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1、生命活动主要承担者的蛋白质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)肉蛋类食品:)肉蛋类食品:(1)大豆制品:)大豆制品:豆腐、豆浆、腐竹等;豆腐、豆浆、腐竹等;(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。蛋白质必需经过消化成氨蛋白质必需经过消化成氨基酸才能被人体吸收和利用。基酸才能被人体吸收和利用。氨基酸氨基酸是组成蛋白质的是组成蛋白质的基本单位。基本单位。蛋白质可以蛋白质可以被人体直接吸被人体直接吸收利用吗?收利用吗?探讨探讨2:一、氨基酸的结构及其种类一、氨基酸的结构及其种类二、蛋白质的
2、结构及其多样性二、蛋白质的结构及其多样性第一课时第一课时先来看一下几种氨基酸的结构先来看一下几种氨基酸的结构甘氨酸甘氨酸缬氨酸缬氨酸丙氨酸丙氨酸亮氨酸亮氨酸问题问题1.1.氨基酸主要有哪些化学元素组成氨基酸主要有哪些化学元素组成 ?2 2、这些氨基酸的结构具有什么共同特点?能否写出、这些氨基酸的结构具有什么共同特点?能否写出氨基酸的通式?氨基酸的通式?3 3、氨基、羧基、氨基、羧基、R R基分别怎么写?基分别怎么写?4.4.不同氨基酸分子的区别在哪里?不同氨基酸分子的区别在哪里?练习练习组成生物体的氨基酸有多少种?探讨探讨:约约20种种;必需氨基酸必需氨基酸非必需氨基酸非必需氨基酸人体细胞不能
3、合成的(人体细胞不能合成的(婴儿有婴儿有9种种),必须从外界环境中直接获),必须从外界环境中直接获取,取,8种种12种种人体细胞能合成的人体细胞能合成的甲硫氨酸甲硫氨酸缬氨酸缬氨酸赖氨酸赖氨酸异亮氨酸异亮氨酸苯丙氨酸苯丙氨酸亮氨酸亮氨酸色氨酸色氨酸苏氨酸苏氨酸(甲携来一本亮色书)(甲携来一本亮色书)1.1.含量含量710%2.2.组成元素组成元素人血红蛋白分子式:人血红蛋白分子式:C3032H4816O872N780S8Fe4原子个数原子个数95129512,相对分子质量,相对分子质量6450064500。3.3.相对分子质量相对分子质量一、蛋白质的组成:一、蛋白质的组成:其中N含量含量达蛋白
4、质的16%C、H、O、N,某些还含有S、P、Fe等很大,属高分子化合物高分子化合物细胞中含量最多的有机化合物细胞中含量最多的有机化合物化学元素化学元素:CHON1.1.氨基酸有哪些化学元素组成氨基酸有哪些化学元素组成 ?返回返回CHNH2HCOOH甘氨酸甘氨酸CHNH2CHCOOHCH3CH3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?l l每种氨基酸至少有一个氨基每种氨基酸至少有一个氨基(-NH2)(-NH2)和和一个羧基一个羧基(-COOH)(-COOH),并且氨基和羧基连,并且氨基和羧基连在同一
5、个碳原子上。在同一个碳原子上。l l氨基酸之间的区别在于氨基酸之间的区别在于R R基不同。基不同。RCHNH2COOHCH3返回返回如何记忆氨基酸的结构通式CHCH2NOHOR氨基氨基羧基羧基侧链基团侧链基团-COOHH2N-HR基基C氨基酸结构通式的模型氨基酸结构通式的模型返回返回氨基:氨基:-COOH-NH2羧基:羧基:-NH-H-或或或或-C-OOH-H2N-HCOO-R基基一些化学基团一些化学基团返回返回练一练:以下哪些是组成蛋白质的氨基酸?CHNH2COOHCH2SHCHNH2COOHCH2SHCHNH2COOHCH2OHCHNH2HCH2COOH判断下列分子是不是氨基酸?如果是的话
6、,判断下列分子是不是氨基酸?如果是的话,判断下列分子是不是氨基酸?如果是的话,判断下列分子是不是氨基酸?如果是的话,R R R R基是什么?基是什么?基是什么?基是什么?C CCOOHCOOHCHCH3 3HOOCHOOCH HC CNHNH2 2CHCH3 3H H2 2N NH HC CH HHOOCHOOCH HCHCH2 2NHNH2 2C CNHNH2 2HOOCHOOCH HCHCH2 2NHNH2 2CHCHNHNH2 2HOOCHOOCCHCHNHNH2 2HOOCHOOC12345氨基酸的结合方式:CHCOOHR1CHNH2COOHR2NH2COHNHOH氨基酸的结合方式CH
7、R1NH2OHCOH2OCHCOOHR2HNH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氨基酸的结合方式:脱水缩合l l以此类推,由多个氨基酸分子缩合而成以此类推,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(链的含有多个肽键的化合物,叫多肽(链状)。状)。CCHR1NH2COCHR2HNO肽键肽键二肽二肽CHCOOHR2HNH2O肽键肽键三三肽肽H2O 由两个氨基酸分子缩合而成的化合物由两个氨基酸分子缩合而成的化合物脱水缩合:脱水缩合: 一个氨基酸分子的羧基(一个氨基酸分子的羧基(COOHCOOH)和另一个氨基酸)和另一个氨基酸分
