1、第4 4节 蛋白质是生命活动的主要承担者第二章 01.01.蛋白质的功能蛋白质的功能02.02.蛋白质的基本组成单位蛋白质的基本组成单位- -氨基酸氨基酸03.03.蛋白质的结构及其多样性蛋白质的结构及其多样性04.04.蛋白质的有关计算蛋白质的有关计算问题探讨讨论: : 从某些动物组织中提取的从某些动物组织中提取的胶原蛋白胶原蛋白，可以用来，可以用来制作手术缝合线。手术后过一段时间，这种缝合线制作手术缝合线。手术后过一段时间，这种缝合线就可以被人体组织吸收，从而避免拆线的痛苦。就可以被人体组织吸收，从而避免拆线的痛苦。1 1. .为什么这种缝合线可以被人体组织吸收？为什么这种缝合线可以被人体
2、组织吸收？2 2. .这种缝合线发生什么样的化学变化才能被吸收？这种缝合线发生什么样的化学变化才能被吸收？ 这对你认识蛋白质这对你认识蛋白质的化学组成有什么启示？的化学组成有什么启示？组成动物和人体的胶原蛋白是相似的物质组成动物和人体的胶原蛋白是相似的物质。 变为小分子物质才能被吸收变为小分子物质才能被吸收，蛋白质在蛋白质在化学组成上应该可以分解为更小的分子。化学组成上应该可以分解为更小的分子。蛋白质是细胞中蛋白质是细胞中含量最多的有机物含量最多的有机物 一、蛋白质的功能一、蛋白质的功能结构蛋白结构蛋白：许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质。许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质。
3、肌肉、头发、蛛丝、羽毛等的成分主要是蛋白质。一、蛋白质的功能一、蛋白质的功能催化作用催化作用：细胞内的化学反应离不开酶的催化。细胞内的化学反应离不开酶的催化。 绝大多数酶都是蛋白质绝大多数酶都是蛋白质。淀粉酶一、蛋白质的功能一、蛋白质的功能运输作用运输作用：有些蛋白质具有有些蛋白质具有功能。功能。 如：血红蛋白、载体蛋白。血红蛋白运输氧血红蛋白运输氧载体蛋白载体蛋白一、蛋白质的功能一、蛋白质的功能调节作用调节作用：有些蛋白质起信息传递的作用，能够调节机体有些蛋白质起信息传递的作用，能够调节机体的生命活动的生命活动。如：胰岛素胰岛素、生长激素生长激素。图中央浅色区域的部分细胞分泌胰岛素一、蛋白质
4、的功能一、蛋白质的功能免疫作用免疫作用：有些蛋白质有免疫功能。有些蛋白质有免疫功能。 人体的抗体是蛋白质。艾滋病(AIDS)HIV抗体(Y状抗体)细胞因子一、蛋白质的功能一、蛋白质的功能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， 结构蛋白结构蛋白：是构成细胞和生物体的重要物质：是构成细胞和生物体的重要物质 催化蛋白催化蛋白：起生物催化作用，如绝大多数：起生物催化作用，如绝大多数酶酶 运输蛋白运输蛋白：如：如血红蛋白血红蛋白、细胞膜上的、细胞膜上的载体载体 调节蛋白调节蛋白：如：如胰岛素胰岛素和和生长激素生长激素等等 免疫蛋白免疫蛋白：免疫过程中产生的：免疫过程中产生的抗体抗体典例
5、典例 下列关于蛋白质及其功能的叙述中，错误的是()A.抗体与机体的免疫密切相关，长期营养不良会导致免疫力下降B.大部分蛋白质具有催化功能C.蛋白质可以在细胞之间传递信息D.血红蛋白能够运输氧气，说明蛋白质具有运输功能解析解析抗体是蛋白质，与免疫密切相关，若长期营养不良，则会导致合成抗抗体是蛋白质，与免疫密切相关，若长期营养不良，则会导致合成抗体的基本单位体的基本单位氨基酸不足，使免疫力下降，氨基酸不足，使免疫力下降，A正确；蛋白质种类很多，正确；蛋白质种类很多，其中有少数蛋白质能够起到催化作用，其中有少数蛋白质能够起到催化作用，B错误；有些激素的化学本质是蛋白错误；有些激素的化学本质是蛋白质，
6、可以在细胞之间传递信息，质，可以在细胞之间传递信息，C正确；血红蛋白及细胞膜上的载体都具有正确；血红蛋白及细胞膜上的载体都具有运输功能，运输功能，D正确。正确。B二、蛋白质的基本组成单位二、蛋白质的基本组成单位-氨基酸氨基酸我们都我们都一样一样（1）这四种氨基酸共有的部分是?（2）这类物质为什么叫做氨基酸？观察观察29页几种氨基酸的结构，探究以下问题：页几种氨基酸的结构，探究以下问题：甘氨酸甘氨酸缬氨酸缬氨酸丙氨酸丙氨酸亮氨酸亮氨酸侧链基（R基）氨基酸代表了氨基酸分子结构中的主要部分-氨基和羧基氨基和羧基 每个氨基酸至少都含有一个每个氨基酸至少都含有一个 ( ( ) )和一个和一个. . .
