第第 22 节 生命活动的主要承担者节 生命活动的主要承担者——蛋白质蛋白质

广东省云浮市新兴县惠能中学 杨永亮广东省云浮市新兴县惠能中学 杨永亮

第第 22 章 组成细胞的分章 组成细胞的分子子

问题探讨：

1 、你能说出多少中富含蛋白质的食品？富含蛋白质的食品有大豆制品，如豆浆、豆腐、腐竹；奶类制品，如奶粉、酸奶、袋装奶；还有肉、蛋类食品，如烤肉、肉肠、鸡蛋

2 、蛋白质在生命活动中的主要作用？有些蛋白质是构成细胞和生物体的结构成分，如结构蛋白；有些蛋白质能够调节生命活动，如胰岛素；有些蛋白质有催化作用，如绝大多数酶都是蛋白质；有些蛋白质具有运输载体的功能，如红细胞中的血红蛋白；有些蛋白质有免疫功能，如人体内的抗体

3 、为什么有些食品中要添加某些氨基酸？因为氨基酸是构成蛋白质的基本单位，在人体内约有 20种氨基酸，其中有 8 种是人体需要而不能自己合成的，必须从外界环境获得，如赖氨酸、苯丙氨酸等，它们被称为必需氨基酸。所以有些食品中要添加赖氨酸或苯丙氨酸等人体必需的氨基酸。

蛋白质的组成

1 、化学元素组成：主要由 C 、 H 、 O 、 N 4种化学元素组成，有些还含有 S 、 P等元素。2 、基本组成单位：氨基酸是蛋白质的基本组成单位

3 、相对分子质量：从几千到 100万以上

4 、含量：鲜重占 7%-10%,干重占 50%以上，最多。

一、一、氨基酸及其种类

概念：把蛋白质水解后，可以得到一类有着共同结构的物质，叫做氨基酸

必需氨基酸 (8种 ) ：赖氨酸、蛋氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、缬氨酸、色氨酸和苯丙氨酸

组成蛋白质的氨基酸约有 20种

思考与讨论

观察下列几种氨基酸的结构

甘氨酸 缬氨酸 丙氨酸

亮氨酸

1 、这些氨基酸的结构具有什么共同特点？

每个氨基酸都有氨基和羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上

C

H

COOHH2N

R

2 、氨基酸这一名词与其分子结构对应关系？

“氨基酸”代表了氨基酸分子结构中主要的部分氨基和羧基

氨基酸结构通式： C

H

COOHH2N

R

每种氨基酸分子至少都含有一个氨基 (—NH2)和一个羧基 (—COOH)，还有一个氢原子和一个特有的侧链基团 R ，它们都连在同一个碳原子上。

R 基不同，氨基酸就不同

甘氨酸的 R 基是— H

丙氨酸的 R 基是— CH3

请写出下面这个氨基酸的 R 基？

苏氨酸

CH3 CH

OH

CH

NH2

COOH

二、蛋白质的结构及其多样性

脱水缩合 : 一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接，脱去一分子的水，这种结合方式叫做脱水缩合

肽键 : 连接两个氨基酸分子的化学键（— CO—NH—）叫做肽键

肽链 : 多肽所呈的链状结构叫做肽链

概念

肽：脱水缩合所形成的化合物。几肽以组成的氨基酸数来命名，如二肽，三肽，多肽

C

H

CO OHH2N

R1

C

H

COOHH N

R2H

H2O

氨基酸的脱水缩合

二肽

C

H

COH2N

R1

C

H

COOHHN

R2

肽键

某种胰岛素空间结构示意图

氨基酸分子 肽链（多肽）

蛋白质分子

脱水缩合

一条或几条肽链螺旋、盘曲、

折叠形成 = 复杂的空间结构

1 、 n 个氨基酸形成一条肽链时，脱掉 n-1个水分子，形成

n-1个肽键。同理， n 个氨基酸形成 m 条肽链时，脱掉 n-m

个水分子，形成 n-m个肽键2 、水分子数量＝肽键数目 ＝氨基酸数目－肽链数目

氨基酸、肽键和肽链数量关系

3 、蛋白质的分子量＝氨基酸数 X 氨基酸平均分子量

— 失去水的分子个数 X 18

4 、 N 个氨基酸形成 m 条肽链，至少有 m 个氨基、 m 个羧基

蛋白质的多样性1 、氨基酸的种类2 、氨基酸数量3 、氨基酸排列顺序4 、肽链空间结构

蛋白质的变性蛋白质分子的空间结构发生了变化

蛋白质的水解分解成多肽或者是氨基酸

三、蛋白质的功能1. 蛋白质一个重要的生物学功能是作为生物体的结构成分例如，细胞中的细胞膜、线粒体、叶绿体和内质网等都是由不溶性蛋白质与脂质组成的。人和动物的肌肉等组织的主要成分也是蛋白质，如横纹肌中的球状蛋白，平滑肌中的胶原蛋白，毛、甲、角、壳、蹄中的角蛋白等

2. 蛋白质的一个最重要的生物学功能是作为新陈代谢的催化剂──酶绝大多数酶都是蛋白质。生物体内的各种化学反应几乎都是在相应的酶参与下进行的

3. 有些蛋白质具有运动的功能例如，肌纤维中的肌球蛋白和肌动蛋白

4. 有些蛋白质具有运输的功能例如，脊椎动物红细胞里的血红蛋白和无脊椎动物中的血蓝蛋白，在呼吸过程中都起着输送氧的作用

5. 蛋白质的又一个重要的功能是调节或控制细胞的生长、分化和遗传信息的表达例如，阻遏蛋白

6. 有些蛋白质对生命活动起调节作用例如，胰岛细胞分泌的胰岛素能参与血糖的代谢调节，降低血液中葡萄糖的含量

7. 有些蛋白质可以作为受体，起接受和传递信息的作用例如，接受各种激素的受体蛋白，接受外界刺激的感觉蛋白

8. 有些蛋白质参与机体防御机能例如，抗体

练习1 、某一条多肽链中共有肽键 151个，则此分子中— NH2 和—

COOH 的数目至少有 （ ）

A 、 152 ； 152 B 、 151 ； 151

C 、 1 ； 1 　　 D 、 2 ； 2

解析：每两个相邻的氨基酸之间会形成一个肽键。因此在肽链的两端一定

是（— NH2 ）和 (—COOH)，如果构成多肽的每个氨基酸分子的 R 基

上没有（— NH2 ）和 (—COOH)，这时该多肽所含的（— NH2 ）和 (—

COOH)数最少

答案：C

2 、现已知构成蛋白质的氨基酸共 20 种，它们的平均分子量为 128 ，由 50 个氨基酸形成的某蛋白质的一条多肽链的分子量是 （ ）A ． 6400 B ． 2560 C ． 5518 　　 D ． 2218

解析：氨基酸形成蛋白质的过程是一个脱水缩合的过程，通过相邻的氨基酸脱去一分子水、形成肽键而连接起来。因此，在计算氨基酸一条多肽链的分子量时，仅仅算出氨基酸的总分子量是不够的，还要计算出脱去的水的分子量，两值相减才是多肽链的分子量。即：一条多肽链的分子量 = 氨基酸的总分子量 - 脱去的水的总分子量，因此本题的计算过程为： 128×50-18×49=5518。若为一条肽链时，则脱水数 = 肽键数 = n-1 (n表示氨基酸数 )

若为 m 条肽链时，则脱水数 = 肽键数 = n-m (n表示氨基酸数 ,m表示肽链数 )

答案：C