自 学 提 纲 第二章 生命活动的主要承担者——蛋白质（计算部分）
年级： 46 班级： 学科： 生物 姓名： 日期：2012-9-21
一、氨基酸的结构通式
二、氨基酸的脱水缩合过程
三、与计算有关的若干问题
以下A、B、C、D、对于链状多肽和环状多肽都适用
A、若某肽链中有四个肽键，此化合物应叫 肽，不叫 肽，即多肽的命名以 个数为依据。
B、H2O中的H来自于－COOH和－NH2，而O则只来自于－COOH。
C、只有连在同一个碳原子上的氨基和羧基才参与形成肽键，R基上的氨基或羧基不参与肽键的形成
D、失去水分子数＝ 数
1、链状多肽
假设氨基酸的平均相对分子质量为a，由n个氨基酸分别形成1条肽链或m条肽链：
形成肽链数 形成肽键数 脱去水
分子数 氨基数目 羧基数目 多肽相对分子质量
1
（至多还是至少） 个
（至多还是至少） 个
m （至多还是至少） 个 （至多还是至少） 个
由上可知：失去水分子数＝
数＝
蛋白质相对分子质量＝各氨基酸平均相对分子质量×氨基酸数－18×脱水数。
（1）氨基数＝
数＋R基上的氨基数＝各氨基酸中氨基的总数－
数。
羧基数＝
数＋R基上的羧基数＝各氨基酸中羧基的总数－
数。
（2）N原子数＝
数＋
数＋R基上的N原子数＝ 数。
O原子数＝ 数＋2× 数＋R基上的O原子数＝ 数－ 数。
H原子数＝各 数－2× 数。
例：若某多肽有C原子为2n个，则N原子数至少为 个，O原子数至少为 个，H原子数至少为 个，—NH2至少为 个；—COOH至少为 个。 2、环状多肽
第二章 蛋白质的结构与功能
蛋白质(protein)是生命的物质基础。种类繁多，人体含蛋白质种类在10万种以上。是生物体含量最丰硕的生物大分子，约占人体固体成份的45%，细胞干重的70％。几乎所有的器官都含有蛋白质，并各自具有其特殊的结构，因此决定了蛋白质功能的多样性。
第一节 蛋白质的分子组成
(protein composition and construction )
一、蛋白质的元素组成
蛋白质的元素要紧有碳（50%～55%）、氢（6%～7%）、氧（19%～24%）、氮（13%～19%）。大部份蛋白质还含有硫，有的还含有少量的磷或铁、锰、锌、铜、钴、钼，个别还含有碘。蛋白质元素组成特点：含氮量很接近，平均为16%。1g氮相当于6.25g蛋白质。
测定诞生物样品的含氮量可按下式计算出其蛋白质大致含量：
100g样品中蛋白质含量（g%）＝每克样品中含氮克数××100
二、蛋白质的大体组成单位——氨基酸
（the basic unit of protein composition——amino acid）
氨基酸(amino acid)是组成蛋白质的大体单位。
（一）氨基酸的命名（略）
（二）氨基酸的结构特点
自然界中的氨基酸有300余种，组成人体蛋白质的氨基酸仅有20种。都有相应的遗传密码，故又称为编码氨基酸。氨基酸的结构通式可用下式表示（R为氨基酸侧链）：
尽管各类氨基酸结构各不相同，但都具有如下特点：
1.组成蛋白质的氨基酸都是α-氨基酸。即氨基均连在α-碳原子上。脯氨酸为α-亚氨基酸。
2.除甘氨酸外，其余氨基酸的α-碳原子是不对称碳原子，有两种不同的构型，即L型和D型。组成人体蛋白质的氨基酸都是L型，即L-α-氨基酸。
（三）氨基酸的分类
氨基酸的按侧链的结构和理化性质可分为４类：
非极性侧链氨基酸：甘氨酸（Gly），丙氨酸(Ala)，缬氨酸，亮氨酸，异亮氨酸，丙氨酸，脯氨酸(Pro)；侧链为烃基、吲哚环或甲硫基等非极性疏水集团。
第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者
一、蛋白质的功能
1．蛋白质是目前已知的结构最复杂、功能最多样的分子。细胞核中的遗传信息，往往要表达成蛋白质才能起作用。
2．主要功能及举例
类别
功能 举例
