1、第二章 组成细胞的分子第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者 主要内容n1.归纳概括氨基酸的结构通式和特点，阐明氨基酸是蛋白质的基本组成单位n2.分析蛋白质分子结构多样性和功能多样性的关系n3.说出氨基酸构成多肽链或蛋白质分子的过程n4.阐明蛋白质是生命活动的主要承担者，认同蛋白质与人体营养、健康等关系密切 PAGE OF CONTENT问题探讨：从某些动物的组织中提取的胶原蛋白，可以用来制作手术缝合线。手术一段时间后，这种缝合线就可以被人体组织吸收，从而避免拆线的痛苦。讨论：1.为什么这种缝合线可以被人体组织吸收？2.这种缝合线发生什么样的化学变化才能被吸收？F构成生物体：如结构蛋白（羽毛、肌
2、肉、头发等）构成生物体：如结构蛋白（羽毛、肌肉、头发等）F催化作用：如酶（淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等）催化作用：如酶（淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等）F运输作用：如载体蛋白、血红蛋白等运输作用：如载体蛋白、血红蛋白等F传递信息、调节生命活动：如胰岛素、生长激素传递信息、调节生命活动：如胰岛素、生长激素F免疫功能：如免疫球蛋白、抗体免疫功能：如免疫球蛋白、抗体一、蛋白质的功能一、蛋白质的功能生命活动的主要承担者生命活动的主要承担者一、蛋白质的功能蛋白质结构蛋白：功能蛋白细胞和生物体的结构成分羽毛、肌肉、头发等的主要成分催化功能：绝大多数酶运输功能：血红蛋白、载体蛋白调节机体生命活动：胰岛素免疫功能：抗体
3、（信息传递功能）蛋白质功能 组成：蛋白质是构成细胞和生命体的基本结构，这类蛋白质叫结构蛋白蛋白质功能 催化：大多数酶都是蛋白质蛋白质功能 运输的载体血红蛋白运输氧气煤气中毒是咋回事儿呢？蛋白质功能 调节胰岛素蛋白质功能 免疫大多数抗体是蛋白质蛋白质功能催化作用如酶运输作用如红细胞中的血红蛋白 结构组成构成细胞和生物体的重要物质（结构蛋白），如肌球蛋白免疫作用如抗体调节作用如胰岛素、生长激素除为结构蛋白外，其余为功能蛋白。 蛋白质结构的不同决定了其蛋白质结构的不同决定了其功能的不同功能的不同 蛋白质结构的多样性决定蛋白质结构的多样性决定了其功能的多样性了其功能的多样性 如此复杂的结构是由基本单位
4、氨基酸构成的如此复杂的结构是由基本单位氨基酸构成的人血红蛋白分子式：C3032H4816O872N780S8Fe4蛋白质的主要功能和实例(连一连)构成细胞和生物体的结构物质c肌肉、毛发中的蛋白质免疫功能运输功能催化功能调节机体的生命活动b血红蛋白a绝大多数酶d胰岛素e抗体小试牛刀蛋白质蛋白质蛋白酶蛋白酶多肽多肽肽酶肽酶氨基酸氨基酸人体中蛋白质的消化吸收人体氨基酸来源：人体氨基酸来源：1 1、人体合成、人体合成 2 2、从食物中获、从食物中获取取蛋白质能被人体直接吸收吗？蛋白质能被人体直接吸收吗？不能，蛋白质是生物大分子要经过消化，不能，蛋白质是生物大分子要经过消化，水解为水解为 氨基酸才能被人
5、体吸收氨基酸才能被人体吸收也就是说蛋白质是由氨基酸组成的.CHCHH2NOHO甘氨酸CHCH2NOHOCH3CH3缬氨酸CHCH2NOHOCH3丙氨酸CHCH2NOHOCH2CH3CH3亮氨酸CHCH讨论：这些氨基酸的结构有什么共同特点？讨论：这些氨基酸的结构有什么共同特点？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： NH2或： H2N羧基羧基由一个碳原子，两个氧原子，一个氢原由一个碳原子，两个氧原子，一个氢原子组成子组成 化学结构式：化学结构式： COH或： COOHO或： HOOC强调：氨基：氨基： NH2羧基羧基 ： COOH