8、子的氨基(分子的氨基(NH2NH2)相连接,同时脱去一分子的水的)相连接,同时脱去一分子的水的结合方式。结合方式。肽键:肽键: 连接两个氨基酸分子的化学键(连接两个氨基酸分子的化学键(NHNHCOCO)二肽:二肽:CNOH多肽通常呈链状结构,并盘曲、折叠多肽通常呈链状结构,并盘曲、折叠多肽:多肽:由多个氨基酸分子缩合而成的,含有多个肽键的由多个氨基酸分子缩合而成的,含有多个肽键的化合物化合物肽链:肽链:肽键肽键CONHNHCOCONH或或氨基酸的结合方式:脱水缩合l l以此类推,由多个氨基酸分子缩合而成以此类推,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(链的含有多个肽键的化合物,
9、叫多肽(链状)。状)。CCHR1NH2COCHR2HNO肽键肽键二肽二肽CHCOOHR2HNH2O肽键肽键三三肽肽H2O3个同学手拉手成一排个同学手拉手成一排,左右手相连的地方左右手相连的地方有几处有几处?还有几只手没参与进来还有几只手没参与进来?4个个、5 5个呢个呢换成个同学拉换成个同学拉2排的话排的话,情况又会怎么变化情况又会怎么变化?如果类比氨基酸的话如果类比氨基酸的话,3个氨基酸缩合成一个氨基酸缩合成一条链,形成几个肽键?脱掉几个水分子?至条链,形成几个肽键?脱掉几个水分子?至少还有几个游离的氨基和羧基少还有几个游离的氨基和羧基?6个氨基酸呢个氨基酸呢?肽链中的肽键数与氨基酸个数的关
10、系:氨基酸氨基酸肽键肽键肽键数=6 1肽键数=8 2肽键数=氨基酸数肽链数 = nm =脱去水分子个数脱去水分子个数肽键数=3 1小结小结:形成的肽键数形成的肽键数 = =至少含有的氨基数至少含有的氨基数 =至少含有的羧基数至少含有的羧基数 =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肽链数肽链数肽链数肽链数肽链数肽链数1.1.蛋白质的相对分子质量蛋白质的相对分子质量(氨基酸数(氨基酸数氨氨基酸的平均分子量)(失去的水分子数基酸的平均分子量)(失去的水分子数水的分子量)水的分子量)。3.3.一个由一个由m m个氨基酸形成的含有个氨基酸形成的含有n n条肽链的蛋条肽链的蛋白质,氨基酸的
11、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am-18(m-n)am-18(m-n)。2.2.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。从氨基酸从氨基酸到蛋白质大到蛋白质大致有哪些结致有哪些结构层次?构层次? 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算一算算一算如果用如果用2020个不同的字母分别代表个不同的字母分别代表2020种氨基酸,若写出由种氨基
12、酸,若写出由1010个氨基酸组成的长链,可以写出多少条互不相同的长链?个氨基酸组成的长链,可以写出多少条互不相同的长链?试着说出蛋白质种类多种多样的原因。试着说出蛋白质种类多种多样的原因。构成肽链的氨基酸种类不同,肽链构成肽链的氨基酸种类不同,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数目不同,肽链构成肽链的氨基酸数目不同,肽链的结构则不同;的结构则不同;构成肽链的氨基酸排列顺序不同,构成肽链的氨基酸排列顺序不同,肽链的结
13、构则不同;肽链的结构则不同;多肽链形成后,往往要盘曲、折叠多肽链形成后,往往要盘曲、折叠形成不同的空间结构。形成不同的空间结构。探讨探讨5:蛋白质分子结构的多样性蛋白质分子结构的多样性-氨基酸数目不同,肽链结构不同氨基酸数目不同,肽链结构不同氨基酸种类不同,肽链结构不同氨基酸种类不同,肽链结构不同-氨基酸排列顺序不同,肽链结构不同氨基酸排列顺序不同,肽链结构不同-肽链空间结构不同,蛋白质种类不同肽链空间结构不同,蛋白质种类不同蛋白质结构多样性的原因:组成氨基酸种类不同组成氨基酸种类不同;每种氨基酸的数目成百上千每种氨基酸的数目成百上千;氨基酸形成肽链时,不同种类氨基酸形成肽链时,不同种类氨基酸
14、的排列顺序千变万化氨基酸的排列顺序千变万化;肽链的盘曲、折叠方式及其形肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别成的空间结构千差万别课堂练习课堂练习课堂练习课堂练习: :1 1、多个氨基酸形成的多个氨基酸形成的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?、52、组组成成人人体体的的20种种氨氨基基酸酸的的平平均均分分子子量量是是128,血血红红蛋蛋白白 由由4条多肽链组成,共含有条多肽链组成,共含有574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;3、假设某一蛋白质分子的分子量为、假设某一蛋白质分子的分子量
