《生命活动的主要承担者——蛋白质》.ppt

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1、本节学习目标1、掌握氨基酸的结构特点，以及氨掌握氨基酸的结构特点，以及氨基酸形成蛋白质的过程。基酸形成蛋白质的过程。2、理解蛋白质的结构和功能及蛋白理解蛋白质的结构和功能及蛋白质多样性的形成原因。质多样性的形成原因。3、认同蛋白质是生命活动的主要承认同蛋白质是生命活动的主要承担者。担者。第2节 蛋白质n氨基酸是组成蛋白质的基本单位氨基酸是组成蛋白质的基本单位。n通过脱水缩合形成肽键通过脱水缩合形成肽键。问题探讨氨基酸及其种类氨基酸的结合方式蛋白质的结构及其多样性n蛋白质的多样性的形成原因蛋白质的多样性的形成原因“四不同四不同”。蛋白质的功能n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

2、承担者。蛋白质蛋白质多肽多肽本节小结：知识网络C、H、O、N等元素等元素氨基酸（约氨基酸（约20种）种）脱水缩合脱水缩合盘曲折叠盘曲折叠蛋白质的蛋白质的多样性形多样性形成原因成原因蛋白质蛋白质的功能的功能问题探讨1、富含蛋白质的食品有大豆制品、富含蛋白质的食品有大豆制品、奶类制品、肉和蛋类食品，等等。奶类制品、肉和蛋类食品，等等。想一想 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? ? 不能不能，蛋白质要分解成氨基酸蛋白质要分解成氨基酸，才能被才能被人体吸收人体吸收，也就是说蛋白质是由氨基酸组也就是说蛋白质是由氨基酸组成的，成的，氨基酸是组成蛋白质的基本单位氨基酸是组

3、成蛋白质的基本单位。 什么是氨基酸呢什么是氨基酸呢? ?一、氨基酸及其种类思考与讨论 观察下页中几种氨基酸的结构，找出观察下页中几种氨基酸的结构，找出这些氨基酸在结构上的这些氨基酸在结构上的共同特点共同特点，并说，并说出出“氨基酸氨基酸”这一名词与其分子结构的这一名词与其分子结构的对应关系。对应关系。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 每种氨基酸都每种氨基酸都至少至少有一个氨基（有一个氨基（NH2）和一个羧基（和一个羧基（COOH），并且都有一个），并且都有一个氨

4、基和一个羧基连接在氨基和一个羧基连接在同一个碳原子同一个碳原子上。上。 这个碳原子还连接这个碳原子还连接一个氢原子一个氢原子和和一个侧链一个侧链基团基团（用（用R表示）。表示）。 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基不同，即基不同，即R基不同，氨基酸种类不同基不同，氨基酸种类不同。1、氨基酸分子结构上的共同特点氨基酸分子结构上的共同特点试一试：请推导出氨基酸分子的结构通式。试一试：请推导出氨基酸分子的结构通式。试一试：请推导出氨基酸分子的结构通式。试一试：请推导出氨基酸分子的结构通式。OOHNHHCHRC氨基氨基羧基羧基侧链基团侧链基团p“氨基酸氨基酸”代表了氨基酸分子结构中主

5、要代表了氨基酸分子结构中主要的部分的部分氨基和羧基。氨基和羧基。分组讨论分组讨论：以下哪些是组成蛋白质的氨基酸以下哪些是组成蛋白质的氨基酸? ?CHNH2COOHCH2SHCHNH2COOHCH2SHCHNH2COOHCH2OHCHNH2HCH2COOH讨论：不同种的氨基酸的不同之处在于什么不同种的氨基酸的不同之处在于什么不同？不同？那么组成蛋白质的氨基酸有多少种？那么组成蛋白质的氨基酸有多少种？R基不同。基不同。组成蛋白质的氨基酸约有组成蛋白质的氨基酸约有20种，可分为必种，可分为必需氨基酸和非必需氨基酸需氨基酸和非必需氨基酸。必需氨基酸（必需氨基酸（8种）（婴儿有种）（婴儿有9种）种） ：

