第三讲生命活动的主要承担者——蛋白质.ppt

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1、第三讲第三讲 生命活动的主要承担者生命活动的主要承担者蛋白质蛋白质一、氨基酸及其种类一、氨基酸及其种类氨基酸是组成蛋白质的基本单位氨基酸是组成蛋白质的基本单位生物体内组成蛋白质的氨基酸的种类生物体内组成蛋白质的氨基酸的种类_2020种种2020种氨种氨基酸基酸非必需氨基酸：共非必需氨基酸：共1212种，人体种，人体可自身合成的氨基酸可自身合成的氨基酸必需氨基酸必需氨基酸：共：共8 8种，种，人体不能人体不能自身合成自身合成的氨基酸。的氨基酸。1、氨基酸分子的结构通式、氨基酸分子的结构通式 2 2、结构要点：、结构要点：每种氨基酸都每种氨基酸都至少至少含有含有一个氨基（一个氨基（-NH-NH2

2、2）和和一个羧基（一个羧基（-COOH-COOH），），并且都有一个氨基和并且都有一个氨基和一个羧基一个羧基连接在同一个碳原子上连接在同一个碳原子上。氨基酸的种类由氨基酸的种类由_决定。决定。R R基基（侧链基团）（侧链基团）3 3、氨基酸的判断依据：、氨基酸的判断依据：至少有至少有NHNH2 2与与COOHCOOH连在连在同同一个一个“C C”上上 CHNH2COOHCH3 CHNH2COOHCH2SH CNH2COOH CHNH2COOHCH2H（2）如果是氨基酸，）如果是氨基酸，则它它们的的R基分基分别是是:_（1）以上属于氨基酸的是）以上属于氨基酸的是_CH3,H,SHCH2练习1：H

3、H(一一)氨基酸的结合方式：氨基酸的结合方式：脱水缩合脱水缩合1 1、场所：、场所：核糖体核糖体2 2、过程：、过程：二、蛋白质的结构及多样性二、蛋白质的结构及多样性H2O+CNH2HR1CONH CHR2COOH肽键（二（二肽）H2OOHNHR1 CCOH2+NHR2OH CCOHH H2O+NHR2OH CCOHH CNH2HR1CONH CHR2COHOHCR1 CNH2CONH CHR2 CNHR2OHCOHO（二肽）（二肽）（三肽）（三肽）（四肽）（四肽）（多肽）（多肽）CCHCNOR3HOCHNHR2CHCNOR4HCOCHNHR1NHCO多肽：由多个氨基酸分子缩合而成的，含有多肽

4、：由多个氨基酸分子缩合而成的，含有多个多个肽键肽键的化合物的化合物肽链：多肽通常呈链状结构，并盘曲、折叠肽链：多肽通常呈链状结构，并盘曲、折叠注意：注意：脱水脱水缩缩合合产产生的生的H2O中的中的H来自于来自于NH2和和COOH，而氧，而氧则则只来自于只来自于COOH。一条一条肽链肽链上至少有一个游离的氨基和一个上至少有一个游离的氨基和一个游离的游离的羧羧基，并分基，并分别别位于位于肽链肽链的两端。的两端。R基中的基中的NH2或或COOH不参与不参与肽键肽键的的形成，故多余的形成，故多余的NH2或或COOH位于位于R基基中。中。（二）蛋白质结构多样性的原因（二）蛋白质结构多样性的原因1 1、氨

5、基酸、氨基酸种类种类多，多，数目数目不同不同2 2、氨基酸形成肽链时的、氨基酸形成肽链时的排列顺序排列顺序多种多样多种多样3 3、肽链盘曲、折叠，形成的、肽链盘曲、折叠，形成的空间结构空间结构千差千差万别万别 蛋白质与肽链的本质区别：蛋白质与肽链的本质区别：是否具有空间结构是否具有空间结构氨基酸：氨基酸：2020种种蛋白质：蛋白质：1010101010101212 多肽链再通过特定的多肽链再通过特定的盘曲折叠盘曲折叠形成具有一定空间结构的蛋白质形成具有一定空间结构的蛋白质不不同同的的盘盘曲曲折折叠叠方方式式会会形形成成千千差差万万别别的的空空间间结结构构蛋白质分子蛋白质分子结构结构的多样性，的

6、多样性，决定了决定了蛋白质分子蛋白质分子功能功能的多样性。的多样性。1 1、构成生物体：、构成生物体：2 2、催化作用：、催化作用：3 3、运输作用：、运输作用：4 4、调节作用：、调节作用：5 5、免疫功能：、免疫功能：如结构蛋白如结构蛋白F如酶如酶F如载体蛋白、血红蛋白如载体蛋白、血红蛋白F如胰岛素、生长激素如胰岛素、生长激素F如抗体如抗体（三）蛋白质的功能多样性（三）蛋白质的功能多样性2 2个氨基酸形成一条肽链，要脱个氨基酸形成一条肽链，要脱 分子水，分子水，形成形成 个肽键。个肽键。3 3个氨基酸形成一条肽链，要脱个氨基酸形成一条肽链，要脱 分子水，分子水，形成形成 个肽键。个肽键。那

7、么，那么，n n个氨基酸形成一条肽链，要脱去个氨基酸形成一条肽链，要脱去_个水分子，形成个水分子，形成_个肽键。个肽键。n n个氨基酸形成个氨基酸形成m m条肽链，要脱去条肽链，要脱去_个水个水分子，形成分子，形成_个肽键。个肽键。n-1n-1n-mn-mn-mn-mn-1n-11 11 12 22 2三、氨基酸缩合形成多肽过程中的有关计算三、氨基酸缩合形成多肽过程中的有关计算1 1、蛋白质分子量、氨基酸、肽链数、肽键数、蛋白质分子量、氨基酸、肽链数、肽键数和失去水分子数的关系和失去水分子数的关系如果每个氨基酸的平均相对分子质量如果每个氨基酸的平均相对分子质量为为a a，那么由此形成的蛋白质的

