课件：第2节-蛋白质-(2).ppt

第二节 生命活动的主要承担者 蛋白质,一、氨基酸的结构及其种类,1.氨基酸的组成元素 氨基酸的组成元素主要为C、H、O、N，有的还含有S、Fe等元素。,2.结构通式,羧基： 与相邻氨基酸的NH2脱水缩合形成肽键,氨基： 与相邻氨基酸的COOH脱水缩合形成肽键,R基：决定氨基酸的种类,3.特点,a.至少含有一个氨基(NH2)和一个羧基(COOH) ，因为R基中可能有氨基或羧基。 b.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 c.生物体中氨基酸种类不同是由R基决定的,特别提醒：,1.氨基酸结构通式中的元素有C、H、O、N四种，若有其他元素，如S、Fe等，则位于R基上； 2.R基上可能含有氨基和羧基，但不参与脱水缩合反应。,4.种类,（1）必需氨基酸：人体细胞不能合成，必须从外界环境中直接获取的氨基酸。 成人8种必需氨基酸：异亮氨酸、甲硫氨酸、缬氨酸、赖氨酸、亮氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸 （2）非必需氨基酸：人体细胞内能合成的氨基酸，共12种。,氨基酸分子是如何连接构成蛋白质的呢？,二、蛋白质的结构及其多样性,1.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蛋白质，合成过程如下：,C,COOH,H,N,R1,R2,H,H,C,C OH,H,H2N,O,OH,H,H2O,肽键,二肽,一个氨基酸分子的羧基(-COOH)和另外一个氨基酸分子的氨基(-NH2)相连接,同时脱去一分子的水,这种结合方式叫做脱水缩合。,反应过程,H2O,注意：,（1）肽键有以下几种变式写法： CONH或NHCO或CN或NC （2）氨基酸脱水缩合时，每形成一个肽键，就脱去一分子水。水中的H来自氨基和羧基，O来自羧基。,O,H,H,0,2.相关概念,1.脱水缩合：一个氨基酸分子的羧基(COOH）和另一个氨基酸分子的氨基(NH2)相连接，同时脱去一分子水，这种结合方式叫脱水缩合。 2.肽键：连接两个氨基酸分子的化学结构叫肽键，结构简式为CONH或NHCO,3.肽： 由两个氨基酸分子经脱水缩合而成的、含有一个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、含有多个肽键的化合物叫多肽。 4.肽链：多肽通常呈链状结构，称为肽链。,3.蛋白质分子的多样性,（1）蛋白质的结构层次 C、H、O、N等元素氨基酸 二肽 三肽 多肽 蛋白质。,(2)蛋白质具有多样性的原因,氨基酸种类不同,氨基酸数目成百上千,氨基酸排列次序变化多端,肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别,蛋白质结构极其多样,蛋白质功能极其多样,三、蛋白质的功能,四.有关蛋白质的计算,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，对于蛋白质的计算，可归为以下几类：,（一）链状多肽 （1）蛋白质中肽键数、脱去水分子数的计算 肽键数=脱去水分子数=氨基酸总数肽链数 例1： 氨基酸分子缩合形成含2条肽链的蛋白质分子时，相对分子量减少了900，由此可知， 此蛋白质分子中含有的氨基酸数和肽键数分别是（ ） A. 52、52 B. 50、50 C. 52、50 D. 50、49 答案C,（2）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） =肽链数+R基上的氨基数 =各氨基酸中氨基（或羧基）的总数肽键数 至少含有的氨基（或羧基）数=肽链数,例2：某蛋白质分子含有4条肽链，共有96个肽键，则此蛋白质分子中至少含有COOH和NH2的数目分别为 ( ) A. 4、 100 B. 4、 4 C. 100、100 D. 96、96 答案B,（3）蛋白质的相对分子质量的计算 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 a.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18。 b.若形成二硫键时，每形成一个二硫键就脱去一分子水两个H，相对分子质量就减少2。,计算公式： 蛋白质的相对分子质量=所有氨基酸的相对分子质量之和18脱去的水分子数2二硫键数 注意： 若不涉及二硫键，则公式中不需要减去“ 2二硫键数”。