6、甲甲硫氨酸、缬氨酸、赖氨酸、异亮氨酸、苯硫氨酸、缬氨酸、赖氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、色氨酸、苏氨酸丙氨酸、亮氨酸、色氨酸、苏氨酸。非必需氨基酸（非必需氨基酸（12种）。种）。注注：必需氨基酸在人体内不能合成必需氨基酸在人体内不能合成，只能只能从食物中获取，因而某些食品中要添加某从食物中获取，因而某些食品中要添加某些氨基酸。些氨基酸。2、氨基酸的种类氨基酸的种类1965年由我国科学年由我国科学家人工合成的世界上家人工合成的世界上第一个有生物活性的第一个有生物活性的结晶牛胰岛素结晶牛胰岛素，其分，其分子质量相对较小，是子质量相对较小，是由由51个氨基酸组成。个氨基酸组成。那么，氨基酸是如那

7、么，氨基酸是如何组成蛋白质的呢？何组成蛋白质的呢？CHR1NH2OHCOH2OCHCOOHR2HNH二、氨基酸的结合方式CHR1NH2COCHCOOHR2HNH2O二二肽肽肽键肽键脱水缩合 氨基酸结合之后生成的化合物是否还氨基酸结合之后生成的化合物是否还符合氨基酸的结构通式？是不是氨基酸？符合氨基酸的结构通式？是不是氨基酸？二、氨基酸的结合方式肽键肽键CHCOOHR2HNOH HCCHR1NH2COCHR2HNO二肽二肽H2OH2O氨基酸的结合方式：脱水缩合CCHR1NH2COCHR2HNO肽键肽键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以此类推，由多个氨

8、基酸分子缩合而成的含有多个肽键的化合物，叫多肽（常呈链状，含有多个肽键的化合物，叫多肽（常呈链状，因而叫做肽链）。因而叫做肽链）。H2O氨基酸的结合方式：脱水缩合 CNH2HHCONH CCH3HCOOHCONH CHCH2C ONH2CONHHCH2C COOH（1）该化合物中，）该化合物中，表示表示_， 表示表示_ ，表示，表示_。（2）该化合物有游离氨基该化合物有游离氨基_个，个，有游离羧基有游离羧基_个。该化合物的个。该化合物的名称是名称是_、该化合物中还有氨基酸吗？、该化合物中还有氨基酸吗？氨基氨基羧基羧基肽键肽键22或多肽或多肽四肽四肽思考思考：n个氨基酸形成一条肽链时个氨基酸形成

9、一条肽链时，脱去几个水分子脱去几个水分子？形成几个肽键形成几个肽键？如如果果n个氨基酸形成个氨基酸形成m条肽链呢条肽链呢？p一条肽链时一条肽链时:肽键数肽键数=氨基酸个数（氨基酸个数（n）1肽键数与氨基酸数（n）的关系：（1）p二条肽链时二条肽链时:肽键数肽键数=氨基酸个数（氨基酸个数（ n ）2pm条肽链时条肽链时:肽键数肽键数=氨基酸个数（氨基酸个数（n）肽链条数肽链条数 （m）肽键数肽键数=失去的水分子失去的水分子数数（2）表示的不是肽键，表示的不是肽键，而是其他化学键。而是其他化学键。 （1）肽键数失去的水分子数氨基酸数肽链肽键数失去的水分子数氨基酸数肽链数数（2）游离的氨基游离的氨基

10、（或羧基或羧基）数肽链数数肽链数R基中基中的氨基的氨基（或羧基或羧基）数数3、相关计算 （3）蛋白质的相对分子质量氨基酸相对分子质蛋白质的相对分子质量氨基酸相对分子质量总和失去的水分子相对分子质量总和量总和失去的水分子相对分子质量总和碰壁练习碰壁练习碰壁练习巩固练习（4）N原子数原子数=氨基酸数氨基酸数+ R基上的基上的N原子原子数数=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=各各氨基酸中的氨基酸中的N原子总数原子总数碰壁练习（5）O原子数原子数=肽键数肽键数+肽链数肽链数2+R基上基上的的O原子数原子数=各氨基酸中的各氨基酸中的O原子总数原子总数-脱脱去的水分子数去的水分子数

