师：大家好，今天我们一起来探讨关于蛋白质的问题。在家里，父母经常会要求我们多喝牛奶、多吃鸡蛋、牛肉、鱼肉等等。大家考虑一下，为什么我们需要多补充这些食物呢？

　　生：因为这些食物富含蛋白质。

　　师：非常好。蛋白质是生物体必不可少的营养物质，那在生物体当中，蛋白质承担了怎样的生理功能呢？下面我们通过几段资料来寻找答案。大家看，这个小朋友被称为世界上最强壮的儿童。再看看天堂鸟的羽毛、蚕茧、蜘蛛侠的蛛丝，以及这种罕见的长毛驴的毛发，这些结构当中都富含有蛋白质。那么，蛋白质在其中起到了什么作用呢？

　　生：蛋白质是机体细胞重要的结构物质，是生物体组织更新以及修补的主要原料，是细胞的基本组成成分。

　　师：很棒。下面请大家利用初中所学的知识来思考两个问题：人体缺乏胰岛素会引起哪一种疾病？幼年时缺乏生长激素又会出现怎样的情况呢？

　　生：人体缺乏胰岛素会得糖尿病，幼年时缺乏生长激素会出现侏儒症。

　　师：没错。胰岛素是由51个氨基酸组成的小分子蛋白质，生长激素也是蛋白质。所以，我们可以得出，有些蛋白质能够调节机体的各项生命活动，比如胰岛素、生长激素、胰高血糖素、促胰液素、抗利尿激素等等，大部分这类动物激素都是由蛋白质构成的。科学家在研究过程中还发现，某些球蛋白能够与病毒或者毒素发生特异性结合，与吞噬细胞等共同发挥免疫的效应，也就是清除病原体、微生物或者某些病理损伤。1964年，世界卫生组织将这一类球蛋白统称为免疫球蛋白，即抗体。由此可见，蛋白质还能起到免疫的作用。大家有没有这样的经验，米饭在口腔中咀嚼的时间越长，甜味就越明显，这是什么原因呢？

　　生：因为口腔中有唾液淀粉酶，它可以将淀粉水解成麦芽糖，麦芽糖有甜味。

　　师：完全正确。在生活中，如果吃太多引起消化不良，我们会服用一些消化酶类药物。酶是一种生物催化剂，它能加速或者减慢化学反应。活细胞中同时进行的几百种不同的化学反应，都是借助细胞内相当数目的酶来催化完成的。大家看，这是红细胞，右边是红细胞中的血红蛋白。请大家思考，红细胞中的血红蛋白有什么作用呢？

　　生：血红蛋白起运输氧气的作用。

　　师：对。要维持机体正常的新陈代谢，需要将各类物质在体内进行运输，比如将营养物质运输到各个细胞，将细胞产生的代谢废物排出体外，有些蛋白质就起到了运输的作用，这对维持生物体正常的生命活动至关重要。像血红蛋白运输氧，脂蛋白运输脂肪，细胞膜上还有转运蛋白，这个我们今后的课上会涉及。那我们总结一下，蛋白质具有哪些重要的功能呢？

　　生：蛋白质是机体重要的结构物质，像肌肉、头发、羽毛主要由蛋白质构成；蛋白质能调节机体生命活动，比如很多蛋白质类激素；细胞中的化学反应离不开酶的催化，绝大多数酶是蛋白质，所以蛋白质有催化作用；以血红蛋白为例，蛋白质有运输作用；像抗体这类蛋白质，有免疫作用。

　　师：非常好。蛋白质有这么多重要功能，为什么会具有这些功能呢？其实结构决定功能，蛋白质的这些功能是由其结构决定的，那蛋白质的结构是怎样的呢？我们来看，这是甲烷，这个物质可能有些同学比较陌生，它叫甘氨酸。蛋白质是一种大分子有机化合物，它的基本单位是氨基酸，甘氨酸是其中一种。大家比较一下甲烷和甘氨酸在结构上有怎样的差异呢？

　　生：甲烷由一个碳原子连接四个氢原子构成，甘氨酸中心碳原子除了连接两个氢原子，还连了氨基和羧基。

　　师：很好。那是不是所有的氨基酸都与甘氨酸一样呢？大家观察书本29页这四种氨基酸，找一找它们在结构上有什么相同和不同的地方。

　　生：这四种氨基酸都有氨基和羧基，都有一个中心碳原子且连有一个氢，不同的是有个叫R基的结构不一样。

　　师：非常准确。由此我们可以归纳出所有氨基酸都具备的结构特点：每一个氨基酸的中心碳原子上都连有一个氨基、一个羧基，并且还有一个氢与之相连，这个氨基和羧基连在同一个碳原子上，R基各不相同。构成生物体蛋白质的氨基酸大概有22种，构成人体蛋白质的氨基酸大概有21种，其中常见的是20种。这些氨基酸的不同是由哪个结构不同造成的呢？

　　生：是由R基不同造成的。

　　师：对，这就是氨基酸的结构通式。那构成蛋白质的氨基酸是否只有一个氨基和一个羧基呢？我们来看两个例子，天冬氨酸和赖氨酸。大家找一找这两个氨基酸中是否只有一个氨基和一个羧基？

　　生：天冬氨酸除了中心碳原子上的羧基，R基中还有一个羧基；赖氨酸除了中心碳原子上的氨基，R基中也还有一个氨基。

　　师：所以我们要强调，每一种氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基。氨基酸的不同会导致蛋白质不同。那么构成人体蛋白质的21种氨基酸，是如何构成种类繁多的蛋白质的呢？这就要从氨基酸如何构成蛋白质说起。大家看，这里有两个氨基酸，我分别用R1和R2表示它们的R基。仔细观察，这两个氨基酸是如何连接起来的？