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1、第第2 2节节 生命活动的主要承担者生命活动的主要承担者蛋白质蛋白质第二章第二章组成细胞的分子组成细胞的分子1 1你能够说出多少种你能够说出多少种富含蛋白质的食品？富含蛋白质的食品？（3 3）肉蛋类食品：）肉蛋类食品：（1 1）大豆制品：）大豆制品：豆腐、豆浆、腐竹等；豆腐、豆浆、腐竹等；（2 2）奶类制品：）奶类制品：奶粉、酸奶、牛奶等；奶粉、酸奶、牛奶等；牛肉、羊肉、鸡蛋等。牛肉、羊肉、鸡蛋等。蛋白质可以被人蛋白质可以被人体直接吸收利用吗？体直接吸收利用吗？思考思考: :蛋白质必需经过消化成蛋白质必需经过消化成氨氨基酸基酸才能被人体吸收和利用才能被人体吸收和利用。 氨基酸是组成蛋白质氨基酸
2、是组成蛋白质 的基本单位。的基本单位。组成生物体的氨基酸有多少种？生物体生物体生物体生物体中中组成蛋白质的氨基酸约有组成蛋白质的氨基酸约有20202020种种; ;有8种氨基酸是人体细胞不能合成的（婴儿有9种），必须从外界环境中直接获取，这些氨基酸叫做必需氨基酸。 另外12种氨基酸是人体细胞能够合成的，叫做非必需氨基酸。探讨探讨:必需氨基酸：必需氨基酸：甲甲硫氨酸、硫氨酸、缬缬氨酸、氨酸、赖赖氨酸、氨酸、异异亮氨酸、亮氨酸、苯苯丙氨酸、丙氨酸、亮亮氨酸、氨酸、色色氨酸、氨酸、苏苏氨酸氨酸; ;口诀：甲缬赖异苯亮色苏 【甲携来一本亮色书】非必需氨基酸非必需氨基酸CHNH2HCOOH甘氨酸甘氨酸C
3、HNH2CHCOOHCH3CH3缬氨酸缬氨酸CHNH2COOHCH3CHNH2CHCOOHCH3CH3CH2亮氨酸亮氨酸丙氨酸丙氨酸试一试,能不能推导出氨基酸的结构通式？每种氨基酸至少有一个每种氨基酸至少有一个氨基氨基(-NH(-NH2 2) )和一个和一个羧羧基基(-COOH)(-COOH)，并且氨基和羧基连在，并且氨基和羧基连在同一个碳同一个碳原子上原子上。氨基酸之间的区别在于氨基酸之间的区别在于R R基基不同。不同。RCHNH2COOHCH3练一练：以下哪些是组成蛋白质的氨基酸?CHNH2COOHCH2SHCHNH2COOHCH2SHCHNH2COOHCH2OHCHNH2HCH2COOH
4、v19651965年由我国科学年由我国科学家人工合成的世界家人工合成的世界上第一个有生物活上第一个有生物活性的结晶牛胰岛素，性的结晶牛胰岛素，其分子量相对较小，其分子量相对较小，是由是由5151个氨基酸组个氨基酸组成。成。那么在蛋白质中，氨基酸是如何组成蛋白质的呢？那么在蛋白质中，氨基酸是如何组成蛋白质的呢？氨基酸的结合方式：CHCOOHR1CHNH2COOHR2NH2COHNHOH氨基酸的结合方式CHR1NH2OHCOH2OCHCOOHR2HNH脱水缩合：脱水缩合：一个氨基酸分子的一个氨基酸分子的羧基羧基和另一个氨基酸分子和另一个氨基酸分子的的氨基氨基相连接，同时相连接，同时脱去一分子水脱去
5、一分子水氨基酸的结合方式:CHR1NH2COCHCOOHR2HNH2O二二肽肽肽键肽键脱水缩合脱水缩合失去水分子数失去水分子数=1=1肽键数肽键数=1=1肽键肽键CHCOOHR2HNOH HCCHR1NH2COCHR2HNO二肽二肽H2OH2O氨基酸的结合方式:脱水缩合氨基酸的结合方式氨基酸的结合方式CCHR1NH2COCHR2HNO肽键肽键二肽二肽CHCOOHR2HNH2O肽键肽键三三肽肽以此类推，由多个氨基酸分子缩合而成的含以此类推，由多个氨基酸分子缩合而成的含有多个肽键的化合物，叫多肽（肽链）。有多个肽键的化合物，叫多肽（肽链）。H2O失去水分子数失去水分子数=2=2肽键数肽键数=2=2
