1、 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 第第2 2章第二节章第二节 学习目标： 1.明确氨基酸是组成蛋白质的基本单位、结构明确氨基酸是组成蛋白质的基本单位、结构 特点和结构通式；特点和结构通式； 2.理解氨基酸分子脱水缩合形成多肽的过程； 3.蛋白质结构多样性的原因及蛋白质的功能，蛋白质结构多样性的原因及蛋白质的功能， 理解蛋白质是生命活动的主要承担着；理解蛋白质是生命活动的主要承担着； 4.掌握氨基酸以及蛋白质的相关计算。掌握氨基酸以及蛋白质的相关计算。 富含蛋白质的食品富含蛋白质的食品 （1 1）大豆制品：豆腐、豆浆、腐竹等；）大豆制品：豆腐、豆浆、腐竹等； （2 2）奶
2、类制品：奶粉、酸奶、牛奶等；）奶类制品：奶粉、酸奶、牛奶等； （3 3）肉蛋类食品：牛肉、羊肉、鸡蛋等。）肉蛋类食品：牛肉、羊肉、鸡蛋等。 蛋白质蛋白质 1 1、蛋白质的相对分子质量：、蛋白质的相对分子质量： 几千几千100100万以上万以上 化学分子式化学分子式 原子个数原子个数 相对分子量相对分子量 水水 H H2 2O O 3 3 1818 葡萄糖葡萄糖 C C6 6H H12 12O O6 6 2424 180180 牛胰岛素牛胰岛素 C C254 254H H377377N N6565O O7575S S6 6 777777 57005700 血红蛋白血红蛋白 C C3032 303
3、2H H48164816O O872872N N780780S S8 8Fe Fe4 4 95129512 6450064500 是生物大分子是生物大分子 思考思考: 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? 要分解成氨基酸,才被人体吸收 蛋白质的消化过程蛋白质的消化过程 蛋白质的基本单位是：蛋白质的基本单位是： 胃蛋白酶胃蛋白酶 肠肽酶肠肽酶 氨基酸氨基酸 胰蛋白酶胰蛋白酶 蛋白质蛋白质 多肽多肽 氨基酸氨基酸 胃、胰蛋白酶胃、胰蛋白酶 肠肽酶肠肽酶 在生物体中组成的蛋白质约有在生物体中组成的蛋白质约有20种种 C H NH2 H C O OH 甘氨酸甘氨酸 C
4、 H NH2 CH C O OH CH3 CH3 缬氨酸缬氨酸 C H NH2 C O OH CH3 C H NH2 CH C O OH CH3 CH3 CH2 亮氨酸 亮氨酸 丙氨酸丙氨酸 观察以上几种氨基酸的结构观察以上几种氨基酸的结构 R 氨基氨基 羧基羧基 侧链基团侧链基团 C H H2N O C OH 氨 基 酸 的 结 构 通 式 氨 基 酸 的 结 构 通 式 一 个 中 心 一 个 中 心 （ C 原 子 ） 三 个 支 点 三 个 支 点 （ 氨 基 、 自 由 氢 、 羧 基 ） 一 个 可 变 项 （ R 基 团 ） 中心中心C原子原子 自由自由 氢氢 特点：特点： 1.