结构蛋白 许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质 肌动蛋白、肌球蛋白等
功 信息传递 对细胞和生物体的生命活动有重要的调节作用 胰岛素、生长激素等
能 催化作用 催化细胞内的多种化学反应 大多数酶等
蛋 运输作用 有些蛋白质具有运输功能 血红蛋白等
白 防御作用 能抵御侵入人体或高等动物体内的抗原物质 抗体等
二、蛋白质的基本组成单位——氨基酸
1．种类
(1)在人体中，组成蛋白质的氨基酸有21种。
(2)分类
①依据：人体细胞能否合成。
②必需氨基酸：8种。人体细胞内不能合成，必须从外界环境中获取。
③非必需氨基酸：13种。人体细胞能够合成，也可从外界环境中获取。
2．氨基酸的元素组成及结构特点
(1)组成氨基酸的共有元素是C、H、O、N，有的氨基酸含有S等元素。
(2)结构
①写出图中结构名称 a．氨基；b、d.R基；c.羧基。
②比较图中两种氨基酸，写出氨基酸分子的结构通式：
。
③氨基酸的结构特点
数量关系：至少都含有一个氨基和一个羧基。
位置关系：都有一个氨基和一个羧基连接在同一碳原子上。
各种氨基酸之间的区别在于R基的不同。
三、蛋白质的结构及其多样性
1．氨基酸的脱水缩合
(1)此生理过程的名称是脱水缩合。
(2)写出字母代表的结构或名称：a.肽键，b.二肽。
(3)判断产物H2O中原子的来源
H：来自R1所在氨基酸的羧基和R2所在氨基酸的氨基O：来自R1所在氨基酸的羧基
(4)多肽中氨基或羧基的含量：至少一个。
2．蛋白质的形成过程
元素：C、H、O、N等
↓
氨基酸：蛋白质的基本组成单位
↓脱水缩合
二肽：由两个氨基酸分子缩合而成的化合物
↓
多肽(链)：由多个氨基酸分子缩合而成的化合物，
第二章 蛋白质化学
一、 名词解释
1. 蛋白质组学：在大规模水平上研究蛋白质的特征，包括蛋白质的表达水平，翻译后的修饰、蛋白质与蛋白质的相互作用等，由此获得蛋白质水平上的关于疾病发生、细胞代谢等过程的正题而全面的认识。
2. 单纯蛋白质：仅由氨基酸组成的蛋白质。
3. 结合蛋白质：除氨基酸组成之外，还含有非蛋白质的辅基构成的蛋白质。
4. 氨基酸的等电点（pI）：将氨基酸水溶液的酸碱度加以适当的调节，使羧基与氨基的电离程度相等，即氨基酸带有的正负电荷数恰好相同，静电荷为零，此时的pH称为氨基酸的等电点。
5. 蛋白质的一级结构：多肽链中氨基酸的数量、排列顺序及其共价连接，又称共价结构或基本结构。是蛋白质作用的特异性、空间结构和生物学功能多样性的基础。
6. 肽：氨基酸通过肽键相连的化合物。
7. 肽键：蛋白质分子中基本的化学键，由一分子氨基酸的α﹣羧基与另一分子氨基酸的α﹣氨基缩合脱水而成，也称酰胺键。
8. 生物活性肽：蛋白质中20个天然氨基酸以不同组成和排列方式构成的从二肽到复杂的线性、环形结构的不同肽类的总称，是源于蛋白质的多功能化合物，其在代谢调节、神经传导方面起着重要作用
9. 肽单位：肽键的所有四个原子和与之相连的两个α﹣碳原子所组成的基团，又称肽基。
10. 基序：相邻的二级结构彼此相互作用，形成有规则的、在空间上能辨认的二级结构组合体，又称模体或模序。
11. 结构域：在蛋白质三级结构内的独立折叠单元，其通常是几个基序结构单元的组合。在较大的蛋白质分子中，由于多肽链上相邻的基序结构紧密联系，进一步折叠形成一个或多个相对独立的致密的三维实体。
12. 亚基：一般由一条多肽链组成，本身具有一、二、三级结构，又称亚单位，有人称为原聚体或单体、
13. 蛋白质的变构效应（别构效应）：一些蛋白质由于受到某些因素的影响，其一级结构不变而空间构象发生一定的变化，导致其生物学功能的变化。
14. 蛋白质的变性作用：某些物理的或化学的因素使蛋白质分子的空间构象发生改变或破坏，导致其生物活性的丧失和一些理化性质的改变的现象。