7、. . . （ ），并且都有一个氨基和一个羧基连在并且都有一个氨基和一个羧基连在 碳碳原子上。氨基酸的不同之处是原子上。氨基酸的不同之处是 的不同。的不同。二、蛋白质的基本组成单位二、蛋白质的基本组成单位-氨基酸氨基酸1、氨基酸的元素组成元素组成：2 2、氨基酸的、氨基酸的结构通式结构通式：3 3、氨基酸的、氨基酸的结构特点结构特点：主要含有主要含有C、H、O、N，有的还含有，有的还含有S、Fe侧链基团侧链基团羧基羧基氨基氨基-NH2同一个R基氨基-COOH羧基氨基酸的种类氨基酸的种类差异取决于哪差异取决于哪个基团？个基团？R基二、蛋白质的基本组成单位二、蛋白质的基本组成单位-氨基酸氨基酸CH
8、NH2COOHCH2SHCHNH2COOHCH2SHCHH2NCOOHCH2OHCHNH2HCH2COOH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?R?R基是什么？基是什么？二、蛋白质的基本组成单位二、蛋白质的基本组成单位-氨基酸氨基酸4 4、氨基酸的种类种类：组成人体蛋白质的氨基酸有组成人体蛋白质的氨基酸有2121种。种。必需必需氨基酸：氨基酸： 非必需氨基酸：非必需氨基酸：8 8种，种，人体细胞不能合成。人体细胞不能合成。1313种种，人体细胞能合成。人体细胞能合成。2121种氨基酸种氨基酸一种食物往往不能含有我们所需的各种各种氨基酸,特别是必需氨基酸,所以不能偏食.人体中
9、氨基酸有21种，蛋白质有1010-1012种。那么21种氨基酸是如何形成种类繁多的蛋白质的呢？氨基酸：氨基酸：2121种种蛋白质：蛋白质：1010101010101212三、蛋白质的结构及其多样性三、蛋白质的结构及其多样性脱水缩合-动画演示CHCOOHR2HN二二肽肽CHR1H2NOHCOH肽键肽键H H2 2O O特别提醒：寻找肽特别提醒：寻找肽键的方法键的方法肽键肽键三、蛋白质的结构及其多样性三、蛋白质的结构及其多样性C CH HCOOHCOOHR R3 3H HN N肽键肽键OHOHH HC CC CH HR R1 1NHNH2 2C CO OC CH HR R2 2H HN NO O二
10、肽二肽H H2 2O OH H2 2O O氨基酸氨基酸脱水缩合-动画演示肽键肽键三肽三肽三、蛋白质的结构及其多样性三、蛋白质的结构及其多样性1 1、氨基酸的结合方式结合方式：脱水缩合脱水缩合连接两个氨基酸分子的连接两个氨基酸分子的化学键化学键叫什么？叫什么？脱下的水中的脱下的水中的氢和氧氢和氧分别来自哪里？分别来自哪里？ 肽键肽键氨基和羧基；羧基氨基和羧基；羧基2 2、多肽的形成氨基酸氨基酸二二肽肽三三肽肽多多肽肽多肽多肽通常呈通常呈链状链状结构，叫做结构，叫做肽链肽链。由多个氨基酸缩合而成的含有多个肽键的化合物，叫由多个氨基酸缩合而成的含有多个肽键的化合物，叫多肽多肽。三、蛋白质的结构及其多
11、样性三、蛋白质的结构及其多样性肽链肽链氨基酸数氨基酸数肽链数肽链数肽键数肽键数脱水数脱水数1111n1肽键数与氨基酸个数的关系肽键数与氨基酸个数的关系n n个氨基酸形成个氨基酸形成m m条肽链条肽链: : 肽键数脱去水分子数氨基酸数肽链数肽键数脱去水分子数氨基酸数肽链数( (或或n-m)n-m)1 12 22 213 32 2nn1n2n3nmn2n3nmnnn三、蛋白质的结构及其多样性三、蛋白质的结构及其多样性氨基酸氨基酸肽链肽链脱水脱水缩合缩合蛋白质蛋白质一条或多条一条或多条空间结空间结构肽链构肽链盘曲折叠盘曲折叠3 3、蛋白质的形成三、蛋白质的结构及其多样性三、蛋白质的结构及其多样性3