5、1.每种氨基酸分子每种氨基酸分子至少至少都含有一个都含有一个氨基氨基和和 一个一个羧基羧基，并且都有一个氨基和羧基连，并且都有一个氨基和羧基连 接在接在同同一个一个碳原子碳原子上。上。 2.2.基不同，氨基酸就不同。如甘氨酸上基不同，氨基酸就不同。如甘氨酸上 的的R R基是一个氢原子（基是一个氢原子（H H），丙氨酸上），丙氨酸上 的的R R基是一个甲基（基是一个甲基（C C ）。 ）。 判断以下哪些是组成蛋白质的氨基酸判断以下哪些是组成蛋白质的氨基酸? ? C H NH2 COOH CH2 SH C H NH2 COOH CH2 SH CH NH2 COOH CH2 OH C H NH2 H
6、 CH2 COOH 蛋白质蛋白质 组成蛋白质的化学元素：组成蛋白质的化学元素： C C、H H、O O、N N （ （P P、S S）；）； (Fe(Fe、CuCu、MnMn、I I、Zn)Zn) 思考：细心的同学会发现，在思考：细心的同学会发现，在 我们食用的一些食品中添加了某些我们食用的一些食品中添加了某些 氨基酸。想一想，为什么有些食品氨基酸。想一想，为什么有些食品 中要添加这些氨基酸？中要添加这些氨基酸？ 氨基酸（氨基酸（2020种）种） 必需氨基酸必需氨基酸8 8种（婴儿种（婴儿9 9种）种） 非必需氨基酸（非必需氨基酸（1212种）种） 甲甲硫氨酸、硫氨酸、缬缬氨酸、氨酸、赖赖氨酸
7、、氨酸、异异亮氨酸、亮氨酸、 苯苯丙氨酸、丙氨酸、亮亮氨酸、氨酸、色色氨酸、氨酸、苏苏氨酸氨酸 甲携来一本亮色书甲携来一本亮色书 19651965年由我国科学年由我国科学 家人工合成的世界家人工合成的世界 上第一个有生物活上第一个有生物活 性的结晶牛胰岛素，性的结晶牛胰岛素， 其分子量相对较小，其分子量相对较小， 是由是由5151个氨基酸组个氨基酸组 成。成。 那么在蛋白质中，氨基酸是如何组成蛋那么在蛋白质中，氨基酸是如何组成蛋 白质的呢？白质的呢？ 氨基酸的结合方式氨基酸的结合方式 C H R1 NH2 OH C O H2O C H COOH R2 H N H 氨基酸的结合方式氨基酸的结合方
8、式 : : C H R1 NH2 C O C H COOH R2 H N H2O 二二 肽肽 肽键肽键 脱水缩合 氨基酸的结合方式氨基酸的结合方式: :脱水缩合脱水缩合 肽键肽键 C H COOH R2 H N OH H C C H R1 NH2 C O C H R2 H N O 二肽二肽 H2O H2O 氨基酸的结合方式氨基酸的结合方式: :脱水缩合脱水缩合 C C H R1 NH2 C O C H R2 H N O 肽键肽键 二肽二肽 C H COOH R2 H N H2O 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
9、物，叫多肽（链状）。有多个肽键的化合物，叫多肽（链状）。 H2O 氨基酸组成蛋白质的过程氨基酸组成蛋白质的过程 氨基酸氨基酸 二肽二肽 三肽三肽 多肽多肽 一条多肽一条多肽 链折叠形链折叠形 成蛋白质成蛋白质 几条多肽几条多肽 链折叠形链折叠形 成蛋白质成蛋白质 脱水缩合脱水缩合 脱水缩合脱水缩合 脱水缩合脱水缩合 脱水缩合脱水缩合 折叠盘曲成折叠盘曲成 空间结构空间结构 蛋白质结构的多样性蛋白质结构的多样性： 氨基酸种类不同，肽链的结构不同氨基酸种类不同，肽链的结构不同 氨基酸数目不同，肽链的结构不同氨基酸数目不同，肽链的结构不同 氨基酸排列顺序不同，肽链的结构不同氨基酸排列顺序不同，肽链的
10、结构不同 肽链的空间结构不同，蛋白质的结构不同肽链的空间结构不同，蛋白质的结构不同 蛋白质的主要功能蛋白质的主要功能 （1）构成细胞和生物体的重要物质（结构蛋构成细胞和生物体的重要物质（结构蛋 白）白）：如羽毛、肌肉、头发等：如羽毛、肌肉、头发等 （2）催化作用催化作用：如绝大多数酶：如绝大多数酶 （3）运输作用运输作用：如血红蛋白、细胞膜上的载体：如血红蛋白、细胞膜上的载体 （4）调节蛋白调节蛋白：如胰岛素和生长激素等：如胰岛素和生长激素等 （5）免疫作用免疫作用：如抗体：如抗体 有关蛋白质计算有关蛋白质计算 一一. 氨基酸的相关计算：氨基酸的相关计算： 氨基酸的分子式可以写成氨基酸的分子式