11、三、蛋白质的结构 观察该图，说说从氨基酸到蛋白质大致观察该图，说说从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次？有哪些结构层次？ 氨基酸 二肽 三肽 多肽 进入人体消化道的蛋白质要经过哪些酶进入人体消化道的蛋白质要经过哪些酶的作用才能分解为氨基酸？这些氨基酸进的作用才能分解为氨基酸？这些氨基酸进入人体细胞后，得经过哪些过程才能变成入人体细胞后，得经过哪些过程才能变成人体的蛋白质？人体的蛋白质和食物中的人体的蛋白质？人体的蛋白质和食物中的蛋白质会一样吗？蛋白质会一样吗？答：食物中的蛋白质要经过答：食物中的蛋白质要经过胃蛋白酶、胰胃蛋白酶、胰蛋白酶、肠肽酶蛋白酶、肠肽酶等多种水解酶的作用，才等多种水解酶的作

12、用，才能分解为氨基酸。能分解为氨基酸。 这些氨基酸进入细胞后，要形成二肽、这些氨基酸进入细胞后，要形成二肽、三肽到多肽，由多肽构成人体的蛋白质。三肽到多肽，由多肽构成人体的蛋白质。 人体的蛋白质与食物中的蛋白质不一样，人体的蛋白质与食物中的蛋白质不一样，具有完成人体生命活动的结构和功能。具有完成人体生命活动的结构和功能。蛋白质多样性的原因蛋白质多样性的原因氨基酸氨基酸数目数目成百上千成百上千氨基酸氨基酸排列顺序排列顺序千变万化千变万化肽链肽链空间结构空间结构千差万别千差万别蛋白质结构蛋白质结构极其多样极其多样蛋白质种类蛋白质种类极其多样极其多样氨基酸的氨基酸的种类种类不同不同思考思考：蛋白质结

13、构的多样性会使蛋白：蛋白质结构的多样性会使蛋白质功能也体现出多样性，请你举例说出质功能也体现出多样性，请你举例说出蛋白质有哪些功能。蛋白质有哪些功能。四、蛋白质的功能四、蛋白质的功能1、结构蛋白结构蛋白：许多：许多蛋白质是构成细胞和蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物生物体结构的重要物质。如羽毛、肌肉、质。如羽毛、肌肉、头发、蛛丝等的成分头发、蛛丝等的成分主要是蛋白质。主要是蛋白质。2、催化作用催化作用：细：细胞内的化学反应离胞内的化学反应离不开酶的催化。不开酶的催化。绝绝大多数酶都是蛋白大多数酶都是蛋白质质。（左图所示为。（左图所示为胃蛋白酶结晶）胃蛋白酶结晶）3、运输作用运输作用：有些：有

14、些蛋白质具有运输载蛋白质具有运输载体的功能。如血红体的功能。如血红蛋白、载体蛋白。蛋白、载体蛋白。血红蛋白血红蛋白4、调节生命活动调节生命活动：有些蛋白质起信息有些蛋白质起信息传递的作用，能够传递的作用，能够调节机体的生命活调节机体的生命活动，如胰岛素、生动，如胰岛素、生长激素。长激素。图中央浅色区域的图中央浅色区域的 部分细胞分泌胰岛素部分细胞分泌胰岛素5、免疫作用免疫作用：人体内的抗体是人体内的抗体是蛋白质蛋白质。6、识别作用识别作用：细胞膜的外表有一层：细胞膜的外表有一层糖蛋白糖蛋白，与细胞的识别作用有密切关系。糖蛋白的识与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，