15、为11054,20种氨基酸种氨基酸的的 平均分子量为平均分子量为128,在形成该蛋白质分子时脱去水的分,在形成该蛋白质分子时脱去水的分子量为子量为1746,则组成该蛋白质分子的肽链数是,则组成该蛋白质分子的肽链数是A4条条B3条条C2条条D1条条课后作业:课后作业: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)
16、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 CHNH2COOHCH3 CHNH2COOHCH2SH CH2NH2COOH CHNH2COOHCH2H(2)如果是氨基酸,则它们的如果是氨基酸,则它们的R基分别基分别是是:_1、(1)以上属于氨基酸的是以上属于氨
17、基酸的是_-CH3-CH3,-H,SHCH2课前练习课前练习氨基酸氨基酸个数个数形成肽形成肽链数链数形成肽形成肽键数键数脱去水脱去水分子数分子数至少含至少含有氨基有氨基至少含至少含有羧基有羧基1 11 16 61 15 55 51 11 1m m1 1m-1m-1m-1m-11 11 16 64 44 49 97 77 72 2m mm-2m-2m-2m-2m mn nm-nm-nm-nm-nn nn n、填写下列表格、填写下列表格3、某种蛋白质是由、某种蛋白质是由1条多肽链构成的,共含条多肽链构成的,共含100个氨基酸,若每个氨基酸分子质量平个氨基酸,若每个氨基酸分子质量平 均是均是120,
18、则该蛋白质的相对分子量是?,则该蛋白质的相对分子量是?、某种蛋白质是由、某种蛋白质是由3条多肽链构成的,共含条多肽链构成的,共含1000个氨基酸,若每个氨基酸分子质量个氨基酸,若每个氨基酸分子质量平均是平均是120,则该蛋白质的相对分子量是?,则该蛋白质的相对分子量是?100120-(100-1)18=10218100120-(100-1)18=102181000120-(1000-3)18=1030541000120-(1000-3)18=103054蛋白质分子结构的多样性,决定了蛋白质蛋白质分子结构的多样性,决定了蛋白质分子功能的多样性。分子功能的多样性。三、蛋白质三、蛋白质 的功能的功能
19、1、结构蛋白:许多蛋白质是构成细胞、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、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肌肉、头发、蛛丝等的成分主要是蛋白质白质。2、催化作用:细、催化作用:细胞内的化学反应离胞内的化学反应离不开酶的催化。绝不开酶的催化。绝大多数酶都是蛋白大多数酶都是蛋白质。(右图所示为质。(右图所示为胃蛋白质酶结晶)胃蛋白质酶结晶)3、运输作用:有些蛋白质具有、运输作用:有些蛋白质具有运输载体的功能。如血红蛋白、运输载体的功能。如血红蛋白、载体蛋白。载体蛋白。血红蛋白血红蛋白4、调节生命、调节生命活动:有些蛋活动:有些蛋白质起信息传白
20、质起信息传递的作用,递的作用,能够调节机体能够调节机体的生命活动,的生命活动,如胰岛素、生如胰岛素、生长激素。长激素。图中央浅色区域的部分图中央浅色区域的部分细胞分泌胰岛素细胞分泌胰岛素5、免疫作用:、免疫作用: 抗体抗体6、识别作用:细胞膜的外表有一层糖蛋白,与、识别作用:细胞膜的外表有一层糖蛋白,与细胞的识别作用有密切关系。糖蛋白的识别作用细胞的识别作用有密切关系。糖蛋白的识别作用好比是细胞与细胞之间,或细胞与其他大分子之好比是细胞与细胞之间,或细胞与其他大分子之间,互相联络用的文字或语言。间,互相联络用的文字或语言。F构成生物体,如结构蛋白F催化作用,如酶F运输作用,如载体蛋白F调节作用
21、,如胰岛素、生长激素F免疫功能,如免疫球蛋白、抗体F识别作用,如糖蛋白蛋白质结构蛋白质结构小结小结蛋白质的功能还有许多,可以说,蛋白质的功能还有许多,可以说,一切生命活动都离不开蛋白质,一切生命活动都离不开蛋白质,蛋白质是生命活动的主要承担者。蛋白质是生命活动的主要承担者。组成元素C、H、O、N(P、S)导致氨基酸种类:20种 必需氨基酸:8种非必需氨基酸:12种通式:CHCH2NOHOR特点:至少至少有一个NH2和一个COOH连在同一个同一个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
22、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1.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2.四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分别是( )个个,4个个 个个,3个个 C 3个个,2个个 D 2个个,3个个3.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4.已知已知20中氨基酸的平均分子量是中氨基酸的平均分子量是128,现有一蛋白质分子由两条,现有一蛋白质分子由两条多肽组成,共有肽键多肽组成,共有肽键98个,此蛋白质的分子量接近于个,此蛋白质的分子量接近于( )CBBC