生物大分子-蛋白质

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1、生物大分子 蛋白质 生物现状的承担者和体现者,体现生命活动的大分子蛋白质,（3）肉蛋类食品,（1）大豆制品,（2）奶类制品,（蛋白质缺乏）造成婴儿头大四肢小 照片,通用的蛋白质测试方法“凯氏定氮法”是通过测出含氮量来估算蛋白质含量，其含氮量一般不超过30%，而三聚氰胺的含氮量为66%左右。因此三聚氰胺也被人称为“蛋白精”。三聚氰胺常被不法商人用作食品添加剂，以提升检测中的蛋白质指标，2008年9月，在包括三 鹿、蒙牛、 伊利、雅士利等知名国产品牌奶粉中均被检出了含量不同的三聚氰胺。人和动物长期摄入三聚氰胺会造成生殖泌尿系统的损害、膀胱肾部结石，并可进一步诱发膀胱癌。科研人员以鼠为实验材 料，探

2、究是三聚氰胺能否诱导大鼠的肾部结石发生。请完成下列实验,体现生命活动的大分子 蛋白质 1.蛋白质主要由C、H、O、N4种化学元素组成，很多还含有S、P等元素。 主要：C、H、O、N 重要蛋白质： P、S 有的： Fe、Cu、Mn、I、Zn等2.含量：占细胞干重的50%，占细胞鲜重7%-10%，是细胞中含量最多的含氮化合物。也是细胞中含量最多的有机化合物。3.生命活动的主要承担者和体现者，没有蛋白质就没有生命。,化学式中各个原子的相对原子质量的总和，就是相对分子质量。蛋白质是相对分子质量很大的生物大分子，是一种高分子化合物。种类也很多，不同蛋白质的相对分子质量不同。,相对分子质量:几千百万以上，

3、高分子化合物,氨基酸是构成蛋白质的基本单位。结构是由一个羧基、一个氨基连接在同一个碳原子上，还有氢原子和R基团。氨基酸通过脱水缩合形成肽链，天然存在于蛋白质中的氨基酸有20种。有8种氨基酸是人体细胞不能合成的，必须从外界环境中直接获取，这些氨基酸叫做必需氨基酸。如 苯丙氨酸、蛋氨酸、赖氨酸、苏氨酸、色氨酸、 亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸 有些可以从食物中获取，也有人体自身合成,假设来借 甲硫氨酸 色氨酸 赖氨酸 缬氨酸一两本书 异亮氨酸 亮氨酸 苯丙氨酸 苏氨酸假设来借 一1两本书 巧计法,3、蛋白质的基本组成单位氨基酸（约20种）,H,COOH,NH2,R,羧基,氨基,（1）结构通式,（2）结构

4、特点： 每个氨基酸分子,R基的不同，决定氨基酸的种类不同,组成蛋白质氨基酸的特点 通式,甘氨酸,缬氨酸,亮氨酸,丙氨酸,例题：,谷氨酸，它的R基是-CH2-CH2-COOH，则其 结构式为：分子式为：,C5H9O4N,(2)特点分析,练一练：以下哪些是组成蛋白质的氨基酸?,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,C,H,C,N,R,H,H,O,C,H,C OH,N,R,H,H,O,OH,脱水缩合,C,H,C,N,R,H,

5、H,O,C,H,C OH,N,R,H,O,H,OH,脱水缩合,C,H,C,N,R,H,H,O,C,H,C OH,N,R,H,H,O,OH,H2O,肽键：（NH-CO-),二肽:由两个氨基酸分子缩合而成的化合物。,脱水缩合,C,H,COOH,N,R3,C,H,C,N,R1,H,H,O,C,H,C,N,R2,H,O,H,三肽,脱水缩合,氨基酸的结合方式,C,H,R1,NH2,OH,C,O,H2O,H,氨基酸的结合方式:,C,H,R1,NH2,C,O,H2O,二肽,肽键,脱水缩合,（三）氨基酸的结合方式:脱水缩合,肽键,二肽,H2O,肽键,三肽,以此类推，由多个氨基酸分子缩合而成的含有多个肽键的化合

