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1、第二章 组成细胞的分子,四川渠县中学-吴代平,第二节 生命活动的主要承担者-蛋白质,艾滋病研究者发现这样一种怪现象：有1%-2%HIV感染者往往感染HIV但不会发病，旅美中国学者张林琦博士及其同事为这一现象找到了初步答案，这些感染者在感染HIV后，体内会产生3种名为“阿尔法防御素”的小分子蛋白质，这可能就是少数HIV感染者可以长期健康存活而不发病的原因。,资料分析,阿尔法防御素有什么作用？,蛋白质除了以上功能外还有哪些？,一、蛋白质的功能,1、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。如羽毛、肌肉、头发、蛛丝等的成分主要是蛋白质。,一、蛋白质的功能,胃蛋白酶结晶,2、催化作用：细胞
2、内的化学反应离不开酶的催化。绝大多数酶都是蛋白质。,一、蛋白质的功能,血红蛋白,3、运输作用：有些蛋白质具有运输载体的功能。如血红蛋白（参与氧气运输）、载体蛋白（参与物质跨膜运输）。,中央浅色区域的部分细胞分泌胰岛素,4、调节生命活动：有些蛋白质起信息传递的作用， 能够调节机体的生命活动，如胰岛素、生长激素。,一、蛋白质的功能,抗原,抗体,5、免疫作用：有些蛋白质有免疫功能。人体内的抗体是蛋白质，可以帮助人体抵御病菌和病毒等病原的侵害。,一、蛋白质的功能,构成生物体，如结构蛋白； 催化作用，如酶； 运输作用，如载体蛋白； 免疫功能，如免疫球蛋白、抗体； 调节作用，如胰岛素、生长激素。,一、蛋白
3、质的功能,含 蛋 白 质 丰 富 的 食 物,情景：,光头强中午吃了一份青椒猪肉丝，那么其中的蛋白质是否直接变成了他自己身体内的蛋白质呢?如果不是，那这些蛋白质最终以什么形式被他吸收呢？,蛋白质要在胃蛋白酶、胰蛋白酶、肠肽酶等酶的作用下分解成氨基酸，才被人体小肠吸收，进而被细胞利用合成相应的人体蛋白质。,氨基酸是组成蛋白质的基本单位。,二、氨基酸及其种类,（组成蛋白质的氨基酸约有20种）,非必需氨基酸：人体可自身合成的氨基酸，共12种。,必需氨基酸：人体不能自身合成的氨 基酸，共8种。 （婴儿有9种）,组成蛋白质的 20种氨基酸,（人体）,二、氨基酸及其种类,（组成蛋白质的氨基酸约有20种）,
4、甘氨酸,缬氨酸,丙氨酸,亮氨酸,1、氨基酸分子结构通式,特点：每个氨基酸分子至少都含有一个氨基(-NH2)和 一个羧基(-COOH)，并连在同一个碳原子上。,注：氨基酸的种类取决于R基的不同。,决定氨基酸的种类,判断下列分子是不是氨基酸？如果是的话，R基是什么？,C,COOH,CH3,HOOC,H,C,NH2,CH3,H2N,H,C,H,HOOC,H,CH2,NH2,C,NH2,HOOC,H,CH2,NH2,CH,NH2,HOOC,CH,NH2,HOOC,1,2,3,4,5,2、氨基酸的结合方式-脱水缩合,C,H,COOH,R1,C,H,NH2,COOH,R2,NH2,C,O,H,N,H,OH
5、,C,H,R1,NH2,OH,C,O,H2O,H,2、氨基酸的结合方式,C,H,R1,NH2,C,O,H2O,二肽,肽键,脱水缩合,2、氨基酸的结合方式,肽键,OH,H,二肽,H2O,H2O,2、氨基酸的结合方式,肽键,二肽,H2O,肽键,三肽,依此类推,H2O,2、氨基酸的结合方式,氨基酸,二肽,三肽,多肽,一条多肽链折叠形成蛋白质,几条多肽链折叠形成蛋白质,折叠盘曲成空间结构,3、氨基酸组成蛋白质的过程,注：只有C的氨基和羧基才能够参与脱水缩合。脱下来的水中的O元素来至于羧基。 不要将氨基(-NH2)错写为NH2或-NH3；不要将羧基（-COOH）误写为COOH；也不要将肽键（-CO-NH
