第2节-生命活动的主要承担者——蛋白质.ppt

第2节 生命活动的主要承担者蛋白质1.1. 氨基酸的结构有什么特点？氨基酸的结构有什么特点？2.2.为什么细胞中蛋白质的种类为什么细胞中蛋白质的种类如此如此多样多样? ?3.3.为什么说蛋白质是生命活动的主要承担者为什么说蛋白质是生命活动的主要承担者? ?请大家说出一些富含蛋白质的食品请大家说出一些富含蛋白质的食品 思考：蛋白质可以被人体直接吸收利用吗？思考：蛋白质可以被人体直接吸收利用吗？ 蛋白质必须经过消化，成为各种氨基酸，才能蛋白质必须经过消化，成为各种氨基酸，才能被人体吸收和利用。被人体吸收和利用。 氨基酸是组成蛋白质的基本氨基酸是组成蛋白质的基本单位。单位。你能说出或者画出这四种氨基酸共有的结构和特点吗？你能说出或者画出这四种氨基酸共有的结构和特点吗？C CH HC CH H2 2N NOHOHO OR R氨基氨基羧基羧基侧链基团侧链基团一、氨基酸的结构通式及特点一、氨基酸的结构通式及特点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个碳原子上。并且都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上。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“”1、组成蛋白质的元素有哪些？、组成蛋白质的元素有哪些？ 2 2、组成生物体蛋白质的氨基酸、组成生物体蛋白质的氨基酸 约有约有20种，不同种，不同的氨基酸其结构上的区别主要表现在哪？的氨基酸其结构上的区别主要表现在哪？答：答：C、H、O、N（有些还有少量的（有些还有少量的S、P） RHCH2N COOH从观察氨基酸的通式中，思考以下问题？从观察氨基酸的通式中，思考以下问题？答：各种氨基酸的区别在于答：各种氨基酸的区别在于R基不同基不同甘氨酸甘氨酸丙氨酸丙氨酸谷氨酸谷氨酸苯丙氨酸苯丙氨酸3、观察、观察下列几种氨基酸的结构，他们的下列几种氨基酸的结构，他们的R基分别是什么？基分别是什么？HCH3CH2 CH2 COOH非必需氨基酸：非必需氨基酸：共共1212种，人体可自身合成的氨基酸种，人体可自身合成的氨基酸必需氨基酸：必需氨基酸：共共8 8种，人体不能自身合成的氨基酸种，人体不能自身合成的氨基酸赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、甲硫氨酸、缬氨酸异亮氨酸、苏氨酸、甲硫氨酸、缬氨酸2020种氨基酸种氨基酸思考：思考：1.1.氨基酸是如何构成蛋白质的呢？氨基酸是如何构成蛋白质的呢？2. 202. 20种氨基酸又是怎样构成如此众多蛋白质的呢？种氨基酸又是怎样构成如此众多蛋白质的呢？二、氨基酸的种类二、氨基酸的种类三、蛋白质的结构三、蛋白质的结构蛋白质是分子量很大的高分子，那么小分子蛋白质是分子量很大的高分子，那么小分子氨基酸是怎样形成高分子蛋白质的呢？氨基酸是怎样形成高分子蛋白质的呢？思考与讨论思考与讨论: : 从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次？从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次？1.氨基酸的结合方式:CHR1NH2OHCOH2OCHCOOHR2HNH脱水缩合CHR1NH2COCHCOOHR2HNH2O二二肽肽肽键肽键肽键肽键CHCOOHR2HNOH HCCHR1NH2COCHR2HNO二肽二肽H2OH2O氨基酸的结合方式:脱水缩合v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（链状）。有多个肽键的化合物，叫多肽（链状）。CCHR1NH2COCHR2HNO肽键肽键二肽二肽CHCOOHR2HNH2O肽键肽键三三肽肽H2O1.1.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）和另一个）和另一个氨基酸分子的氨基（氨基酸分子的氨基（NHNH2 2）相连接，同时脱去一分子水）相连接，同时脱去一分子水的结合方式。