜主要由蛋白质和磷脂构成例如：细胞膜主要由蛋白质和磷脂构成 细胞膜上的糖蛋白细
13、胞膜上的糖蛋白 人和动物的红细胞中的主要成分是血红蛋白人和动物的红细胞中的主要成分是血红蛋白 人和动物肌肉中的肌球蛋白和肌动蛋白人和动物肌肉中的肌球蛋白和肌动蛋白2.2.有些蛋白质具有有些蛋白质具有催化作用催化作用如：酶如：酶:生物体内的各种化学反应几乎都是在酶的催化作用生物体内的各种化学反应几乎都是在酶的催化作用下进行的，而酶几乎全是蛋白质，如唾液淀粉酶下进行的，而酶几乎全是蛋白质，如唾液淀粉酶第二十一页，本课件共有31页六六.蛋白质的功能蛋白质的功能1.1.有些蛋白质是构成细胞和生物体的重要物质有些蛋白质是构成细胞和生物体的重要物质（结构蛋白）（结构蛋白）2.2.有些蛋白质具有有些蛋白质具
14、有催化作用催化作用3.3.有些蛋白质具有有些蛋白质具有运输作用运输作用例如：例如：红细胞中的血红蛋白具有运输红细胞中的血红蛋白具有运输O O2 2和一部分和一部分COCO2 2的作用的作用 脂蛋白随血液将脂质从肝脏运输到身体其他部位脂蛋白随血液将脂质从肝脏运输到身体其他部位 细胞膜上具有运输作用的载体细胞膜上具有运输作用的载体第二十二页，本课件共有31页六六.蛋白质的功能蛋白质的功能1.1.有些蛋白质是构成细胞和生物体的重要物质有些蛋白质是构成细胞和生物体的重要物质（结构蛋白）（结构蛋白）2.2.有些蛋白质具有有些蛋白质具有催化作用催化作用3.3.有些蛋白质具有有些蛋白质具有运输作用运输作用4
15、.4.有些蛋白质具有有些蛋白质具有调节功能调节功能例如：激素等能调节、控制细胞的生长、分化、遗例如：激素等能调节、控制细胞的生长、分化、遗 传信息的表达。传信息的表达。如：胰岛素：具有调节血糖浓度的作用如：胰岛素：具有调节血糖浓度的作用 生长激素：促进骨骼、肌肉、结缔组织和生长激素：促进骨骼、肌肉、结缔组织和 内脏的生长，使身体长高。内脏的生长，使身体长高。第二十三页，本课件共有31页六六.蛋白质的功能蛋白质的功能1.1.有些蛋白质是构成细胞和生物体的重要物质有些蛋白质是构成细胞和生物体的重要物质（结构蛋白）（结构蛋白）2.2.有些蛋白质具有有些蛋白质具有催化作用催化作用3.3.有些蛋白质具有
16、有些蛋白质具有运输作用运输作用4.4.有些蛋白质具有有些蛋白质具有调节功能调节功能5.5.有些蛋白质具有有些蛋白质具有免疫作用免疫作用例如：抗体：人体内的例如：抗体：人体内的B B淋巴细胞受抗原刺激后产生淋巴细胞受抗原刺激后产生 的免疫球蛋白，能够与特异性的抗原相的免疫球蛋白，能够与特异性的抗原相 结合，从而达到清除抗原的目的。结合，从而达到清除抗原的目的。第二十四页，本课件共有31页六六.蛋白质的功能蛋白质的功能1.1.有些蛋白质是构成细胞和生物体的重要物质有些蛋白质是构成细胞和生物体的重要物质（结构蛋白）（结构蛋白）2.2.有些蛋白质具有有些蛋白质具有催化作用催化作用3.3.有些蛋白质具有
17、有些蛋白质具有运输作用运输作用4.4.有些蛋白质具有有些蛋白质具有调节功能调节功能5.5.有些蛋白质具有有些蛋白质具有免疫作用免疫作用小结：总之，蛋白质是细胞中重要的有机化合物，是一切小结：总之，蛋白质是细胞中重要的有机化合物，是一切生命活动的体现者。生命活动的体现者。第二十五页，本课件共有31页想一想：想一想：蛋白质结构多样性和功能多样性有蛋白质结构多样性和功能多样性有何关系？何关系？生物的结构决定功能，蛋白质的结构生物的结构决定功能，蛋白质的结构多样性决定了功能的多样性，结构和功多样性决定了功能的多样性，结构和功能是相互统一的。能是相互统一的。第二十六页，本课件共有31页七七.蛋白质的变性
18、蛋白质的变性蛋白质分子的空间结构不是很稳定，在特定条件下，蛋白蛋白质分子的空间结构不是很稳定，在特定条件下，蛋白质结构可发生变化。质结构可发生变化。1.1.引起蛋白质变性的因素引起蛋白质变性的因素重金属盐（汞盐、银盐）；酸、碱、乙醇、尿素；高温；重金属盐（汞盐、银盐）；酸、碱、乙醇、尿素；高温；X X射线、紫外线等。射线、紫外线等。2.2.蛋白质变性过程中发生的变化蛋白质变性过程中发生的变化蛋白质变性过程中不发生肽键的断裂，而主要发生空间蛋白质变性过程中不发生肽键的断裂，而主要发生空间结构的变化，使肽链由有序状态变为无序状态，溶解度结构的变化，使肽链由有序状态变为无序状态，溶解度降低易于形成沉
19、淀。降低易于形成沉淀。第二十七页，本课件共有31页3.3.蛋白质变性的应用蛋白质变性的应用（1 1）加热或用乙醇处理可使细菌因蛋白质变性而死亡，）加热或用乙醇处理可使细菌因蛋白质变性而死亡，从而达到灭菌的目的。从而达到灭菌的目的。（2 2）为防止生物制品（如疫苗、抗毒血清等）变性，应）为防止生物制品（如疫苗、抗毒血清等）变性，应将它们保存在适宜环境中。将它们保存在适宜环境中。煮熟的鸡蛋：煮熟的鸡蛋：蛋白酶的水解：蛋白酶的水解：空间结构改变空间结构改变肽键被打开肽键被打开第二十八页，本课件共有31页反馈：反馈：人的血红蛋白和肌球蛋白、肌动蛋白所执人的血红蛋白和肌球蛋白、肌动蛋白所执行的功能完全不同，是因为这两种蛋白质行的功能完全不同，是因为这两种蛋白质（）A.分子部位不同分子部位不同 B.分子结构不同分子结构不同 C.组成的化学元素不同组成的化学元素不同 D.以上各项都错误以上各项都错误B第二十九页，本课件共有31页布置作业：布置作业：课本课本P24 第第 5，6，7题题 P27 第第 4 题题第三十页，本课件共有31页感谢大家观看第三十一页，本课件共有31页