6、R基：基： RCHCH2NOHOR氨基氨基羧基羧基侧链基团侧链基团特点：每个氨基酸分子至少都含有一个氨基特点：每个氨基酸分子至少都含有一个氨基(-NH2)(-NH2)和一个和一个 羧基羧基(-COOH)(-COOH)，并连在同一个碳原子上。，并连在同一个碳原子上。 区分各种氨基酸种类的区分各种氨基酸种类的重要标志重要标志1. 1. 结构通式结构通式 二、氨基酸二、氨基酸 氨基酸的结构氨基酸的结构人的不同在于脸，人的不同在于脸，氨基酸的不同在于氨基酸的不同在于R R基基 氨基氨基（-NH2）H HC原原子子 羧基羧基 （-COOH）R R基基蛋白质元素组成：蛋白质元素组成：C H O N C H
7、 O N （ S S ）壹非必需氨基酸（成人非必需氨基酸（成人13种）种） 必需氨基酸（必需氨基酸（ 成人成人8种，婴儿种，婴儿9种）种）人能否合成人能否合成 （2121种）种）2 2、氨基酸种类：、氨基酸种类：判断：判断：（1）必需氨基酸是指人必需的氨基酸（）必需氨基酸是指人必需的氨基酸（ ）（2）非必需氨基酸是指人不一定需要的氨基酸（）非必需氨基酸是指人不一定需要的氨基酸（ ）（人不能合成）（人不能合成）思考：有些同学有思考：有些同学有“偏食偏食”的习惯，请分析的习惯，请分析这种习惯好不好？这种习惯好不好？氨基酸氨基酸(21(21种种) )是组成蛋白质的基本单位是组成蛋白质的基本单位与社会
8、的联系与社会的联系必需氨基酸：必需氨基酸： 缬氨酸缬氨酸异亮氨酸异亮氨酸亮氨酸亮氨酸苯丙氨酸苯丙氨酸甲硫氨酸甲硫氨酸色氨酸色氨酸苏氨酸苏氨酸赖氨酸赖氨酸必须从外界环境种直接获取必须从外界环境种直接获取的的氨基酸。的的氨基酸。非必需氨基酸：非必需氨基酸：可以体内合成的氨基酸。可以体内合成的氨基酸。人能否合成人能否合成 进入人体消化道的蛋白质食物，要经过哪些消化酶的作用才能分解为氨基酸? 这些氨基酸进入人体细胞后，需经过怎样的过程才能变为人体的蛋白质? 人体中的蛋白质和食物中的蛋白质会一样吗?食物食物蛋白蛋白胃、胰、胃、胰、肠蛋白酶肠蛋白酶多肽多肽肠肽酶肠肽酶氨基酸氨基酸吸收吸收合成合成人体的人体
9、的蛋白质蛋白质人体内人体内氨基酸氨基酸吃啥补啥？为什么蛋白质能够承担如此多样的功能？这与蛋白质的多样性有关生物界的蛋白质种类多达10101012种请阅读请阅读P30P30，思考下列问题：，思考下列问题：（1 1）氨基酸如何连接在一起构成蛋白质？）氨基酸如何连接在一起构成蛋白质？（2 2）什么是肽键、二肽、多肽、多肽链？）什么是肽键、二肽、多肽、多肽链？（3 3）氨基酸形成蛋白质过程中，形成一个肽键，脱去几）氨基酸形成蛋白质过程中，形成一个肽键，脱去几分子水？分子水？CHCOOHR2HNOH HCNH2CHR1O肽键肽键H2ONH2NH1、氨基酸的结合方式:脱水缩合脱水缩合三、蛋白质的结构及其多
10、样性三、蛋白质的结构及其多样性H2O三肽三肽2.2.氨基酸分子经过不断的脱水缩合形成一条多肽链。氨基酸分子经过不断的脱水缩合形成一条多肽链。1 1、2 2个氨基酸脱水缩合，脱水个氨基酸脱水缩合，脱水_个，形成个，形成_个肽键，个肽键， 形成的化合物叫做形成的化合物叫做_。2 2、3 3个氨基酸脱水缩合，脱水个氨基酸脱水缩合，脱水_个，形成个，形成_个肽键，个肽键， 形成的化合物叫做形成的化合物叫做_。1 11 1二肽二肽2 22 2三肽三肽3 3、N N个氨基酸脱水缩合形成一条肽链，脱水个氨基酸脱水缩合形成一条肽链，脱水_个，形成个，形成 _ _个肽键，形成的化合物叫做个肽键，形成的化合物叫做
