第二章+第二节+生命活动的主要承担者——蛋白质.ppt

生命活动的主要承担者生命活动的主要承担者 蛋白质蛋白质考一考你考一考你食物中的蛋白质能否被人体直接吸收呢食物中的蛋白质能否被人体直接吸收呢? ?氨基酸氨基酸二肽二肽多肽多肽蛋白质蛋白质消化水解作用消化水解作用一、氨基酸及其种类一、氨基酸及其种类1、氨基酸的结构、氨基酸的结构讨论讨论 以下氨基酸的结构具有哪些共同点和不同点？以下氨基酸的结构具有哪些共同点和不同点？ “氨基酸氨基酸”这个名词与其分子结构有对应关系吗？这个名词与其分子结构有对应关系吗？CHCHH2NOHO甘氨酸甘氨酸CHCH2NOHOCH3CH3缬氨酸缬氨酸CHCH2NOHOCH3丙氨酸丙氨酸CHCH2NOHOCH2CH3CH3亮氨酸亮氨酸CHCH 氨基氨基 由一个氮原子，两个氢原子组成由一个氮原子，两个氢原子组成 化学结构式：化学结构式： NHH或：或： NH2或：或： H2N 羧基羧基 由一个碳原子，两个氧原子，一个氢原子组成由一个碳原子，两个氧原子，一个氢原子组成 化学结构式：化学结构式： COH或：或： COOHO每个氨基酸每个氨基酸至少至少有一个氨基有一个氨基(-NH(-NH2 2) )和一个羧基和一个羧基(-COOH)(-COOH)；有一个氨基和羧基有一个氨基和羧基连在同一个碳原子上连在同一个碳原子上；R R基不同，氨基酸不同基不同，氨基酸不同 R R基决定氨基酸的种类。基决定氨基酸的种类。NH2CCOOHHRC CH HC CH H2 2N NOHOHO OR R氨基氨基羧基羧基侧链基团侧链基团每种氨基酸至少有一个氨基每种氨基酸至少有一个氨基(-NH(-NH2 2) )和一个羧基和一个羧基(-COOH)(-COOH)，并且都有一个氨基和一个羧基连在同一，并且都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上。个碳原子上。各种氨基酸之间的区别在于各种氨基酸之间的区别在于R R基不同。基不同。千万不要千万不要忘记在原忘记在原子团前面子团前面加加“”氨基酸的结构通式氨基酸的结构通式思考：如何判断某分子是不思考：如何判断某分子是不是构成生物体蛋白质的氨基是构成生物体蛋白质的氨基酸？酸？1 1、看分子结构中是否含有至少一个氨、看分子结构中是否含有至少一个氨基和一个羧基；基和一个羧基；2 2、看这个氨基和羧基是否连在同一个、看这个氨基和羧基是否连在同一个碳原子上。碳原子上。【例例1 1】下列物质分子中，不属于构成生物体蛋白质下列物质分子中，不属于构成生物体蛋白质的氨基酸的是的氨基酸的是( )( )D D2 2、氨基酸的种类、氨基酸的种类 组成蛋白质的氨基酸大约有组成蛋白质的氨基酸大约有2020种种 分类依据：分类依据：R R基不同基不同种类种类必必需需氨基酸：氨基酸：非必非必需需氨基酸：氨基酸：人体细胞不能合成。人体细胞不能合成。（8 8种）种）人体细胞能合成。人体细胞能合成。如：赖氨酸、甲硫氨酸如：赖氨酸、甲硫氨酸（1212种）种）1 1、蛋白质的元素组成、蛋白质的元素组成二、蛋白质的结构及其多样性二、蛋白质的结构及其多样性C、H、O、N 、大多数含、大多数含S，少数含，少数含P2 2、蛋白质的形成、蛋白质的形成氨基酸氨基酸二肽二肽三肽三肽多肽多肽一条多肽链一条多肽链折叠形成蛋折叠形成蛋白质白质几条多肽链几条多肽链折叠形成蛋折叠形成蛋白质白质思考：从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次？思考：从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次？CHCH2NOHOR1CHCNOHOR2H2HH脱水缩合脱水缩合OH H HOH CHCH2NOR1CHCNOHOR2HH2O肽键肽键二肽脱水缩合反应脱水缩合反应1.1.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）和另一个氨基酸分子的氨基（一个氨基酸分子的氨基（NHNH2 2）相连接，同时脱去一）相连接，同时脱去一分子水的结合方式。分子水的结合方式。2.2.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）。）。3.3.二肽：二肽：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。C CC CH HC CN NO OR R3 3n Hn H2 2O OH HO OC CH HN NH HR R2 2C CH HN NR R4 4H HC CO OC CH HR R1 14.4.