6、氨基酸总数氨基酸总数- -肽链数肽链数=2=2失去水分子数失去水分子数= =肽键数肽键数= =氨基酸总数氨基酸总数- -肽链数肽链数蛋白质的结构及其多样性 从氨基酸从氨基酸到蛋白质大致到蛋白质大致有哪些结构层有哪些结构层次？次？ 氨基酸氨基酸 二肽二肽 三肽三肽 ：多肽多肽一条多肽链盘曲一条多肽链盘曲折折叠形成蛋白质叠形成蛋白质多多条多肽链盘曲条多肽链盘曲折折叠形成蛋白质叠形成蛋白质探讨探讨构成肽链的氨基酸构成肽链的氨基酸种类种类不同，肽链不同，肽链的结构则不同；的结构则不同；如果以如果以代表不同的氨基酸，则下列几种情代表不同的氨基酸，则下列几种情况由氨基酸构成的肽链是否相同？并说明理由。况由
7、氨基酸构成的肽链是否相同？并说明理由。动动动动脑脑构成肽链的氨基酸构成肽链的氨基酸数目数目不同，肽链不同，肽链的结构则不同；的结构则不同；构成肽链的氨基酸构成肽链的氨基酸排列顺序排列顺序不同，不同，肽链的结构则不同；肽链的结构则不同；多肽链形成后，往往要多肽链形成后，往往要盘曲、折叠盘曲、折叠形成不同的空间结构。形成不同的空间结构。蛋白质结构多样性的原因：组成氨基酸组成氨基酸种类种类不同不同;每种氨基酸的每种氨基酸的数目数目成百上千成百上千;氨基酸形成肽链时，不同种类氨基酸氨基酸形成肽链时，不同种类氨基酸的的排列顺序排列顺序千变万化千变万化;肽链的盘曲、折叠方式及其形成的肽链的盘曲、折叠方式及
8、其形成的空空间结构间结构千差万别千差万别不同蛋白质的空间结构蛋白质的空间结构氨基酸的排列顺序氨基酸的排列顺序氨氨基基酸酸的的种种类类氨基酸的数量蛋白质功能的蛋白质功能的蛋白质功能的蛋白质功能的_蛋白质结构的蛋白质结构的蛋白质结构的蛋白质结构的_蛋白质的功能蛋白质的功能多样性多样性多样性多样性多样性多样性多样性多样性蛋白质的功能蛋白质的功能1 1、结结构构蛋蛋白白：许许多多蛋蛋白白质质是是构构成成细细胞胞和和生生物物体体结结构构的的重重要要物物质质。如如羽羽毛毛、肌肌肉肉、头头发发、蛛蛛丝丝等等的的成成分分主主要要是是蛋蛋白质。白质。2 2、催化作用：催化作用：细胞内的细胞内的化学反应离不开酶化
9、学反应离不开酶的催化。的催化。绝大绝大多数酶都是蛋白质多数酶都是蛋白质。3、运输作用：运输作用：有些蛋白质具有运输载体的功能。如有些蛋白质具有运输载体的功能。如血红血红蛋白、载体蛋白蛋白、载体蛋白。4 4、调节生命活动：调节生命活动：有些蛋白质起信息传递的作用，能够调有些蛋白质起信息传递的作用，能够调节机体的生命活动，如节机体的生命活动，如胰岛素、生长激素胰岛素、生长激素。5 5、免疫作用：免疫作用：抗体抗体第二课时第二课时与蛋白质有关的计算与蛋白质有关的计算1 1、计算某个氨基酸中、计算某个氨基酸中C C、H H、O O、N N等等元素的原子数：元素的原子数：例例1 1：丙丙氨氨酸酸的的R
10、R基基为为CHCH3 3，在在一一个个丙丙氨氨酸酸分分子子中中，含含有有碳碳和和氧氧的的原原子子数数分别是分别是 （ ） A.3,4 B. 4A.3,4 B. 4，3 3 C. 3 C. 3，2 2 D. 4 D. 4，4 4 C2.2.氨基数、羧基数的计算氨基数、羧基数的计算1 1条肽链至少含条肽链至少含1 1个个NH2NH2和和1 1个个COOHCOOH 例例2 2：一个蛋白质分子有二条肽链构成，共有：一个蛋白质分子有二条肽链构成，共有266266个个氨基酸组成，则这个蛋白质分子至少含有的氨基氨基酸组成，则这个蛋白质分子至少含有的氨基和羧基数目分别是（和羧基数目分别是（ ） A.264A.
