第一章  蛋白质的饿结构与功能

（一）教学要求

在知识传授方面，通过本章节的学习，使学生掌握蛋白质的元素组成特点，氨基酸的结构通式；氨基酸的分类、三字英文缩写符号；蛋白质一级结构的概念及其主要的化学键；蛋白质的二级结构的概念、主要化学键和形式：α-螺旋，β-折叠，β-转角、Ω环与无规卷曲；掌握α-螺旋，β-折叠的结构特点；蛋白质的三级结构概念和维持其稳定的化学键：疏水作用、离子键、氢键和范德华引力；蛋白质的四级结构的概念和维持稳定的化学键；蛋白质的结构与功能的关系：一级结构决定空间结构，空间结构决定生物学功能；蛋白质的理化性质：两性电离，胶体性质，蛋白质变性的概念和意义，紫外吸收和呈色反应。熟悉肽、肽键与肽链的概念，多肽链的写法。生物活性肽的概念；肽单元概念；模体、锌指结构、结构域、分子伴侣、蛋白质家族、蛋白质超家族的概念；蛋白质的分类；蛋白质的沉淀；了解几种重要的生物活性肽；胰岛素一级结构的特点；分析血红蛋白的四级结构特点。

在能力培养方面，培养学生运用所学知识阅读和分析蛋白质一级结构的能力、培养学生阅读蛋白质三维空间结构的能力、培养学生理性选择富硒产品的能力、培养学生自主学习能力。

在核心素养方面，对学生进行实事求是，尊重科学，依靠科学的教育；引导学生形成从现象到本质，简单到复杂，感性到理性的认识方法；引导学生形成合理的消费观念；知识结合案例培养学生的诚信意识、道德意识、奉献精神、团队协作精神、关爱病人的人文素养。

（二）知识点提示

蛋白质是细胞组分中含量最丰富、功能最多的高分子物质。酶、抗体、多肽激素、转运蛋白、收缩蛋白以及细胞的骨架结构均为蛋白质。几乎在所有的生物过程中起着关键作用。

蛋白质的基本组成单位是氨基酸。构成天然蛋白质的氨基酸有二十种,分为非极性、疏水性氨基酸；极性、中性氨基酸；酸性氨基酸和碱性氨基酸。氨基酸借助肽键连接成多肽链。多肽链是蛋白质分子的最基本结构形式。多肽链中氨基酸的排列顺序称为蛋白质的一级结构。蛋白质分子中的多肽链经折叠盘曲而具有一定的构象称为蛋白质的高级结构。又分为二、三、四级结构。二级结构是指局部或某一段肽链的空间结构，也就是肽链某一区段中主链骨架原子的相对空间位置。包括α-螺旋、β-折叠、β-转角、Ω环和无规卷曲。三级结构是指整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置,也就是整条肽链的三维结构。四级结构是由两条或两条以上的多肽链借助次级键连接而成的结构。维持蛋白质空间结构的次级键有氢键、离子键、疏水键及范德华力。蛋白质在某些理化因素的作用下，其空间结构会发生改变,从而使其理化性质发生改变，生物学活性丧失,这称为蛋白质的变性作用。用某些方法可使蛋白质从溶液中析出，称为沉淀。

蛋白质按形状分类可分为球状蛋白质和纤维状蛋白质。

肌红蛋白和血红蛋白属于球状蛋白质。其功能均为运输或贮存O₂。肌红蛋白由一条多肽链组成；血红蛋白由四条多肽链(两条α-肽链，两条β-肽链)组成。血红蛋白的氧解离曲线为S型而肌红蛋白的氧解离曲线为直角双曲线。

（三）教学内容

第一节蛋白质的分子组成  氨基酸的结构与分类及理化性质，肽键与肽链。

第二节蛋白质的分子结构  蛋白质的一级结构、二级结构（α-螺旋、β-折叠）、三级结构、四级结构的概念和维持键以及模体、结构域、蛋白质家族、蛋白质超家族的概念，蛋白质的分类。

第三节蛋白质结构与功能的关系  蛋白质一级结构与功能的关系，蛋白质空间结构与功能的关系，肌红蛋白和血红蛋白分子结构，别构效应及协同效应。

第四节蛋白质的理化性质  蛋白质的理化性质，蛋白质的变性。

实验：实验基本操作、蛋白质含量测定

（四）思考题

简述蛋白质一、二、三、四级结构的概念、结构要点及维系各级结构的化学键。