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 1多肽：由多个氨基酸分子缩合而成，含有多个肽键的化合物多肽：由多个氨基酸分子缩合而成，含有多个肽键的化合物肽链：多肽通常呈链状结构，并盘曲、折叠肽链：多肽通常呈链状结构，并盘曲、折叠问题探讨：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？如果成几个肽键？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？ 归纳总结：归纳总结： 水分子数水分子数= =肽键数肽键数=n-1=n-1（个）（个） 水分子数水分子数= =肽键数肽键数=n-m=n-m（个）（个）结论结论脱水数脱水数肽键数氨基酸数肽链数肽键数氨基酸数肽链数蛋白质相对分子质量蛋白质相对分子质量氨基酸平均相对分子质量氨基酸平均相对分子质量氨基酸数氨基酸数1818脱水数脱水数二、蛋白质结构的多样性二、蛋白质结构的多样性 思考：据估计，生物界中蛋白质的种类多达思考：据估计，生物界中蛋白质的种类多达1010101010101212种，但构成蛋白质的氨基酸只有种，但构成蛋白质的氨基酸只有2020种，这种，这2020种氨基种氨基酸又是如何构成种类如此众多的蛋白质的呢？酸又是如何构成种类如此众多的蛋白质的呢？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1.1.结构蛋白结构蛋白: :如羽毛、肌肉、头发、蛛丝等如羽毛、肌肉、头发、蛛丝等2.2.催化作用：如酶催化作用：如酶3.3.运输载体：如血红蛋白运输载体：如血红蛋白4.4.免疫功能：如抗体免疫功能：如抗体5.5.调节作用：如胰岛素调节作用：如胰岛素三、蛋白质功能的多样性三、蛋白质功能的多样性 总之，一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命总之，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。活动的主要承担者。“串字法串字法”记忆：记忆：构催运免调构催运免调谐音记忆：谐音记忆：狗吹人面条狗吹人面条看图思考？看图思考？1、上图分子共有几种氨基酸构成？共形成几、上图分子共有几种氨基酸构成？共形成几个肽键？产生几个水分子？这个分子叫几肽？个肽键？产生几个水分子？这个分子叫几肽？答：答：6个氨基酸构成，形成个氨基酸构成，形成5个肽键，产生个肽键，产生5个水分个水分子，此分子叫子，此分子叫6肽肽2、如果这几个氨基酸构成、如果这几个氨基酸构成 2 条肽链？则会条肽链？则会形成几个肽键？产生几个水分子？形成几个肽键？产生几个水分子？答：产生答：产生4个肽键，产生个肽键，产生4个水个水4、上图分子至少还有几个上图分子至少还有几个氨基（氨基（ NH2 ）和和几个几个羧基（羧基（ COOH ） ？答：至少答：至少1个氨基和个氨基和1个羧基个羧基3、从前两题中能得出构成蛋白质的氨基酸个、从前两题中能得出构成蛋白质的氨基酸个数、肽链的条数、肽键数、产生的水分子数的数、肽链的条数、肽键数、产生的水分子数的三者之间的关系的数学公式吗？三者之间的关系的数学公式吗？答：氨基酸个数答：氨基酸个数肽链的条数肽链的条数 = 肽键数肽键数 = 产生的水分子数产生的水分子数5、上图分子中如果有、上图分子中如果有3个氨基和个氨基和2个羧基，请问，个羧基，请问，多出的多出的氨基（氨基（ NH2 ）和和羧基（羧基（ COOH ）位于哪里位于哪里？答：答：R基上基上6、上图、上图6个氨基酸形成个氨基酸形成6肽后，分子量减少多肽后，分子量减少多少？如果每个氨基酸的平均分子量是少？如果每个氨基酸的平均分子量是128，请，请问，上图问，上图6肽的分子量是多少？肽的分子量是多少？答：减少答：减少518=90答：答：6128518=6787、上图的、上图的6肽若水解成氨基酸，则需要多少肽若水解成氨基酸，则需要多少个水分子？个水分子？答：答：5个个有关蛋白质结构的知识总结：有关蛋白质结构的知识总结：1、蛋白质组成元素是：、蛋白质组成元素是： C、H、O、N（少数有（少数有S、P）2、构成蛋白质的基本单位是、构成蛋白质的基本单位是氨基酸氨基酸。共有。共有20种，其中种，其中有有8种为必需氨基酸种为必需氨基酸3、氨基酸、氨基酸结构特点结构特点：至少有一个氨基（一：至少有一个氨基（一NH2）和一）和一个羧基（一个羧基（一COOH）同时连在）同时连在同一个碳原子同一个碳原子上。