6、物，叫多肽（链状）。,H2O,C,H,CO,N,R3,C,H,C,N,R1,H,H,O,C,H,C,N,R2,H,O,H,C,H,CO,HN,R4,C,H,CO,HN,R5,C,H,HOOC,HN,Rn,多肽由多个氨基酸分子缩合而成 肽链多肽呈链状结构,脱水缩合,肽链,二肽：由两个氨基酸分子组成。多 肽：由n（ n3）个氨基酸分子以肽键相连形成的肽链。一条多肽链中形成的肽键数比氨基酸分子数少一个。,C,H,COOH,H N,R3,C,H,C,N,R1,H,H,O,C,H,C OH,N,R2,H,O,H,H2O,脱水缩合,以此类推，三个氨基酸分子缩合而成的化合物叫做三肽；四个氨基酸分子缩合而成的

7、化合物叫做四肽。由三个或者三个以上的氨基酸分子缩合而成的含有多个肽键的化合物通称为多肽。,肽键是下列哪两个基团之间形成的？( )A.磷酸基和羧基 B.羧基和氨基 C.醇基和醛基 D.醛基和氨基,二、有关蛋白质的计算 1关于氨基酸缩合反应的计算 (1)当m个氨基酸脱水缩合形成1条肽链时，形成的肽键数失去的水分子数m1。至少有一个NH2，一个COOH。 (2)当m个氨基酸脱水缩合形成n条肽链时，形成的肽键数失去的水分子数mn。至少有n个NH2，n个COOH。蛋白质相对分子质量=氨基酸数目各氨基酸的平均相对分子质量-18脱去水分子数,1.直链肽链中氨基酸数、肽链数、肽键数和失去水分子数的关系肽键数=

8、失去水分子数=氨基酸数-肽链数 肽链中的氨基数（羧基）R基的氨基数(羧基)肽链数,2.蛋白质中游离氨基或羧基数的计算（1）至少含有的游离氨基或羧基数=肽链数（2）游离氨基数目=肽链数+R基上的氨基数各氨基酸中氨基的总数肽键数 （3）游离羧基数目=肽链数+R基上的羧基数各氨基酸中羧基的总数肽键数,3.蛋白质中含有N、O、H原子数的计算（1）N原子数=肽键数+肽链数+R基上的N原子数=各氨基酸中N原子总数（2）O原子数=肽键数+2肽链数+R基上的O原子数=各氨基酸中O原子总数-脱去水分子数（3）H原子数各氨基酸中H原子的总数2脱水数,3几种数量关系可总结如下,2据下图所示的化合物结构简式，请回答问

9、题： (1)该化合物中有_个氨基和_个羧基。 (2)该化合物由_种氨基酸构成，形成这种化合物的不同氨基酸的R基编号是_。 (3)该化合物是由_个氨基酸失去_分子的水形成的，这种反应叫做_。 (4)该化合物中有_个肽键，编号是_，该化合物属于_。,某蛋白质由m条肽链、n个氨基酸组成。该蛋白质至少有氧原子的个数是（ ）A.n-m B.n-2mC.n+m D.n+2m 解析该蛋白质中含有肽键数为（n-m）个，每个肽键（-CO-NH-）含有一个氧原子；m条肽链至少含有m个游离的羧基（-COOH），因此，该蛋白质中至少含有的氧原子的个数为n-m+2m=n+m。,例题1现有1000各氨基酸，其中氨基有10