11、264和和266266 B.265 B.265和和264 264 C.264 C.264和和3 D.23 D.2和和2 2n n条肽链至少含有条肽链至少含有n n个个NH2NH2和和n n个个COOHCOOHD D在一个蛋白质中在一个蛋白质中在一个蛋白质中在一个蛋白质中至少至少至少至少含有的游离氨基（或者游离羧含有的游离氨基（或者游离羧含有的游离氨基（或者游离羧含有的游离氨基（或者游离羧基）数基）数基）数基）数肽链数肽链数肽链数肽链数。3.肽键数、脱水数、氨基酸数和肽链数肽键数、脱水数、氨基酸数和肽链数之间的关系之间的关系氨基酸氨基酸肽键肽键肽键数=6 1肽键数=8 2肽键数肽键数= =氨基酸
12、数肽链数氨基酸数肽链数 = = nm 肽键数=3 1脱去水分子个数脱去水分子个数= =例例3、血红蛋白分子中含、血红蛋白分子中含574个氨基酸，个氨基酸，4条肽链，在形成此蛋白质分子时，脱下条肽链，在形成此蛋白质分子时，脱下的水分子数和形成的肽键的数目分别是的水分子数和形成的肽键的数目分别是 （ ）A573和和573 B573和和570C570和和573 D570和和570D4.4.蛋白质分子量的计算蛋白质分子量的计算蛋白质蛋白质的相对分子质量的相对分子质量（氨基酸数（氨基酸数氨氨基酸的基酸的平均分子量）（失去的水分子数平均分子量）（失去的水分子数水的分子量）水的分子量）。一一个个由由n n个
13、个氨基酸形成的含氨基酸形成的含有有m m条条肽链的蛋肽链的蛋白质，氨基酸的平均分子质量为白质，氨基酸的平均分子质量为a a, ,则蛋白质则蛋白质的相对分子质量的相对分子质量an-18(n-m)an-18(n-m)。例例4 4某蛋白质由某蛋白质由2 2条肽链、条肽链、502502个氨个氨基酸组成。在其脱水缩合的过程中，基酸组成。在其脱水缩合的过程中，相对分子质量至少减少（相对分子质量至少减少（ ） A A36 B36 B90009000 C C9018 D9018 D90729072B例例5 5：已知氨基酸的平均相对分子：已知氨基酸的平均相对分子质量是质量是128128，现有一蛋白质分子由，现有
14、一蛋白质分子由两条多肽链组成，共有肽键两条多肽链组成，共有肽键9898个，个，此蛋白质的相对分子量最接此蛋白质的相对分子量最接近于近于 （ ） A.12800 B.12544 A.12800 B.12544 C.11036 C.11036 D.12288 D.12288 C C氨基酸氨基酸平均相平均相对分子对分子质量质量1条条肽链肽链m条条肽链肽链氨基氨基酸数酸数nn肽键肽键数数n1nm脱去脱去水分水分子数子数n1nmaaan-18an-18 (n-1)(n-1)蛋白质蛋白质相对分相对分子质量子质量an-18an-18 ( (n-mn-m) )氨基氨基数目数目羧基羧基数目数目至少至少1个个至少
15、至少m个个至少至少1个个至少至少m个个小结：课堂练习课堂练习课堂练习课堂练习: : : :1 1 1 1、多个氨基酸形成的多个氨基酸形成的5 5条肽链，至少含有多少个氨基，条肽链，至少含有多少个氨基， 至少含有多少个羧基呢？至少含有多少个羧基呢？ A.5A.5、2 B.32 B.3、3 C.43 C.4、5 D.55 D.5、5 52 2、组成人体的、组成人体的2020种氨基酸的平均分子量是种氨基酸的平均分子量是128128，血红蛋白，血红蛋白 由由4 4条多肽链组成，共含有条多肽链组成，共含有574574个氨基酸，则血红蛋白个氨基酸，则血红蛋白 的分子质量约为的分子质量约为 A.73472A