上。4、蛋白质蛋白质是由许多的是由许多的氨基酸氨基酸经过经过脱水缩合脱水缩合形成的形成的多肽多肽，再由一条或几条多肽折叠形成的。，再由一条或几条多肽折叠形成的。5、每条肽链至少含有、每条肽链至少含有一个氨基一个氨基和和一个羧基，一个羧基，多出的氨基或羧基位于多出的氨基或羧基位于R基上基上。6、由、由几个几个氨基酸缩合而成的肽就叫氨基酸缩合而成的肽就叫几肽几肽7、计算公式计算公式：（1）肽键数肽键数=氨基酸个数氨基酸个数肽链的条数肽链的条数=脱去脱去的水分子数的水分子数（2）蛋白质的分子量）蛋白质的分子量=氨基酸的平均分子量氨基酸的平均分子量氨基酸的个数氨基酸的个数脱去的水分子数脱去的水分子数188、规律总结： 蛋白质的有关数量计算规律蛋白质的有关数量计算规律形成形成肽链数肽链数形成肽形成肽键数键数脱去水脱去水分子数分子数氨基数目氨基数目羧基数目羧基数目多肽相对多肽相对分子质量分子质量1n1n1至少至少1个个至少至少1个个na18(n1)mnmnm至少至少m个个至少至少m个个na18(nm)1)1)假设氨基酸的平均相对分子质量为假设氨基酸的平均相对分子质量为a a，由，由n n个氨基酸分别形个氨基酸分别形成成1 1条肽链或条肽链或m m条肽链，则应有下面的数量关系：条肽链，则应有下面的数量关系：注意注意：环状肽中肽键数脱水数氨基酸数环状肽中肽键数脱水数氨基酸数。多条肽链形成蛋白质时，肽链间会形成二硫键，题目中提及多条肽链形成蛋白质时，肽链间会形成二硫键，题目中提及时需时需考虑形成一个二硫键要脱去考虑形成一个二硫键要脱去2个个H(SHHS2HSS)。2.2.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加复杂复杂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1.1.（20122012青岛检测）多个氨基酸形成的青岛检测）多个氨基酸形成的5 5条肽链，至少含条肽链，至少含有多少个氨基，多少个羧基（有多少个氨基，多少个羧基（ ）A.5A.5、2 B.32 B.3、3 3 C.4 C.4、5 D.55 D.5、5 5D 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，产生，那么水中的那么水中的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 2【解析【解析】两个氨基酸脱水缩合时，一个氨基酸分子的羧基两个氨基酸脱水缩合时，一个氨基酸分子的羧基（COOHCOOH）和另一个氨基酸分子的氨基（）和另一个氨基酸分子的氨基（NHNH2 2）相连接，同）相连接，同时脱去一分子水，水分子中的时脱去一分子水，水分子中的OHOH来自羧基，来自羧基，H H来自氨基，来自氨基，即水分子中的即水分子中的O O来自于羧基。来自于羧基。A 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, ,则其则其中含有的氨基、羧基和肽键的数目依次是中含有的氨基、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 COOHCOOH 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组成元素组成元素C C、H H、O O、N N（P P、S S）导致导致氨基酸氨基酸种类：种类：2020种种 必需氨基酸：必需氨基酸：8 8种种 非必需氨基酸：非必需氨基酸：1212种种通式：通式：特点：至少有一个特点：至少有一个NHNH2 2和一个和一个COOHCOOH连在同一个连在同一个C C原子上原子上脱脱水水缩缩合合多肽多肽组成蛋白质的氨基酸不同组成蛋白质的氨基酸不同氨基酸的数目不同氨基酸的数目不同氨基酸排列顺序不同氨基酸排列顺序不同多肽的空间结构不同多肽的空间结构不同折折叠叠盘盘曲曲蛋白质蛋白质结构多样性结构多样性功能多样性功能多样性构成生物体：如结构蛋白构成生物体：如结构蛋白运输作用：如血红蛋白运输作用：如血红蛋白催化作用：如酶催化作用：如酶调节作用：如胰岛素调节作用：如胰岛素免疫作用：如抗体免疫作用：如抗体组成组成导致导致C CH HC CH H2 2N NOHOHO OR R用毅力、勇气从成功里获得自信,在失败中积累经验。