6、-）误写为CO-NH或CONH 一条多肽链由几个氨基酸分子构成就称为几肽 脱水缩合与水解都是需要酶参与的过程，并且蛋白质在形成时脱下几分子的水，就需要几分子水参与该蛋白质的水解。 氨基酸中所含元素为C、H、O、N，有的含S。,三、蛋白质结构及其多样性,2 氨基酸种类不同，肽链结构不同,3 氨基酸排列顺序不同，肽链结构不同,4 肽链空间结构不同，蛋白质种类不同,1 氨基酸数目不同， 肽链结构不同,三、蛋白质结构及其多样性,氨基酸种数不同,氨基酸数目不同,氨基酸序列不同,肽链空间结构不同,蛋白质结构 多种多样,蛋白质种类 多种多样,结构多样性决定了功能多样性!,组成元素,C、H、O、N（S）,导致
7、,氨基酸,种类：20种,必需氨基酸：8种 非必需氨基酸：12种,通式：,C,H,C,H2N,OH,O,R,特点：至少有一个NH2和一个COOH连在同一个C原子上,脱水缩合,多肽,组成蛋白质的氨基酸不同 氨基酸的数目不同 氨基酸排列顺序不同 多肽的空间结构不同,折叠盘旋,蛋白质,结构多样性,功能多样性,构成生物体，如结构蛋白 运输作用，如血红蛋白 催化作用，如酶 调节作用，如胰岛素 免疫作用，如抗体,导致,导致,小结：,四、蛋白质合成过程的有关计算,根据下面图解，回答问题：,（1）该图示_肽化合物；含_个肽键。 （2）填写虚线框内结构的名称：A_ B_ C_ （3）生成此化合物的反应叫 。,三,
8、两,氨基,羧基,脱水缩合,肽键,n个氨基酸形成m条肽链，要脱去_个水分子，形成_条肽键。,1、基本公式,3个氨基酸形成一条肽链，要脱去2分子水，形成2个肽键。,那么，n个氨基酸形成一条肽链，要脱去_个水分子，形成_条肽键。,2个氨基酸形成一条肽链，要脱去1分子水，并形成1个肽键。,n-1,n-m,n-m,n-1,失去水分子数肽键数氨基酸数肽链数水解需水数,例1、胰岛素分子有A、B两条肽链，A链有21个氨基酸，B链有30个氨基酸，胰岛素分子中肽键的数目是 ( ) A.48个 B.49个 C.50个 D.51个,B,例2、某肽链由51个氨基酸组成，如果用肽酶把其分解成1个二肽、2个五肽、3个六肽、
9、3个七肽，则这些短肽的肽键总数、分解成这些小分子肽所需水分子总数依次是,短肽的数目是1+2+3+3=9条， 肽键总数是51-9=42个， 1条肽链分解成这9个短肽，则需要的水分子数量是8个。,例3、由m个氨基酸构成的一个蛋白质分子，含n条多肽，其中z条是环状多肽，其余是直链肽，这个蛋白质分子完全水解共需水分子个数为 ( ) A.m-n+z B.m-n-z C.m-z+n D.m+z+n,A,2、计算氨基和羧基数目,例4、某22肽被水解成1个4肽，2个3肽，2个6肽，水解后的氨基总数的最小值及肽键总数依次是 。,5，17,一条肽链中至少有1个游离的氨基和 1 个游离的羧基，分别位于肽链两端，在R
10、基中可能也有氨基和羧基。m条肽链至少含有 个羧基和 个氨基。,m,m,例5、现有氨基酸800个，其中氨基总数为810个，羧基总数为808个，则由这些氨基酸合成的含有2条肽链的蛋白质共有肽键、氨基和羧基的数目依次分别为 ( ) A.798、2和2 B.798、12和10 C.799、1和1 D.799、11和9,B,3、蛋白质相对分子量的计算,例6、组成生物体某蛋白质的20种氨基酸的平均相对分子质量为128，一条含有100个肽键的多肽链的分子量为多少？,蛋白质分子量101128 1001811128。,蛋白质相对分子质量氨基酸平均相对分子质量氨基酸数量失去水分子数18,例7、氨基酸分子缩合形成含