8、相对分，那么由此形成的蛋白质的相对分子质量为子质量为_nxa-(n-m)x18nxa-(n-m)x18例例：组成人体的组成人体的2020种氨基酸的平均分子量是种氨基酸的平均分子量是128128，血红蛋白由，血红蛋白由4 4条多肽链组成，共含有条多肽链组成，共含有574574个氨个氨基酸，则血红蛋白的分子质量约为基酸，则血红蛋白的分子质量约为 A.73472 A.73472 B.12800 B.12800 C.63212C.63212 D.63140D.63140C=574=5741281281818（574-4574-4）结论结论失去水分子数肽键数氨基酸数肽失去水分子数肽键数氨基酸数肽链数链数

9、=水解需水数水解需水数蛋白质相对质量分数氨基酸平均相对蛋白质相对质量分数氨基酸平均相对分子质量分子质量x x氨基酸数氨基酸数18x18x脱水数脱水数（若含二若含二硫键还应考虑脱去氢的质量）硫键还应考虑脱去氢的质量）2、若形成的是、若形成的是环状多肽环状多肽肽键数肽键数氨基酸数失去水分子数氨基酸数失去水分子数3、蛋白质中、蛋白质中游离氨基或羧基数游离氨基或羧基数的计算的计算1条肽链条肽链至少至少含有含有1个氨基和个氨基和1个羧基个羧基游离的氨基或羧基数目游离的氨基或羧基数目 肽链数肽链数+R基中氨基或羧基的数目基中氨基或羧基的数目例：例：人体免疫球蛋白由人体免疫球蛋白由4 4条肽链构成，共条肽链

10、构成，共有有764764个氨基酸，则该蛋白质分子中至少个氨基酸，则该蛋白质分子中至少含有游离的氨基和羧基数分别是（含有游离的氨基和羧基数分别是（）A.746A.746和和764 764 B.760B.760和和760 760 C.762C.762和和762 762 D.4D.4和和4 4DN N原子数原子数肽键数肽链数肽键数肽链数R R基上的基上的N N原子原子数各氨基酸中数各氨基酸中N N的总数的总数O O原子数原子数肽键数肽键数2 2肽链数肽链数R R基上的基上的O O原子数各氨基酸中原子数各氨基酸中O O的总数脱水数的总数脱水数H H原子数原子数各氨基酸中各氨基酸中H H的总数的总数2

11、2脱水数脱水数4、蛋白质中蛋白质中原子个数原子个数的计算的计算例：某蛋白质由例：某蛋白质由m m条肽链、条肽链、n n个氨基酸组个氨基酸组成。该蛋白质至少有氧原子的个数是成。该蛋白质至少有氧原子的个数是()A.A.n nm mB.B.n n2 2m m C.C.n nm m D.D.n n2 2m mC4、氨基酸与相应基因的碱基（核苷酸）数目、氨基酸与相应基因的碱基（核苷酸）数目的对应关系的对应关系DNA（基因）（基因）脱氧核苷酸脱氧核苷酸转录mRNA核糖核苷酸核糖核苷酸蛋白质蛋白质氨基酸氨基酸翻译6 ：3 ：1在利用在利用DNA中脱氧核苷酸数或中脱氧核苷酸数或RNA中核糖核苷酸数中核糖核苷酸

12、数求氨基酸数目时，求氨基酸数目时，一般不考虑终止密码子问题，一般不考虑终止密码子问题，所所求出的氨基酸数为最大值。求出的氨基酸数为最大值。氨基酸脱水氨基酸脱水缩缩合形成多合形成多肽过肽过程中程中规规律律总结总结氨氨基基酸酸数数肽肽键键数数脱脱去去水水分分子子数数氨基氨基酸平酸平均相均相对对分分子量子量蛋白蛋白质质相相对对分子量分子量DNADNA中中碱碱基基数数mRNAmRNA中碱中碱基数基数氨氨基基数数目目羧羧基基数目数目一一条条肽肽链链m m条条肽肽链链n nn nn-1n-1n-mn-mn-1n-1n-mn-ma aa aan-18an-18（n-1n-1）an-18an-18（n-mn-

13、m）至至少少6n6n至至少少6n6n至至少少3n3n至至少少3n3n至至少少1 1个个至至少少m m个个至至少少1 1个个至至少少m m个个组成元素组成元素C C、H H、O O、N N（P P、S S）导致导致氨基酸氨基酸种类：种类：2020种种必需氨基酸：必需氨基酸：8 8种种非必需氨基酸：非必需氨基酸：1212种种通式：通式：特点：至少有一个特点：至少有一个NH2NH2和一个和一个COOH COOH 连在同一个连在同一个C C原子上原子上脱脱水水缩缩合合多肽多肽组成蛋白质的氨基酸不同组成蛋白质的氨基酸不同氨基酸的数目不同氨基酸的数目不同氨基酸排列顺序不同氨基酸排列顺序不同多肽的空间结构不同多肽的空间结构不同折折叠叠盘盘曲曲蛋白质蛋白质结构多样性结构多样性功能多样性功能多样性构成生物体，如结构蛋白构成生物体，如结构蛋白运输作用，如血红蛋白运输作用，如血红蛋白催化作用，如酶催化作用，如酶调节作用，如胰岛素调节作用，如胰岛素免疫作用，如抗体免疫作用，如抗体导导致致导致导致