多肽：多肽：由多个氨基酸分子缩合而成，含有多个肽键由多个氨基酸分子缩合而成，含有多个肽键的化合物。的化合物。5.5.肽链：肽链：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。氨基酸数氨基酸数脱去水分子数脱去水分子数 形成的肽键数形成的肽键数缩合而成的缩合而成的化合物化合物211二肽二肽322三肽三肽NN-1N-1N肽肽 在一条肽链中在一条肽链中 脱去的水分子数脱去的水分子数 肽键数肽键数氨基酸总数氨基酸总数1 1【问题探讨问题探讨】 n n个氨基酸形成一条肽链时失去几个水分子？形成个氨基酸形成一条肽链时失去几个水分子？形成几个肽键？如果几个肽键？如果n n个氨基酸形成个氨基酸形成m m条肽链呢？条肽链呢？ 一条或几条肽链通过一定的一条或几条肽链通过一定的化学键化学键连在连在一起，一起，盘曲折叠盘曲折叠成有成有一定空间结构一定空间结构的蛋白质。的蛋白质。氨基酸氨基酸多肽多肽有一定空有一定空间结构的间结构的蛋白质蛋白质脱水缩合脱水缩合盘曲、折叠盘曲、折叠蛋白质的形成过程蛋白质的形成过程 氨基酸的种类不同氨基酸的种类不同，构成的肽链不同，构成的肽链不同3 3、蛋白质的多样性、蛋白质的多样性（1 1）蛋白质结构的多样性）蛋白质结构的多样性 氨基酸的数目不同氨基酸的数目不同，构成的肽链不同，构成的肽链不同 氨基酸的排列次序不同氨基酸的排列次序不同，构成的肽链不同，构成的肽链不同3 3、蛋白质的多样性、蛋白质的多样性（1 1）蛋白质结构的多样性）蛋白质结构的多样性肽链的盘曲、折叠方式及形成的空间结构肽链的盘曲、折叠方式及形成的空间结构 不同，构成的蛋白质不同不同，构成的蛋白质不同3 3、蛋白质的多样性、蛋白质的多样性（2 2）蛋白质功能的多样性）蛋白质功能的多样性蛋白质蛋白质结构蛋白：结构蛋白：功能蛋白功能蛋白细胞和生物体的结构成分细胞和生物体的结构成分细胞膜中的蛋白质；细胞膜中的蛋白质；羽毛、肌肉、头发等的主要成分羽毛、肌肉、头发等的主要成分催化作用：催化作用：绝大多数酶绝大多数酶运输作用：运输作用：血红蛋白血红蛋白信息传递作用：信息传递作用：胰岛素胰岛素免疫作用：免疫作用：抗体抗体 一切生命活动都离不开蛋白一切生命活动都离不开蛋白质，质，蛋白质是生命活动的主要承蛋白质是生命活动的主要承担者担者。蛋白质的相关计算蛋白质的相关计算1 1、关于氨基酸脱水缩合反应的计算、关于氨基酸脱水缩合反应的计算（1 1）N N个氨基酸脱水缩合成个氨基酸脱水缩合成 1 1条肽链条肽链 脱去水分子数脱去水分子数 = = 肽键数肽键数 = = N-1 N-1（2 2）N N个氨基酸脱水缩合成个氨基酸脱水缩合成 2 2条肽链条肽链脱去水分子数脱去水分子数 = = 肽键数肽键数 = = （3 3）N N个氨基酸脱水缩合成个氨基酸脱水缩合成 M M条肽链条肽链脱去水分子数脱去水分子数 = = 肽键数肽键数 = = N-M N-M（4 4）N N个氨基酸脱水缩合成个氨基酸脱水缩合成环状肽环状肽脱去水分子数脱去水分子数 = = 肽键数肽键数 = = N NN-2N-22 2、关于蛋白质所含氨基、羧基数的计算、关于蛋白质所含氨基、羧基数的计算（1 1）N N个氨基酸缩合成个氨基酸缩合成1 1条肽链，至少含有条肽链，至少含有 个个 氨基，氨基， 个羧基。个羧基。11（2 2）N N个氨基酸缩合成个氨基酸缩合成M M条肽链，至少含有条肽链，至少含有 个个 氨基，氨基， 个羧基。个羧基。MM（3 3）N N个氨基酸缩合成个氨基酸缩合成环状肽环状肽，至少含有，至少含有 个个 氨基，氨基， 个羧基。个羧基。00（4 4）氨基、羧基总数的计算关系：）氨基、羧基总数的计算关系：氨基（羧基）数氨基（羧基）数 = = 肽链数肽链数 + R+ R基中的氨基（羧基）数基中的氨基（羧基）数 = = 氨基酸数氨基酸数 肽键数肽键数 = 各氨基酸中各氨基酸中H的总数的总数 脱去水分子数脱去水分子数*2 = 肽键数肽键数+ 肽链数肽链数*2 + R基上的基上的O原子数原子数 = 各氨基酸中各氨基酸中O原子总数原子总数 脱去的水分子数脱去的水分子数3 3、蛋白质所含原子数的计算、蛋白质所含原子数的计算思路提示：考虑该原子可能处于多肽链的什么结构中思路提示：考虑该原子可能处于多肽链的什么结构中 = 肽键数肽键数+ 肽链数肽链数 + R基上的基上的N原子数原子数 = 各氨基酸中各氨基酸中N原子总数原子总数（1）N原子数原子数（2）O原子数原子数（3）H原子数原子数4 4、蛋白质合成中相对分子质量的计算、蛋白质合成中相对分子质量的计算氨基酸平均氨基酸平均相对分子质相对分子质量量氨基酸氨基酸数目数目脱去水分脱去水分子数目子数目多肽相对分子多肽相对分子质量质量1 1条肽链条肽链 ann-1an-18(n-1)m m条肽链条肽链ann-man-18(n-m)多肽的相对分子质量多肽的相对分子质量 = = 氨基酸的平均相对分子质量氨基酸的平均相对分子质量氨基酸数氨基酸数 - - 水的相对分子质量水的相对分子质量脱去水分子数脱去水分子数【例例2 2】某多肽，经测定其分子式是某多肽，经测定其分子式是C C2121H Hx xO Oy yN N4 4S S2 2( (无二无二硫键硫键) )。