14.2蛋白质（课件）《有机化学》（上海交通大学出版社）

有 机 化 学 主讲：xxx 1 第14章 氨基酸和蛋白质 2 14.2蛋白质 3 想一想 昆虫蛋白是继传统肉蛋白、人造肉蛋白之后的第三代蛋白质。 昆虫蛋白是环境友好型蛋白，生产昆虫蛋白的温室气体排放量极小，对水、土地等资源的依赖也较小，其生产量受动物性流行病、自然灾害等的影响较小，且昆虫蛋白具有营养价值高、过敏性低、易消化等优点。 生活中有哪些摄入昆虫蛋白的例子？谈谈自己对这种饮食方式的接受度。 4 蛋白质是一类很重要的天然有机物，它是生物体内一切组织的基础物质，并在生命活动中起着决定性的作用。据估计，生物界中蛋白质的数量有1010～1012种。 相对分子质量较大、结构较复杂的多肽（含有50个以上或者100个以上氨基酸） 蛋白质 查阅资料，说说现阶段已明确结构的蛋白质有多少种。 谈一谈 5 蛋白质一般由C、H、O、N、S等元素组成，有些蛋白质还含有P、Fe、I等元素。无论蛋白质的种类和来源如何，其中各种元素的平均含量变化不大，如表所示。 1．蛋白质的元素组成 14.2.1 蛋白质的结构 元素 C H O N S P Fe 平均含量/% （按干物质计） 50.0～55.0 6.0～7.0 19.0～24.0 15.0～17.0 0.0～0.4 0.0～0.8 0.0～0.4 蛋白质中各种元素的平均含量 一般蛋白质中的含氮量变化不大，其平均含量约为16%，即1g氮可换算为6.25g蛋白质。生物体中绝大部分氮都存在于蛋白质中，因此，可以通过氮的定量分析，来测定生物样品中蛋白质的近似含量，称为粗蛋白含量，即 6 蛋白质的结构非常复杂。不仅蛋白质多肽链中的α-氨基酸有一定的排列次序，而且蛋白质还有复杂的空间结构。 多肽链中α-氨基酸的组成和排列次序是蛋白质的一级结构，如图所示。 多肽链中邻近基团之间形成氢键，使多肽链按一定规律卷曲或折叠，形成特定的空间结构，这是蛋白质的二级结构，如图所示。 2．蛋白质的分子结构 14.2.1 蛋白质的结构 蛋白质的一级结构 蛋白质的二级结构 7 具有二级结构的多肽链进一步卷曲或折叠，形成更稳定的空间结构，这是蛋白质的三级结构，如图所示。 许多蛋白质是由两条或多条多肽链组成的，多肽链之间的次级作用使这些多肽链聚集而形成蛋白质的四级结构，如图所示。 2．蛋白质的分子结构 14.2.1 蛋白质的结构 蛋白质的三级结构 蛋白质的四级结构 8 知识角 都是蛋白质中多肽链的特有结构 蛋白质的二级结构 蛋白质的三级结构 9 14.2.2 蛋白质的分类 ① 单纯蛋白质是指只由氨基酸组成的物质 蛋白中的卵白蛋白 血清中的血清球蛋白 大米中的米精蛋白 大麦中的麦胶蛋白 生丝中的丝蛋白 10 蛋白质 按化学组成不同 单纯蛋白质 结合蛋白质 14.2.2 蛋白质的分类 ② 结合蛋白质是指由单纯蛋白质和非蛋白质物质（如糖、脂肪、色素、含磷化合物、含铁化合物等）两部分组成的物质 细胞中的核蛋白（由蛋白质与核酸结合而成） 唾液中的黏蛋白（由蛋白质与糖类结合而成） 肌肉中的脂蛋白（由蛋白质与脂肪结合而成） 血液中的血红蛋白（由蛋白质和血红素结合而成） 结合蛋白质中的非蛋白质部分称为辅基 11 蛋白质 按化学组成不同 单纯蛋白质 结合蛋白质 14.2.2 蛋白质的分类 12 蛋白质 按溶解性能不同 纤维状蛋白质 不溶于水 球状蛋白质 能溶于水 14.2.3 蛋白质的性质 由于蛋白质中的多肽链末端仍有氨基和羧基，因此蛋白质与氨基酸有部分相似的物理、化学性质。 但由于蛋白质是高聚物，且存在复杂的空间结构，这些结构上的特殊性也导致它有一些特殊的性质。 13 14.2.3 蛋白质的性质 由于在蛋白质分子的两端含有氨基和羧基，因此蛋白质的性质与氨基酸相似，具有两性性质和等电点。 1．蛋白质的两性性质和等电点 负离子 两性离子（偶极离子） 正离子 pH＞pI pH=pI pH＜pI 用酸或碱调节某一蛋白质溶液的pH值，当蛋白质分子所带的正、负电荷相等时，即成为静电荷为零的两性离子，此时溶液的pH值称为该蛋白质的等电点。 蛋白质分子在溶液中解离的情况可以用下面的反应式表示。 蛋白质分子中所有的酸性基团 蛋白质分子中所有的碱性基团 蛋白质分子的缩写 14 14.2.3 蛋白质的性质 由于不同蛋白质分子所含的可解离基团的数目不同，且各种基团的解离能力也不同，因此不同蛋白质的等电点也不同。 1．蛋白质的两性性质和等电点 名称 等电点