,2019/8/30,25,可编辑,二硫键（S S ）是由两个SH脱去两个H连接而成的。 肽链 SH S SH S +2H 肽链,例3、组成生物体某蛋白质的20种氨基酸的平均相对分子质量为128，则由100个氨基酸构成的含2条多肽链的蛋白质，其分子量为（ ） A. 12800 B. 11018 C. 11036 D. 8800 答案C,例4、胰岛素是一种蛋白质分子，它含有2条多肽链，A链含有21个氨基酸，B链含有30个氨基酸，2条多肽链间通过2个二硫键(二硫键是由2个-SH连接而成的)连接，在A链上也形成1个二硫键，如右图所示为结晶牛胰岛素的平面结构示意图，据此回答:这51个氨基酸形成胰岛素后，分子质量比原来减少了_ 。 答案：888,（4）有关蛋白质中各原子数的计算 O原子数=肽链数2+肽键数+R基上的O原子数=各氨基酸中O原子总数脱去的水分子数 N原子数=肽链数+肽键数+R基上的N原子数=各氨基酸中N原子总数,环状肽Aa1、Aa2 、Aa6表示6种氨基酸，它们相互缩合形成的环状肽如图所示：,（二）有关环状肽的计算 链状肽两端的氨基酸通过脱水缩合的方式以肽键连接起来形成环状肽，故环状肽与链状肽的计算是不同的。 计算公式 环状肽的肽键数=脱去水分子数=氨基酸总数 （2）环状肽游离的氨基（或羧基）数=氨基酸的R基中的氨基（或羧基）数 （3）蛋白质的相对分子质量=所有氨基酸的相对分子质量之和18脱去的水分子数,注意： 相同的氨基酸分子发生脱水缩合，环状肽的肽键数（脱去水分子数）比链状肽多1，环状肽游离的氨基（或羧基）数比链状肽少1。,例5、全世界每年有成千上万人由于吃毒蘑菇而身亡，其中鹅膏草碱就是一种毒菇的毒素，它是一种环状八肽。若20种氨基酸的平均分子量为128，则鹅膏草碱的分子量约为( ) A1024 B. 898 C880 D. 862 答案C,（6）氨基酸的排列与多肽的种类计算 假若有A、B、C三种氨基酸，由这三种氨基酸组成多肽的情况可分为如下两种情形分析： （1） A、B、C三种氨基酸，每种氨基酸数目无限的情况下，可形成肽类化合物的种类： 形成三肽的种类： （3x3x3=27种） 形成二肽的种类： （3x3=9种）,（2） A、B、C三种氨基酸，每种氨基酸只有一个的情况下，可形成肽类化合物的种类： 形成三肽的种类： （3x2x1=6种） 形成二肽的种类： （3x2=6种）,例6、由丙氨酸、甘氨酸、亮氨酸组成的三肽有（ ） A：6种 B：5种 C：4种 D：3种,答案：6种,（7）氨基酸与相应DNA、RNA片段中碱基数目之间的关系 DNA(基因） mRNA 蛋白质 碱基数 6 ： 碱基数 3 ： 氨基酸数1,转录,翻译,例7、 某条多肽的相对分子质量为2778，若氨基酸的平均相对分子质量为110，如考虑终止密码子，则编码该多肽的基因长度至少是( ) A.75对碱基 B.78对碱基 C.90对碱基 D.93对碱基 答案：D,例3、今有一化合物，其分子式为C55H70O19N10，已知将它完全水解后只得到下列四种氨基酸： 该多肽是多少肽？ 该多肽进行水解后，需 个水分子，得到 个甘氨酸分子， 个丙氨酸分子。,蛋白质变性： 蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间结构被破坏，从而导致其理化性质的改变和生物活性的丧失。 化学方法：强酸、强碱、重金属盐、尿素、乙醇、丙酮等； 物理方法：加热、紫外线照射、剧烈振荡等。,蛋白质变性的应用： 1、鸡蛋、肉类等经加温后蛋白质变性，熟后更易消化。 2、细菌、病毒加温，加酸、加重金属（汞）因蛋白质变性而灭活（灭菌、消毒）。,蛋白质水解： 分2种：完全水解和不完全水解 完全水解：只产生氨基酸。 不完全水解：会产生多肽，而多肽可以进一步水解为氨基酸。,巩固练习,1某氨基酸分子含有两个氨基，其中一个氨基和羧基连接在同一个碳原子上，则另一个氨基的部位就是（ ） A：和羧基连在同一个碳原子上 B：一定连在羧基上 C：在R基上 D：与氨基相连,2由丙氨酸、甘氨酸、亮氨酸组成的三肽有（ ） A：6种 B：5种 C：4种 D：3种,3若含有4条多肽链的某蛋白质分子由n个氨基酸组成，那么，它具有的肽键个数和氨基的最少个数分别是（ ） A：n和n B： n-4和n C：n和n-4 D： n-4和n-4,4. 谷氨酸的R基为C3H5O2，1分子谷氨酸含有的C、H、O、N原子个数依次是（ ） A：5、9、4、1 B：4、8、5、1 C： 5、8、4、1 D： 4、9、5、1,5若22肽被水解为1个4肽，2个3肽，2个6肽，则这些短肽的氨基总数的最小值