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1、2023/10/6Biology2015年中国重大科学研究成果施一公教授的这项“突破性”科学成果是什么呢？为什么同行专家给予这么高的评价呢？2015年中国重大科学研究成果3.6埃的酵母剪接体结构（Structure of a Yeast Spliceosome at 3.6 Angstrom Resolution）和前体信使RNA剪接的结构基础（Structural Basis of Pre-mRNA Splicing）生命活动的主要承担者蛋白质！讨论:1你能够说出多少种富含蛋白质的食品？2食物中的蛋白质能否被人体直接吸收呢?要分解成各种氨基酸才被人体吸收蛋白质的基本单位蛋白质的基本单位 -氨
2、基酸氨基酸食物中蛋白质食物中蛋白质氨基酸消化吸收组织细胞中氨基酸合成人体内蛋白质人体内蛋白质 我们吃富含蛋白质的食物，食物中的蛋白质能被我们吃富含蛋白质的食物，食物中的蛋白质能被直接吸收到人体作为人体内的蛋白质来行使生活活直接吸收到人体作为人体内的蛋白质来行使生活活动的功能吗？动的功能吗？化学分子式化学分子式原子个数原子个数相对分子量相对分子量水水H H2 2O O3 31818葡萄糖葡萄糖C C6 6H H1212O O6 62424180180牛胰岛素牛胰岛素C C254254H H377377N N6565O O7575S S6 677777757005700血红蛋白血红蛋白C C303
3、23032H H48164816O O872872N N780780S S8 8FeFe4 4951295126450064500蛋白质的元素组成：蛋白质的元素组成：主要由主要由C C、H H、O O、N N四种元素四种元素 组成（有的还含有组成（有的还含有P P、S S、Fe)Fe)蛋白质是生物大分子蛋白质是生物大分子:相对分子质量几千相对分子质量几千-100-100万以上万以上7组成蛋白质的基本单位组成蛋白质的基本单位氨基酸氨基酸【探究】氨基酸的结构通式【探究】氨基酸的结构通式（P20P20思考与讨论）思考与讨论）CHH2NHCOOH甘氨酸CHH2NCHCOOHCH3CH3CH2亮氨酸CH
4、H2NCOOHCH3丙氨酸CHH2NCHCOOHCH3CH3缬氨酸CHH2NHCOOH甘氨酸CHH2NCHCOOHCH3CH3缬氨酸CHH2NCOOHCH3CHH2NCHCOOHCH3CH3CH2亮氨酸丙氨酸氨基氨基羧基羧基R基基氨基酸结构通式CHC OHO羧基NHH氨基R侧链基团侧链基团侧链基团决定氨基酸的种类或或HHROC OHHNC HRH2NCCOOH氨基氨基:NH2羧基羧基:COOH侧链基团：侧链基团：R【探究】【探究】氨基酸的结构通式氨基酸的结构通式一个中心、三个基本点、一个可变点一个中心、三个基本点、一个可变点氨基酸及其种类构成蛋白构成蛋白质质的天然氨基酸有的天然氨基酸有20种种
5、甘氨酸半胱氨酸甘氨酸半胱氨酸赖氨酸赖氨酸 天冬氨酸天冬氨酸1 1、这些氨基酸的结构具有什么共同特点？、这些氨基酸的结构具有什么共同特点？3 3、“氨基酸氨基酸”这一名词与其分子结构有对应关系？这一名词与其分子结构有对应关系？每种氨基酸分子每种氨基酸分子至少至少都有一个都有一个氨基氨基，一个，一个羧基羧基，并且，并且都连接在都连接在同一个同一个C C原子原子上。上。R R基不同基不同，决定氨基酸种类的不同。，决定氨基酸种类的不同。2 2、不同的氨基酸分子的区别在哪儿？、不同的氨基酸分子的区别在哪儿？“氨基酸氨基酸”代表了氨基酸分子结构中主要的部分代表了氨基酸分子结构中主要的部分 -氨基和羧基氨基