16、.73472； B.12800B.12800； C.63212C.63212； D.63140D.631403.某氨基酸分子中含有某氨基酸分子中含有2个氨基（个氨基（-NH2）,其中一个氨基和其中一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上，则另一个氨基的部位应一个羧基连在同一个碳原子上，则另一个氨基的部位应是：是：A.和羧基连在同一个碳原子上和羧基连在同一个碳原子上 B.一定连在羧基上一定连在羧基上C.在在R基上基上 D.与氨基一端相连与氨基一端相连4.四个氨基酸分子发生缩合反应形成一个多肽，失去的水分子四个氨基酸分子发生缩合反应形成一个多肽，失去的水分子及形成的肽键的数目分别是：及形成的肽键的数目
17、分别是：A.4个个,4个个 B.3个个,3个个 C 3个个,2个个 D 2个个,3个个5.人体的肌肉主要由蛋白质构成，但平滑肌和骨骼肌的功能人体的肌肉主要由蛋白质构成，但平滑肌和骨骼肌的功能不同，其根本原因是：不同，其根本原因是：A.属于不同系统属于不同系统 B.所含蛋白质分子结构不同所含蛋白质分子结构不同C.肌肉细胞的形状不同肌肉细胞的形状不同 D.在人体内的分布位置不同在人体内的分布位置不同根据下面图解，回答问题：根据下面图解，回答问题：（1）该图中，）该图中， 表示表示，表示表示， 表示表示。（2）该化合物由）该化合物由个氨基酸分子失去个氨基酸分子失去个水分子而形成，这种反应个水分子而形
18、成，这种反应叫叫反应。反应。（3）该化合物含有）该化合物含有个肽键，该图所示化合物的名称是：个肽键，该图所示化合物的名称是：。（4）该图中所示的氨基酸种类不同，是由）该图中所示的氨基酸种类不同，是由决定的。决定的。（5）如果图中氨基酸的平均分子量为）如果图中氨基酸的平均分子量为180，则该化合物的分子量是，则该化合物的分子量是。氨基氨基肽键肽键羧基羧基四肽四肽(多肽多肽)三三四四三三脱水缩合脱水缩合R基基666 CNH2HHCONH CCH3HCOOHCONH CHCH2C ONH2CONHHCH2C COOH小结小结一、蛋白质分子结构层次一、蛋白质分子结构层次元素组成元素组成 C、H、O、N
19、等等 基本元素：基本元素：C、H、O、N 其它元素：其它元素：P、S、Fe等等基本单位基本单位 氨基酸氨基酸种类：种类：20种种通式：通式：特点：特点：化学结构化学结构 多肽（肽链）多肽（肽链）形成：多个氨基酸脱水缩合而成形成：多个氨基酸脱水缩合而成 肽键肽键特点：呈链状结构，又叫肽链，有特点：呈链状结构，又叫肽链，有 一定的氨基酸序列一定的氨基酸序列空间结构空间结构 蛋白质分子蛋白质分子 连接：肽链通过一定化学键连接连接：肽链通过一定化学键连接形成：螺旋、卷曲、折叠形成：螺旋、卷曲、折叠 形成空形成空 间间 结构结构特点：具生物活性、多样性特点：具生物活性、多样性RCHCOOHNH2有一有一 个个NH2和和COOH，且连在同，且连在同一碳原子上一碳原子上脱脱 水水缩缩 合合 二蛋蛋白白质质是是一一切切生生命命活活动动的的主主要要承承担担者者结构多样、功能多样结构多样、功能多样