已知该多肽是由下列氨基酸中的几种作为原。已知该多肽是由下列氨基酸中的几种作为原料合成的：苯丙氨酸料合成的：苯丙氨酸(C(C9 9H H1111O O2 2N)N)、天冬氨酸、天冬氨酸(C(C4 4H H7 7O O4 4N)N)、亮氨酸亮氨酸(C(C6 6H H1313O O2 2N)N)、丙氨酸、丙氨酸(C(C3 3H H7 7O O2 2N)N)、半胱氨酸、半胱氨酸(C(C3 3H H7 7O O2 2NS)NS)。下列有关叙述不正确的是。下列有关叙述不正确的是( )( )A.A.该多肽水解后形成该多肽水解后形成3 3种氨基酸种氨基酸B.B.该多肽中氢原子数和氧原子数分别为该多肽中氢原子数和氧原子数分别为3232和和5 5C.C.该多肽中有该多肽中有3 3个肽键个肽键D.D.该多肽不止该多肽不止1 1个羧基个羧基D D【例例3 3】已知已知2020种氨基酸的平均分子量是种氨基酸的平均分子量是128128，现有一蛋白质分子由两条多肽链组成，现有一蛋白质分子由两条多肽链组成，共有肽键共有肽键9898个，此蛋白质的分子量最接近于个，此蛋白质的分子量最接近于( () )A A1280012800 B B1254412544C C1103611036 D D1228812288C C1.1.多个氨基酸形成的多个氨基酸形成的5 5条肽链，至少含有多少个氨条肽链，至少含有多少个氨基，多少个羧基（基，多少个羧基（ ）A.5A.5、2 B.32 B.3、3 3 C.4C.4、5 D.55 D.5、5 52.2.蛋白质和多肽的主要区别在于蛋白质（蛋白质和多肽的主要区别在于蛋白质（ ）A.A.含有的氨基酸更多含有的氨基酸更多 B. B.空间结构更空间结构更加复杂加复杂C.C.相对分子质量更大相对分子质量更大 D. D.能水解成多种氨基酸能水解成多种氨基酸D DB B3.3.用用1818O O标记的氨基酸脱水缩合生成蛋白质，同时有标记的氨基酸脱水缩合生成蛋白质，同时有H H2 21818O O产生，那么水中的产生，那么水中的1818O O来自氨基酸的（来自氨基酸的（ ）A.COOH B.NHA.COOH B.NH2 2C.R D.COOHC.R D.COOH和和NHNH2 2A A4.4.下列物质中下列物质中, ,有的属于构成蛋白质的氨基酸有的属于构成蛋白质的氨基酸, ,有的不有的不是。若将其中构成蛋白质的氨基酸缩合成蛋白质是。若将其中构成蛋白质的氨基酸缩合成蛋白质, ,则则其中至少含有的氨基、羧基和肽键的数目依次是其中至少含有的氨基、羧基和肽键的数目依次是( )( )(1)H(1)H2 2N-CHN-CH2 2-COOH-COOH(2)H(2)H2 2N-CHN-CH2 2-CH-CH2 2OHOH(3)H(3)H2 2N-CH-CHN-CH-CH2 2-COOH-COOHCOOHCOOH(4)H(4)H2 2N-CH-CHN-CH-CH2 2-COOH-COOH(5)H(5)H2 2N-CH-(CHN-CH-(CH2 2) )4 4-NH-NH2 2NHNH2 2COOHCOOHA.2,2,2 B.3,3,2 C.4,3,3 D.3,4,3A.2,2,2 B.3,3,2 C.4,3,3 D.3,4,3A A5.5.据下列结构式，回答问题：据下列结构式，回答问题： CHCH3 3 H H H H | | H H2 2NCCONHCCONHCCOOHNCCONHCCONHCCOOH | | CHCH2 2 CH CH2 2 CO CO COOH COOH NHNH2 2H H（1 1）该化合物中有）该化合物中有种氨基酸。种氨基酸。（2 2）该化合物中有）该化合物中有个肽键。个肽键。（3 3）该化合物是由）该化合物是由个氨基酸失去个氨基酸失去分子分子水而形成的，这样的反应叫做水而形成的，这样的反应叫做 。（4 4）该化合物叫做）该化合物叫做 。3 32 23 32 2脱水缩合脱水缩合三肽三肽