15、或细胞与其别作用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。他大分子之间，互相联络用的文字或语言。县区班例例1、由、由150个氨基酸构成的蛋白质有两条个氨基酸构成的蛋白质有两条肽链，则该蛋白质分子中有几个肽键？形肽链，则该蛋白质分子中有几个肽键？形成该分子时同时生成多少水分子？成该分子时同时生成多少水分子？148个肽键。个肽键。148个水分子。个水分子。2、某一多肽链中共有肽键某一多肽链中共有肽键151个，则此分个，则此分子中含有子中含有-NH2和和-COOH的数目至少有（的数目至少有（ ）A、152，152 B、151，151 C、1，1 D、2，23、由、由150

16、个氨基酸构成的蛋白质有两条肽个氨基酸构成的蛋白质有两条肽链，则该蛋白质分子中至少含有几个氨基，链，则该蛋白质分子中至少含有几个氨基，几个羧基？几个羧基？2个氨基。个氨基。2个羧基。个羧基。4、（、（2005上海上海）某某22肽被水解成肽被水解成1个四肽，个四肽，2个三肽，个三肽，2个六肽，则这些短肽的氨基总个六肽，则这些短肽的氨基总数的最小值及肽键总数依次是（数的最小值及肽键总数依次是（ ）A、6、18 B、5、18 C、5 、17 D、6 、17C能力提升2、在下列物质中，有的属于构成人体蛋白质的、在下列物质中，有的属于构成人体蛋白质的氨基酸，有的不是。若将其中构成人体蛋白质的氨基酸，有的不

17、是。若将其中构成人体蛋白质的氨基酸缩合成化合物，则其中含有的氨基、羧基氨基酸缩合成化合物，则其中含有的氨基、羧基和肽键的数目依次是（和肽键的数目依次是（ ）A、3，3，2B、4，3，3C、2，2，2D、3，4，2C5、某蛋白质分子含有某蛋白质分子含有1条肽链条肽链，51个个氨基酸氨基酸，假设每个氨基酸的分子质量假设每个氨基酸的分子质量为为128，则该蛋白质的分子质量为多少则该蛋白质的分子质量为多少？析：该蛋白质的分子质量析：该蛋白质的分子质量=51128（511）18=5628变式：胰岛素是一种蛋白质分子变式：胰岛素是一种蛋白质分子，它含有它含有2条多肽链条多肽链，其中其中A链有链有21个氨个

18、氨基酸基酸，B链有链有30个氨基酸个氨基酸，假设每个假设每个氨基酸的分子质量为氨基酸的分子质量为128，则胰岛素的则胰岛素的分子质量为多少分子质量为多少？析：胰岛素的分子质量析：胰岛素的分子质量=51128（512）18=56466、有一条多肽链由、有一条多肽链由12个氨基酸组成，分子式个氨基酸组成，分子式为为CxHyNzOwS（z12，w13），这条多肽，这条多肽链经过水解后的产物中有链经过水解后的产物中有5种氨基酸：半胱氨种氨基酸：半胱氨酸酸（C3H7NO2S）、丙氨酸、丙氨酸（C3H6NO2）、天、天门 冬 氨 酸门 冬 氨 酸 （ C4H7N 04） 、 赖 氨 酸、 赖 氨 酸（C6

19、H14N202）、苯丙氨酸、苯丙氨酸（C9H11NO2）。问：水解产物中天门冬氨酸的数目是（问：水解产物中天门冬氨酸的数目是（ ）A、（y+12）/2个个 B、（z+12）/2个个 C、（w+13）/2个个 D、（w-13）/2个个D7、某一多肽链由某一多肽链由199个氨基酸组成，其分子式个氨基酸组成，其分子式为为CxHyNAOBS2（A199，B200），并且由下），并且由下列五种氨基酸组成的列五种氨基酸组成的: 那么该多肽链彻底水解后将会得到赖氨酸、天那么该多肽链彻底水解后将会得到赖氨酸、天门冬氨酸各多少个（门冬氨酸各多少个（ ）A、A199 B、A200 C、B200 D、（、（B200）/2AD半胱氨酸半胱氨酸(C3H7NO2S)、丙氨酸、丙氨酸(C3H6NO2)、天、天门冬氨酸门冬氨酸(C4H7N04)、赖氨酸、赖氨酸(C6H14N202)、苯、苯丙氨酸丙氨酸(C9H11NO2)