6、和羧基.羧基羧基氨基氨基侧链基团侧链基团氨基酸分氨基酸分子通式子通式每个氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基赖氨酸赖氨酸 天冬氨酸天冬氨酸观察天冬氨酸和赖氨酸的结构，分析为什么说每个氨基酸“至少”含有一个氨基和一个羧基？可以看到，天冬氨酸的可以看到，天冬氨酸的R R基中含有羧基，赖氨酸基中含有羧基，赖氨酸的的R R基中含有氨基，因此氨基酸的基中含有氨基，因此氨基酸的R R基中也可能含基中也可能含有氨基或羧基，所以说每个氨基酸至少含有一个有氨基或羧基，所以说每个氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基。氨基和一个羧基。谷氨酸谷氨酸C CCOOHCOOHCHCH3 3HOOCHOOCH HC CNHNH2 2
7、CHCH3 3H H2 2N NH HC CH HHOOCHOOCH HCHCH2 2NHNH2 2C CNHNH2 2HOOCHOOCH HCHCH2 2NHNH2 2CHCHNHNH2 2HOOCHOOCCHCHNHNH2 2HOOCHOOC12345无氨基无氨基无羧基无羧基氨基和羧基不在氨基和羧基不在同个碳原子上同个碳原子上氨基酸结构特点各各种种氨氨基基酸酸共共有有的的元元素素是是 ，其其中中半半胱胱氨氨酸酸还还含含有有 元元素素。由由此此推推知知,蛋蛋白白质质的的结结构构中中，一一定定含含有有 四四种种元元素素，可可能能含含有有 元素元素,还还可能含有可能含有 等微量元素，如血等微量元
8、素，如血红红蛋白。蛋白。观观察察各各种种氨氨基基酸酸的的分分子子结结构构会会发发现现：每每种种氨氨基基酸酸分分子子至至少少都都含含有有一一个个 (-NH(-NH2 2)和和一一个个 (-(-COOH)COOH)，并并且且都都有有一一个个 和和一一个个 连连接接在在 个个碳碳原原子子上上。这这个个碳碳原原子子还还连连接接一一个个 H H 和和一一个个侧侧链链基基团团，这这个个侧侧链链基基团团用用 表表示示。各各种种氨氨基酸之基酸之间间的区的区别别在于在于 的不同。的不同。C C、H H、O O、N NS SC C、H H、O O、N NS S、P PFeFe氨基氨基羧基羧基氨基氨基羧基羧基同一同
9、一R RR R基基必需氨基酸人体细胞不能合成，必须从外界环境中直接人体细胞不能合成，必须从外界环境中直接获取的氨基酸获取的氨基酸成人有成人有8 8种，婴儿有种，婴儿有9 9种（多一种是组氨酸）种（多一种是组氨酸）成人成人8 8种必需氨基酸是：种必需氨基酸是：甲硫氨酸（蛋氨酸），缬氨酸，赖氨酸，异甲硫氨酸（蛋氨酸），缬氨酸，赖氨酸，异亮氨酸，苯丙氨酸，亮氨酸，色氨酸，苏氨亮氨酸，苯丙氨酸，亮氨酸，色氨酸，苏氨酸酸记忆口诀：甲携来一本亮色书氨基酸如何形成氨基酸如何形成结构复杂的蛋白结构复杂的蛋白质呢？质呢？水水H2O氨基酸的结合方式脱水缩合CHC OHONHHR1H NHOHOCCHR2u脱去的水
10、分子必须是由一个氨基酸的脱去的水分子必须是由一个氨基酸的_基提供基提供OHOH，由另一个氨基酸的，由另一个氨基酸的_基提供基提供 H H 羧羧氨氨水H2O氨基酸的结合方式脱水缩合CHCONHHR1NHOHOCCHR2HCHC OHONHR3二肽 三肽肽：氨基酸脱水缩合所形成的化合物。肽以组肽：氨基酸脱水缩合所形成的化合物。肽以组成的成的氨基酸数氨基酸数来命名，如含有来命名，如含有7 7个氨基酸的多肽个氨基酸的多肽称为七肽。称为七肽。肽链：多肽所呈的链状结构肽链：多肽所呈的链状结构氨基酸的结合方式脱水缩合该反反应过程具有以下特点：程具有以下特点：(1)(1)基基团未参与反未参与反应。一个氨基酸分
11、子的一个氨基酸分子的 和另一和另一个氨基酸分子的个氨基酸分子的 相连接，同时相连接，同时脱去一分子脱去一分子 ，这种结合方式，叫做，这种结合方式，叫做脱水脱水缩合缩合。羧基（羧基（-COOH-COOH）氨基（氨基（-NH-NH2 2）水水RC CR R1COCOH HH H2N NC CR R2COOHCOOHH HHNHN(2)(2)第一个氨基酸分子的第一个氨基酸分子的 (基团基团)脱去脱去 ，第二个氨基酸分子，第二个氨基酸分子的的 (基团基团)脱去脱去 ，两氨基酸，两氨基酸的脱去部分结合形成的脱去部分结合形成 。两个氨。两个氨基酸之间新形成的化学键称作基酸之间新形成的化学键称作 ，可表示为