10、20个，羧基有1050个，则由此合成的4条肽链中共有肽键、氨基和羧基的数目（ ）A 996 1016 1 046 B 996 44C 996 24 54 D 996 20 50,3 由51个氨基酸形成某蛋白质的过程中共脱去水分子48个，则形成肽键数是3.该蛋白质含多肽链的条数。该蛋白质分子中最少的氨基酸数目各是( )A 48 3 51 B 50 3 3C 48 3 48 D 48 3 3,4.已知天冬酰胺的R基为C2H4ON，现有分子式为C63H103N17S2的多肽，其中含有2个天冬酰胺。在上述多肽中最多有肽键 （ ） A.17个 B.16个 C.15个 D.14个,【解析】多肽C63H10

11、3N17S2中有17个N，因含有两个天冬酰胺（R基为C2H4ON），故该多肽由15个氨基酸脱水缩合而成，形成的肽键数目为14。 【答案】 D,2某22肽被水解成1个4肽，2个3 肽，2个6肽，则这些短肽的氨基总数的最小值及肽键总数依次是( ) A6 18 B5 18 C5 17 D6 17 【解析】 水解后共得到5分子短肽，每个短肽分子中至少含有1个氨基，因此氨基总数的最小值为5；每分子短肽中肽键数均为n1，则肽键总数为：3225517个。 【答案】 C,4.蛋白质的种类与功能,（一）蛋白质的形成过程:,二肽,蛋白质,氨基酸,蛋白质分子结构示意图,蛋白质可以被人体直接吸收利用吗？,？,蛋白质必

12、需经过消化成氨基酸才能被人体吸收和利用。, 氨基酸是组成蛋白质的 基本单位。,蛋白质的三维空间结构 蛋白质的一级结构又称共价结构 化学结构，是指氨基酸排列顺序和连接方式。它是蛋白质分子的结构基础，蛋白质二级结构主要是多肽链的主要骨架上所含的羧基和亚酸基，在主链骨架盘绕折叠是可以形成氢键，依靠氢键维持固定，二级结构的主要类型有-螺旋机构 -折叠结构 和-转角结构。蛋白质的三级结构中，多肽链不是简单地沿某一个中心轴有规律的重复排列，而是沿多个方向进行卷曲 折叠 ，形成一个紧密的近似球形的结构。,蛋白质生物学功能 空间结构和功能的关系 内因：是由于蛋白质本身结构的多样性，结构特点决定功能特点，氨基酸

13、的种类、数量，蛋白质的空间结构，多肽链的盘曲折叠等都会影响蛋白质的生物学功能。比如载体蛋白、免疫蛋白、结构蛋白等。 外因：温度、酸碱度、反应物的浓度，反应物的接触面积等等。如指甲和毛发中的角蛋白，分子中含有大量的-螺旋二级结构，因此性质稳定坚韧又富有弹性，这是和角蛋白的保护功能分不开的；丝心蛋白正因为分子中富含-片层结构，因此分子伸展，蚕丝柔软却没有多大的延伸性。密切有关。,一个蛋白质分子可由一条链或多条链构成，这些肽链不是呈直线，也不在一个平面上，而是形成非常复杂的空间结构,具有一定空间结构的多肽 就是蛋白质,蛋白质分子的空间结构,氨基酸 肽链 蛋白质,（多肽）,脱水缩合,空间结构,组成蛋白

14、质的肽链不呈直线，也不在同一个平面上，而是折叠、盘曲成复杂的空间结构。,一个蛋白质分子可含有一条或几条肽链，并通过一定的化学键连接在一起。,蛋白质分子的多样性,氨基酸种类不同,数目成百上千,排列次序变化多端,蛋白质的结构多样性,蛋白质的种类多样性,蛋白质功能的多样性,肽链空间结构千差万别,人体内含蛋白质的种类约有10万种，整个生物界的蛋白质种类估计有100亿种。,（）、蛋白质结构的多样性：,氨基酸种类不同，肽链的结构不同,氨基酸数目不同，肽链的结构不同,氨基酸排列顺序不同，肽链的结构不同,肽链的空间结构不同，蛋白质的结构不同,蛋白质多样性的原因组成蛋白质的基本单位氨基酸的 种类 数量和排列顺序 以及蛋白质的 空间结构 不同。,