11、2条肽链的蛋白质分子时，相对分子量减少了900，由此可知， 此蛋白质分子中含有的氨基酸数和肽键数分别是（ ） A.52、52 B. 50、50 C. 52、50 D. 50、49,C,肽键数脱水数9001850， 氨基酸数肽键数肽链数50252,例8、某蛋白质分子中有M个氨基酸，其中有N条肽链，则此蛋白质中至少含有多少个氧原子 A.2M B.M-N C.M D.M+N,4、蛋白质中的N、O原子的计算,蛋白质（多肽）中N原子数=肽链数+肽键数+R基中的N原子数=各氨基酸脱水前的N原子总数 蛋白质（多肽）中的O原子数=R基中的O原子数+2肽链数+肽键数=各氨基酸脱水前的O原子总数肽键数,D,例9、
12、今有一化合物，其分子式为C55H70O19N10，已知将它完全水解后只得到下列四种氨基酸： 丙氨酸 （C3H7NO2） 甘氨酸 （C2H5NO2） 谷氨酸 （C5H9NO4） 苯丙氨酸 （C9H11NO2 ） 问： 该多肽是多少肽？ 该多肽进行水解后，需 个水分子，,1、现在有1000个氨基酸，其中氨基有1020个，羧基有1050个，则由此合成的4条多肽链中共有肽键、氨基、羧基的数目是 （ ） A. 999、1016、1046 B.996、1、1 C. 996、24、54 D.996、1016、1046,C,课堂随堂演练,2、已知20种氨基酸的平均相对分子质量是128，现有一蛋白质分子由两条多
13、肽链组成，共有肽键98个，此蛋白质的相对分子质量最接近于 ( ) A.12800 B.12544 C.11036 D.12288,C,3、甘氨酸(C2H5O2N)和另一种氨基酸反应生成的二肽的分子为C7H12O5N2，则另一种氨基酸为 ( ),A,4、（2013江苏卷20）下面关于蛋白质分子结构与功能的叙述，错误的是（ ） A不同蛋白质含有的氨基酸数量不尽相同 B有些结构不同的蛋白质具有相似的功能 C组成蛋白质的氨基酸可按不同的排列顺序脱水缩合 D组成蛋白质的氨基酸之间可按不同的方式脱水缩合,D,5、(2013上海生命科学卷16)某蛋白质由124个氨基酸组成，其中有8个SH，在肽链形成空间结构
14、（如图6）时，生成4个二硫键（SS），若氨基酸平均分子量为125，则该蛋白质的分子量约为（ ） A13278 B13286 C13294 D15500,A,6、（14上海卷）一条由39个氨基酸形成的环状多肽，其中有4个谷氨酸（R基为一CH2一CH2一COOH），则该多肽（ ） A有38个肽键 B可能没有游离氨基 C至少有5个游离羧基 D至多有36种氨基酸,B,7、（14江苏卷）22.关于生物组织中还原糖的鉴定，下列叙述正确的是（ ） A.量取2mL斐林试剂时应优先选用5mL量筒而不用10mL量筒 B.隔水加热时，试管中液体的液面应低于烧杯中水的液面 C.在组织样液中加入斐林试剂后试管内液体呈现无色，加热后变成砖红色 D.实验结束时将剩余的斐林试剂装入棕色瓶，以便长期保存备用,A,8、（16江苏）蛋白质是决定生物体结构和功能的重要物质。下列相关叙述错误的是（ ） A细胞膜、细胞质基质中负责转运氨基酸的载体都是蛋白质 B氨基酸之间脱水缩合生成的H2O中，氢来自于氨基和羧基 C细胞内蛋白质发生水解时，通常需要另一种蛋白质的参与 D蛋白质的基本性质不仅与碳骨架有关，而且也与功能基团有关,A,
