蛋白质

蛋白质的结构和功能，高中生物必修一

蛋白质

• 一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生物体生命活动的主要承担者
• 基本单位：氨基酸
  • 结构通式
    • • R基决定氨基酸的种类
      • 氨基酸的分子结构是立体的
  • 特点
    • 数量标准
      • 至少有一个氨基和一个羧基
    • 位置标准
      • 都有一个氨基和一个羧基连在中心碳原子上
  • 元素组成
    • C/H/O/N(都含有) S（大多数有）P/Fe/I
  • 分类
    • 依据能否在生物体内合成
      • 必需氨基酸
        • 玉米中确少赖氨酸，以玉米为主食要注意补充赖氨酸
        • 成年人8种
          • 甲硫氨酸、缬氨酸、赖氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、色氨酸、苏氨酸
        • 婴儿9种
          • 多了组氨酸
      • 非必需氨基酸
        • 成年人12种
        • 婴儿11种
• 合成
  • 1.氨基酸结合
    • 氨基酸脱水缩合时R基上的氨基或羧基一般不发生脱水缩合，但在蛋白质空间结构的形成过程中可能R基上的氨基或羧基会发生脱水缩合
    • 脱水缩合
      • 一个氨基酸的羧基与另一个氨基酸的氨基脱掉一分子水形成化合物的反应
      • 两个氨基酸分子之间脱水缩合形成的化学键叫肽键（-NH-CO-）
        • 肽键数=脱水数=氨基酸数-肽链数（环肽等于氨基酸数）
  • 2.多肽的形成
    • 由两个氨基酸脱水缩合形成的化合物叫二肽/由三个及以上氨基酸分子脱水缩合形成的化合物叫多肽，多肽通常呈链状结构，叫做肽链
      • 在核糖体上合成的是多肽（形成了肽键），并非蛋白质，需要经过一系列加工后才能形成具有一定空间结构的蛋白质。
  • 3.形成蛋白质
    • 由多肽（肽链）盘曲、折叠（糖基化）等形成具有特定空间结构的能行使一定功能的蛋白质
• 多样性
  • 结构
    • 根本原因：遗传物质（DNA）的多样性
    • 直接原因
      • 氨基酸的种类、数量、排列顺序不同
      • 肽链的盘曲折叠方式以及形成的空间结构不同
  • 功能
    • 结构蛋白
      • 肌肉、头发中的蛋白质；染色体、核糖体、中心体中的蛋白质
    • 催化作用
      • 绝大多数酶，如唾液淀粉酶
    • 运输作用
      • 血红蛋白、细胞膜上的载体蛋白
    • 调节作用
      • 蛋白质类激素（下丘脑、垂体、胰岛分泌的激素）
        • 区别于氨基酸衍生物类激素如甲状腺激素和肾上腺素
    • 免疫作用
      • 抗体（免疫球蛋白）、淋巴因子
• 性质
  • 变性
    • 在化学（强酸、强碱、重金属盐等）或物理(高温)因素下，蛋白质的空间结构发生变化导致蛋白质的生物活性丧失（但肽键并没有被破坏，仍可使双缩脲试剂变色）
    • 煮熟的鸡蛋易消化：高温破坏了蛋白质的空间结构，使肽链变的松散，易被蛋白酶水解
  • 水解
    • 蛋白质在蛋白酶的作用下分解为多肽，或者多肽在肽酶的作用下肽链断裂分解为氨基酸的过程
  • 盐析（可逆）