11、可以写成C2H4O2NR，具体氨基，具体氨基 酸的元素计算需要加上相应的酸的元素计算需要加上相应的R基上的元素基上的元素。 1.谷氨酸的谷氨酸的R基为基为-C3H5O2，1分子谷氨酸含有的分子谷氨酸含有的C、H、O、 N原子数依次为（原子数依次为（ ） A 5、9、4、1 B 4、8、5、1 C 5、8、4、1 D 4、9、4、1 2.丙氨酸的丙氨酸的R基为基为-CH3， ，谷氨酸的 谷氨酸的R基为基为-CH2-CH2-COOH, 它们缩合成的二肽分子中，它们缩合成的二肽分子中，C、H、O原子个数比为（原子个数比为（ ） A 7：16：6 B 7：14：5 C 8:12:5 D 8:14:5
12、A D A A、6 6个氨基酸形成个氨基酸形成1 1条肽链时，形成几个肽键？条肽链时，形成几个肽键？ 脱掉几个水分子？脱掉几个水分子？ B B、n n个氨基酸形成个氨基酸形成1 1条肽链时，形成几个肽键？条肽链时，形成几个肽键？ 脱去几个水分子？脱去几个水分子？ 小结：在一条肽链中小结：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 氨基酸数目氨基酸数目 形成肽链数形成肽链数 形成肽键数形成肽键数 脱去水分子数脱去水分子数 目目 1 n n1 n1 6 5 5 有关蛋白质计算有关蛋白质计算(二二) 1 思考：环状多肽脱去的水分子数？思考：环状多肽脱去的水分子数
13、？ C C、6 6个氨基酸形成个氨基酸形成2 2条肽链时，形成几个肽键？条肽链时，形成几个肽键？ 脱去几个水分子？脱去几个水分子？ D D、n n个氨基酸形成个氨基酸形成m m条肽链时，形成几个肽键？条肽链时，形成几个肽键？ 脱去几个水分子？脱去几个水分子？ 氨基酸数目氨基酸数目 形成肽链数形成肽链数 形成肽键数形成肽键数 脱去水分子数目脱去水分子数目 1 n m nm nm 6 6 2 5 4 5 4 有关蛋白质计算有关蛋白质计算 肽链肽链1: 肽链肽链2: 小结：在小结：在m条肽链中条肽链中 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m 氨基酸肽链的条数氨基酸肽链的条数
14、 氨基、羧基总数的计算关系：氨基、羧基总数的计算关系： 氨基数氨基数=所有所有R基中的氨基数基中的氨基数+肽链数肽链数 羧基数羧基数=所有所有R基中的羧基数基中的羧基数+肽链数肽链数 例题例题1.现有现有100个氨基酸，共有个氨基酸，共有116个羧基和个羧基和106 个氨基，缩合成个氨基，缩合成6条多肽链时含有多少个氨基（）条多肽链时含有多少个氨基（） A.6 B.12 C.22 D.100 B 蛋白质的相对分子质量蛋白质的相对分子质量氨基酸数氨基酸数氨基酸的平氨基酸的平 均分子量失去的水分子数均分子量失去的水分子数水的分子量水的分子量 一个由一个由n n个氨基酸形成的含有个氨基酸形成的含有m
15、 m条肽链的蛋白质，条肽链的蛋白质， 氨基酸的平均分子质量为氨基酸的平均分子质量为a,a,则蛋白质的相对分子则蛋白质的相对分子 质量质量a a n n- -18(n18(n- -m)m)。 例题例题1 组成人体的组成人体的20种氨基酸的平均分子量是种氨基酸的平均分子量是128， 血红蛋白由血红蛋白由4条多肽链组成，共含有条多肽链组成，共含有574个氨基酸，个氨基酸， 则血红蛋白的分子质量约为则血红蛋白的分子质量约为 A.73472； B.12800； C.63212； D.63140 （C） 有关蛋白质计算（三）有关蛋白质计算（三） 组成元素 C、H、O、N（P、S） 导致 氨基酸 种类：20
16、种 必需氨基酸：8种 非必需氨基酸：12种 通式： C H C H2N OH O R 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 水 缩 合 多肽 组成蛋白质的氨基酸不同 氨基酸的数目不同 氨基酸排列顺序不同 多肽的空间结构不同 折 叠 盘 旋 蛋白质 结构多样性 功能多样性 构成生物体，如结构蛋白 运输作用，如血红蛋白 催化作用，如酶 调节作用，如胰岛素 免疫作用，如抗体 组成 导致 脱水数脱水数=肽键数肽键数=氨基酸数氨基酸数 肽链数肽链数=nm m条肽链构成的蛋白质，至少条肽链构成的蛋白质，至少 m个氨基，至少个氨基，至少m个羧基个羧基 M（pro）=na（nm）18 课堂小结课堂小结 计计 算算