12、可表示为 。新形成的化。新形成的化合物叫做合物叫做 。(3)(3)若不考虑若不考虑R R基团，该二肽分子中还含基团，该二肽分子中还含有有 个游离的氨基和个游离的氨基和_个游离的羧基，个游离的羧基，分别位于肽链的两端。分别位于肽链的两端。羟基（羟基（-OH-OH）氨基氨基H H水水肽键肽键-NH-CO-NH-CO-二肽二肽1 11 1羧基羧基 CH2NHHCONH CCH3HCOOHCONH CHCH2C ONH2CONHHCH2C COOH（1 1）该化合物中，）该化合物中，表示表示_表示表示_ _ 表示表示_ _；（2 2）该化合物由）该化合物由_个氨基酸通过个氨基酸通过_ _ 反应，失去反
13、应，失去_个水分子形成的，有氨基个水分子形成的，有氨基_个，有羧基个，有羧基_个，含有个，含有_个肽键。个肽键。（3 3）该化合物称为）该化合物称为 _氨基氨基羧基羧基肽键肽键2 22 2多肽多肽（四肽）（四肽）4 4脱水缩合脱水缩合3 33 3【趁热打铁】【拓展【拓展1】氨基酸数、肽键数、脱水数的关系氨基酸数、肽键数、脱水数的关系氨基酸氨基酸肽键肽键氨基酸数氨基酸数肽键数肽键数肽链条数肽链条数211141333122脱水数脱水数n1n-1n-1n n个氨基酸脱水缩合形成个氨基酸脱水缩合形成一条一条肽链，脱水肽链，脱水 个，形成个，形成 个肽键，形成的化合物叫个肽键，形成的化合物叫 .n n肽
14、肽n-1n-1n-1n-1【拓展【拓展1】氨基酸数、肽键数、脱水数的计算氨基酸数、肽键数、脱水数的计算氨基酸数氨基酸数肽键数肽键数肽链条数肽链条数422262445233脱水数脱水数n2n-2n-2氨基酸氨基酸肽键肽键肽键数肽键数=脱水数脱水数=氨基酸数氨基酸数-肽链数目肽链数目氨基酸数氨基酸数肽键数肽键数肽链数肽链数n n1 1条肽链条肽链n-1n-1n-1n-1n n2 2条肽链条肽链n-2n-2n-2n-2脱水数脱水数n nm m条肽链条肽链n-mn-mn-mn-m.【拓展【拓展1】氨基酸数、肽键数、脱水数的计算氨基酸数、肽键数、脱水数的计算n n个氨基酸脱水缩合形成个氨基酸脱水缩合形成
15、m m条条肽链，脱水肽链，脱水 个，形成个，形成 个个肽键肽键,至少含有至少含有 个游离的氨基，个游离的氨基，个游离的羧基。个游离的羧基。n-mn-mn-mn-mm mm m脱去的水分子数脱去的水分子数 =脱去的水分子数脱去的水分子数 =氨基酸分子数氨基酸分子数 =氨基酸分子数氨基酸分子数 =肽键数肽键数氨基酸分子数氨基酸分子数肽链数肽链数肽键数肽键数+肽链数肽链数脱去的水分子数脱去的水分子数+肽链数肽链数关于脱水缩合的计算规律【拓展2】多肽相对分子质量的计算=n x a-(n m）x 18多肽相对分子质量多肽相对分子质量氨基酸数氨基酸数氨基酸平氨基酸平均分子量均分子量肽链数肽链数脱水数脱水数
16、已知多肽含有已知多肽含有n n个氨基酸，个氨基酸，m m条肽链，氨基酸的条肽链，氨基酸的平均分子量为平均分子量为a a，则该多肽的相对分子质量为：，则该多肽的相对分子质量为：思考思考1 1、100100个氨基酸形成的个氨基酸形成的1 1条肽链，条肽链，至少至少含含有多少个氨基，有多少个氨基，至少至少含有多少个羧基呢？含有多少个羧基呢？思考思考2 2、100100个氨基酸形成的个氨基酸形成的2 2条肽链，至少条肽链，至少含有多少个氨基，至少含有多少个羧基呢？含有多少个氨基，至少含有多少个羧基呢？C CR R1COCOH HH H2N NC CR R2COOHCOOHH HHNHNCOCOC CR R3H HHNHN在一个蛋白质中至少含有的游离氨基（或在一个蛋白质中至少含有的游离氨基（或者游离羧基）数者游离羧基）数肽链数肽链数。二硫键HCCH2C OHONHHSHCCH2C OHONH HSHH半胱氨酸半胱氨酸部分氨基酸形成蛋白质的过程中，要形成二硫键“SS”，它是由2个“SH”脱氢形成的。如果计算分子量题目要求考虑二硫键，注意每个二硫键形成时，分子量减少2。肽链相关计算小结肽链相关计算小