11、_。N-1N-1N-1N-1多肽多肽4 4、N N个氨基酸脱水缩合形成两条肽链，脱水个氨基酸脱水缩合形成两条肽链，脱水_个，形成个，形成 _ _个肽键。个肽键。N-2N-2N-2N-2X XN-XN-XX-1X-1N-X-1N-X-1氨基酸氨基酸 肽链肽链 具有空间结构具有空间结构 的蛋白质的蛋白质 肽链和蛋白质是一回事吗？多肽链中不相邻的氨基酸之间常常会规则性的形成氢键多肽链中侧链基团相互作用使肽链具有一定的空间结构有些蛋白质含有多条多肽链，不同肽链之间依靠一定的作用维系在一起。图示胰岛素的两条肽链通过二硫键维系在一起。SHSHSHSH+ +SSSS+ +2H2H许多蛋白质分子都含有两条或多
12、条肽链，它们通过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二硫键相互结合在一起。一定的化学键如二硫键相互结合在一起。二硫键二硫键氨基酸之间能够形成氢键等，从而使得肽链能盘曲、氨基酸之间能够形成氢键等，从而使得肽链能盘曲、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质分子。折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质分子。两条肽链模拟题提示：模拟题提示：血红蛋白的四条多肽链不是靠二硫键维系血红蛋白的四条多肽链不是靠二硫键维系在一起的。教辅和模拟题可能会认在一起的。教辅和模拟题可能会认为四条多肽链是依靠二硫键维系在为四条多肽链是依靠二硫键维系在一起的。一起的。 3.从氨基酸到蛋白质的结构层次氨基酸之间氨
13、基酸之间脱水缩合形脱水缩合形成肽链成肽链一条肽链的特定一条肽链的特定区域进行有规律区域进行有规律的盘曲、折叠的盘曲、折叠这条肽链进一步盘绕这条肽链进一步盘绕形成一定的空间结构形成一定的空间结构四条肽链聚集在一起四条肽链聚集在一起形成复杂空间结构形成复杂空间结构问题1：如果用21个不同的字母代表21种氨基酸，若写出由10个氨基酸组成的长链，可以写出多少种互不相同的长链？问题2：正常蛋白质导致疯牛病的异常蛋白质氨基酸序列相同的多肽链可能为盘曲、折叠方式的不同形成不同的空间结构。氨基酸种类不同氨基酸数目不同氨基酸排列顺序不同盘曲、折叠方式及其形成的空间结构肽链结构的多样性蛋白质功能的多样性蛋白质结构
14、的多样性4、蛋白质的结构及其多样性蛋白质的结构与其功能相适应正常血红蛋白异常血红蛋白 每一种蛋白质分子都有与它所承担功能相适应的独特结构，如果氨基酸序列改变或蛋白质的空间结构改变，就可能会影响其功能。正常红细胞是两正常红细胞是两面凹的圆盘状面凹的圆盘状由纤维状连接的血红由纤维状连接的血红蛋白组成的红细胞就蛋白组成的红细胞就会扭曲成镰刀状。会扭曲成镰刀状。镰状细胞贫血患者的血红蛋白运输氧的能力会大为镰状细胞贫血患者的血红蛋白运输氧的能力会大为削弱削弱正常血红蛋白正常血红蛋白质形成的四聚质形成的四聚体接近于球状体接近于球状异常血红蛋白质会相互连接成纤维状异常血红蛋白质会相互连接成纤维状1.蛋白质变
15、性是指蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间结构遭到破坏，从而导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象问题：问题：两种鸡蛋加工方法的原理是什么？两种鸡蛋加工方法的原理是什么？变性使蛋白质的空间结构变得伸展、松散四、蛋白质的变性和盐析四、蛋白质的变性和盐析 鸡蛋、肉类经煮熟后蛋白质变性就不能恢复原来状态。原因是高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，容易被蛋白酶水解，因此吃熟鸡蛋、熟肉容易消化。 经过加热、加酸、加酒精等引起细菌和病毒的蛋白质变性，可以达到消毒、灭菌的目的。 在鸡蛋清中加入一些食盐，就会看到白色的絮状物 兑水稀释后，你会发现絮状物消失在食盐的作用下析出的蛋白质盐析是可逆的