12、3、蛋白质的形成许多蛋白质分子都含有两条或多条肽链，它们通过一定的许多蛋白质分子都含有两条或多条肽链，它们通过一定的化学键如化学键如二硫键二硫键相互结合在一起。相互结合在一起。二硫键二硫键两条肽链SHSH+SS+2H三、蛋白质的结构及其多样性三、蛋白质的结构及其多样性4 4、蛋白质多样性原因 不同不同 成百上千成百上千 千变万化千变万化(2)肽链肽链 及其形成的及其形成的 。种类种类数目数目排列顺序排列顺序空间结构千差万别空间结构千差万别根本原因根本原因：DNA分子的多样性直接原因(1)(1)氨基酸氨基酸盘曲折叠盘曲折叠1-1 1-1-1-11-1 2-21-2 2-1多样性多样性三、蛋白质的
13、结构及其多样性三、蛋白质的结构及其多样性蛋白质变性蛋白质变性：是指蛋白质在某些：是指蛋白质在某些物理物理和和化学化学因素作用下其特定的因素作用下其特定的空间空间结构结构遭到破坏，从而导致其遭到破坏，从而导致其理化性质的改变理化性质的改变和和生物活性丧失生物活性丧失的现象。的现象。高温使蛋白质的空间高温使蛋白质的空间结构变得伸展、松散结构变得伸展、松散变性因素：变性因素：高温、强酸、强碱、重金属盐、酒精等高温、强酸、强碱、重金属盐、酒精等。变性是不可逆的肽键一般不断裂5 5、蛋白质变性元素组成-CHON(S)基本单位-氨基酸化学结构-多肽链空间结构-蛋白质结构多样性结构蛋白-肌肉纤维结构物质功能
14、多样性结构功能蛋白质是生命活动的主要承担者催化-酶功能物质运输-载体免疫-抗体调节-激素种类数目排列顺序盘曲折叠成空间结构决定对点训练对点训练 下列关于构成人体蛋白质的氨基酸的叙述，正确的是()A.氨基酸是蛋白质的组成单位，是由氨基和羧基组成的B.每种蛋白质都由21种氨基酸构成C.各种氨基酸的区别在于R基不同D.每个氨基酸分子都只含有C、H、O、N四种元素解析解析组成蛋白质的氨基酸由氨基、羧基、中心碳原子、氢原子、组成蛋白质的氨基酸由氨基、羧基、中心碳原子、氢原子、R基组成，基组成，A错误；构成人体蛋白质的氨基酸共有错误；构成人体蛋白质的氨基酸共有21种，但每种蛋白质中氨基酸的种类种，但每种蛋
15、白质中氨基酸的种类不一定相同，不一定相同，B错误；构成人体蛋白质的氨基酸的分类依据是错误；构成人体蛋白质的氨基酸的分类依据是R基不同，基不同，C正正确；每个氨基酸分子都至少含有确；每个氨基酸分子都至少含有C、H、O、N四种元素，有的氨基酸还含有四种元素，有的氨基酸还含有S等，等，D错误。错误。C典例典例 如图是细胞中常见的反应，下列相关叙述正确的是()A.乙分子的R基为HB.图中虚线箭头所指化学键是肽键C.化合物丙中含有一个游离的羧基 D.水中的H都来自乙的氨基B典例典例下图为胰岛素原分子加工成为成熟的胰岛素分子示意图，有关叙述正确的是()A.胰岛素原分子至少含有2个游离的氨基和羧基B.胰岛素
16、原分子不能与双缩脲试剂反应C.胰岛素分子共含有49个肽键D.胰岛素分子不具有空间结构C甘氨酸甘氨酸丙氨酸丙氨酸四、蛋白质的相关计算四、蛋白质的相关计算1、蛋白质相对分子质量、氨基酸数、肽链数、肽键数和失水数的关系： 肽键数肽键数失去水分子数失去水分子数_。 蛋白质相对分子质量蛋白质相对分子质量氨基酸数目氨基酸数目氨基酸平均相对分子质量脱氨基酸平均相对分子质量脱去水分子数去水分子数1818。(不考虑形成二硫键)2、蛋白质中游离氨基或羧基数目的计算至少含有的游离氨基或羧基数至少含有的游离氨基或羧基数_。游离氨基或羧基数目肽链数游离氨基或羧基数目肽链数_。氨基酸数肽链数肽链数R基中含有的氨基或羧基数
17、注意：蛋白质相对分子质量时别忽略了二硫键：当肽链上出现注意：蛋白质相对分子质量时别忽略了二硫键：当肽链上出现一个二硫键一个二硫键(SS)(SS)时，要再减去时，要再减去2(2(即即2 2个个H)H)。 根据以上规律填写下表相关内容：(氨基酸平均相对分子质量为a。)肽链数目氨基酸数肽键数目脱去水分子数多肽链的相对分子质量氨基数目羧基数目1条m_n条m_m1m1am18(m1)至少1个至少1个mnmnam18(mn)至少n个至少n个 环状肽的结构与计算：肽键数脱去的水分子数氨基酸数肽键数脱去的水分子数氨基酸数蛋白质相对分子质量蛋白质相对分子质量氨基酸数目氨基酸数目氨基酸平均相对分子氨基酸平均相对分
18、子质量脱去水分子数质量脱去水分子数1818。1、 下表所示为人体中某蛋白质的结构组成，下列相关叙述不正确的是()C名称氨基酸总数氨基总数羧基总数R基上羧基数数目207242724A.组成该蛋白质的氨基酸种类一般不超过21种B.该蛋白质由3条肽链构成C.合成该蛋白质时至少失去207分子的水D.氨基酸之间通过肽键相连接，构成多肽链解析解析B.B.该蛋白质含有该蛋白质含有2727个羧基，其中个羧基，其中R R基上含有基上含有2424个羧基，故含有个羧基，故含有272724243 3条肽链；条肽链；C.C.该蛋白质含有该蛋白质含有3 3条肽链，故合成该蛋白质时至少失去条肽链，故合成该蛋白质时至少失去2
19、072073 3204204分子的水；分子的水；D.D.氨基酸之间通过脱水缩合形成肽键相连接，构成多肽链氨基酸之间通过脱水缩合形成肽键相连接，构成多肽链。2、生长抑素(SS)是一种含14个氨基酸的环状多肽，由下丘脑合成释放，构成SS的基本单位的平均相对分子质量为m。下列说法错误的是()A.1分子SS的相对分子质量可以表示为14m252B.在核糖体上合成1分子SS可产生13分子H2OC.SS中有可能不含有游离的氨基D.SS可与双缩脲试剂发生紫色反应B3、如图表示一个由200个氨基酸构成的蛋白质分子。下列叙述正确的是()CA.该分子中含有198个肽键B.这200个氨基酸中至少有200个氨基C.合成
20、该蛋白质时相对分子质量减少了3 600D.该蛋白质中至少含有4个游离的羧基4、某蛋白质含有18个游离的羧基和17个游离的氨基，该蛋白质由128个氨基酸组成，这些氨基酸的所有R基中共有羧基15个，下列关于该蛋白质的叙述正确的是()AA.由3条肽链组成 B.共有128个肽键C.所有R基中共有16个氨基 D.形成该蛋白质时，共失去127个水分子解析解析该蛋白质中游离的羧基总数是该蛋白质中游离的羧基总数是18，R基上游离的羧基数为基上游离的羧基数为15，所以该，所以该蛋白质的肽链数是蛋白质的肽链数是18153，A正确；该蛋白质中氨基酸数是正确；该蛋白质中氨基酸数是128，肽链数，肽链数是是3，所以共含
21、有的肽键数为，所以共含有的肽键数为1283125，B错误；该蛋白质中游离的氨基总错误；该蛋白质中游离的氨基总数是数是17，肽链数是，肽链数是3，所以，所以R基中含有的游离的氨基数是基中含有的游离的氨基数是17314，C错误；错误；该蛋白质含有该蛋白质含有128个氨基酸，由个氨基酸，由3条肽链组成，形成该蛋白质时失去的水分子条肽链组成，形成该蛋白质时失去的水分子数肽键数数肽键数1283125，D错误。错误。5、某蛋白质由100个氨基酸形成，含有四条多肽链，下列说法正确的是()DA.该蛋白质含有96个肽键，只含有4个游离的氨基B.形成该蛋白质，失去104个水分子C.如果氨基酸平均分子量是128，则该蛋白质的分子量为12 800D.该蛋白质中含肽键96个，至少含有4个游离的羧基6、如图表示一个由100个氨基酸构成的蛋白质分子，下列叙述正确的是()BA.该蛋白质分子中含有98个肽键B.合成该蛋白质分子时相对分子质量减少了1 800C.该蛋白质分子中至少含有4个游离的羧基D.这100个氨基酸中至少有100个氨基