16、蛋白质的结构没有发生变化2.2.盐析盐析盐析变性蛋白质的性质：可逆不可逆空间结构被破坏导致蛋白质变性的因素：高温、强酸、强碱、重金属离子想一想:哪些食品富含蛋白质?（1）大豆制品； （2）奶类制品；（3）肉蛋类食品。蛋白质蛋白质的功能蛋白质的结构相适应氨基酸多肽链中氨基酸排序多肽链有律的折叠、盘曲多肽链进一步地盘绕不同多肽链之间相连缩合主链R基团空间结构变性失去结构调节催化运输破坏免疫如基本单位结构通式生命活动属于生物科学史话课后习题一、概念检测一、概念检测1.1.判断下列有关蛋白质的表述是否正确。判断下列有关蛋白质的表述是否正确。（1 1）蛋白质彻底水解的产物是氨基酸。（）蛋白质彻底水解的产
17、物是氨基酸。（ ）（2 2）氨基酸仅通过脱水缩合的方式就可以形成蛋白质。（）氨基酸仅通过脱水缩合的方式就可以形成蛋白质。（ ）（3 3）只有细胞内才有蛋白质分布。（）只有细胞内才有蛋白质分布。（ ）（4 4）蛋白质的空间结构与其功能密切相关。（）蛋白质的空间结构与其功能密切相关。（ ）2.2.质量相等的下列食物中，蛋白质含量最多的是（质量相等的下列食物中，蛋白质含量最多的是（ ） A. A.烤牛肉烤牛肉 B. B.烤甘薯烤甘薯 C. C.馒头馒头 D. D.米饭米饭4.4.下列物质中，不属于蛋白质的是（下列物质中，不属于蛋白质的是（ ） A. A.胰岛素胰岛素 B. B.胆固醇胆固醇 C. C
18、.胃蛋白酶胃蛋白酶 D. D.抗体抗体AB课后习题2.某种脑啡肽具有镇痛作用，可以作为药物来使用，它的基本组成单某种脑啡肽具有镇痛作用，可以作为药物来使用，它的基本组成单位是氨基酸。下面是该脑啡肽的结构式。回答下列问题。位是氨基酸。下面是该脑啡肽的结构式。回答下列问题。（3）如果上图中的氨基酸顺序发生了改变，它还会具有脑啡肽的功）如果上图中的氨基酸顺序发生了改变，它还会具有脑啡肽的功能吗？为什么？能吗？为什么？必需氨基酸是人体细胞不能合成的氨基酸，必须从食物中获得，因此人们格外注重它的种类和含量。 因为氨基酸的排列顺序决定了脑啡肽的功能，所以当氨基酸排列顺序变了，新的物质就不具有脑啡肽的镇痛功
19、能。3.在评价各种食物中蛋白质成分的营养价值时，人们格外注重其中必在评价各种食物中蛋白质成分的营养价值时，人们格外注重其中必需氨基酸的种类和含量。这是为什么？需氨基酸的种类和含量。这是为什么？课后习题3.下列物质中，属于构成蛋白质的氨基酸的是（下列物质中，属于构成蛋白质的氨基酸的是（ ） A.NH2-CH2-COOH B.NH2-CH2-CH2OH C.NH2-CH-(CH2)2-COOH D.HOOC-CH-CH2-COOH NH2 COOH二、拓展应用二、拓展应用1.民间有一种民间有一种“吃什么补什么吃什么补什么”的说法，如吃鱼眼能明目，喝虎骨酒可的说法，如吃鱼眼能明目，喝虎骨酒可以壮筋骨。请你运用本节所学的知识对这种说法作出评价。以壮筋骨。请你运用本节所学的知识对这种说法作出评价。 食物中的蛋白质是大分子有机物，它们都要被消化成小分子物质食物中的蛋白质是大分子有机物，它们都要被消化成小分子物质才能被人体细胞吸收。小分子都要在人体细胞内重新合成不同的蛋白才能被人体细胞吸收。小分子都要在人体细胞内重新合成不同的蛋白质在人体内执行不同的功能。质在人体内执行不同的功能。A
