1、 蛋白质是细胞含量蛋白质是细胞含量最多最多的有机化合物。的有机化合物。(本章第一节本章第一节)基因基因前体前体mRNAmRNA成熟成熟mRNAmRNA蛋白质蛋白质。(施一公访谈施一公访谈)蛋白质：目前已知蛋白质：目前已知结构最复杂结构最复杂、功能最多功能最多。如何验证这些物质含有蛋白质呢？如何验证这些物质含有蛋白质呢？蛋白质蛋白质与与双缩脲试剂双缩脲试剂发生作用，产生发生作用，产生紫色紫色反应。反应。温故知新温故知新【问题探讨问题探讨】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，可以用来制作手术缝合线。手术后，可以用来制作手术缝合线。手术后过一段时间，这种缝合线就可以被人体组
2、织过一段时间，这种缝合线就可以被人体组织吸收吸收，从而避免拆线的痛苦。，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？这对你认识蛋白质的化学组成有什么启示？对你认识蛋白质的化学组成有什么启示？提示：因为组成动物和人体的胶原蛋白是提示：因为组成动物和人体的胶原蛋白是相似的物质相似的物质。提示：这种手术缝合线要变为提示：这种手术缝合线要变为小分子小分子物质才能被吸收，初中物质才能被吸收，初中学习过食物中的蛋白质要分解为学习过食物中的蛋白质要分解为氨基酸氨基
3、酸才能被吸收，因此说才能被吸收，因此说蛋白质在化学组成上应该可以分解为更小的分子。蛋白质在化学组成上应该可以分解为更小的分子。阅读教材阅读教材P P2828，举例说出蛋白质承担的功能，举例说出蛋白质承担的功能结构结构调节调节信息传递信息传递免疫免疫防御防御运输运输催化催化1、许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质，称为结构蛋白。肌肉羽毛蛛丝头发生物膜=pro+脂质+糖类核糖体=rRNA+pro染色体=pro+DNA2 2、酶酶是一类生物催化剂，细胞中的化学反应离不开酶的催化。是一类生物催化剂，细胞中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,少数是少数是RNARNA
4、。蛋白质蛋白质胃蛋白酶胃蛋白酶氨基酸氨基酸胃蛋白酶结晶胃蛋白酶结晶3 3、有些蛋白质具有、有些蛋白质具有运输运输功能，如功能，如血红蛋白血红蛋白(参与氧气运输参与氧气运输)；细胞膜上的；细胞膜上的载体蛋白载体蛋白。血红蛋白血红蛋白细胞膜上的载体蛋白细胞膜上的载体蛋白4 4、有些蛋白质能够起到、有些蛋白质能够起到信息传递信息传递，调节调节机体的生命活动的作用机体的生命活动的作用,比如比如胰岛胰岛素、生长激素素、生长激素等。（性激素是固醇）等。（性激素是固醇）胰岛胰岛胰岛素胰岛素图示图示细胞细胞1 1：胰岛：胰岛A A细胞细胞分泌分泌“胰高血糖素胰高血糖素”细胞细胞2 2：胰岛：胰岛B B细胞细胞
5、分泌分泌“胰岛素胰岛素”5 5、有些蛋白质有、有些蛋白质有免疫免疫功能。人体内的功能。人体内的抗体抗体是蛋白质，可以帮助人体是蛋白质，可以帮助人体抵御抵御病菌和病毒等抗原的侵害。病菌和病毒等抗原的侵害。抗体抗体1 1、结构蛋白：、结构蛋白：细胞和生物体结构的重要物质，如细胞和生物体结构的重要物质，如肌肉肌肉、头发头发、羽毛羽毛、蛛丝蛛丝等，构成等，构成核糖体核糖体、染色体染色体等。等。2 2、催化：、催化：绝大多数酶是蛋白质，如绝大多数酶是蛋白质，如唾液淀粉酶唾液淀粉酶、胃蛋白酶胃蛋白酶、胰蛋白酶胰蛋白酶、转转氨酶氨酶、呼吸酶呼吸酶等。等。3 3、运输：、运输：如如血红蛋白血红蛋白运输氧气，细
6、胞膜生协助物质跨膜的运输氧气，细胞膜生协助物质跨膜的载体载体。4 4、信息传递、信息传递(调节调节)：如如胰岛素胰岛素、生长激素生长激素等。等。5 5、防御、防御(免疫免疫)：如如抗体抗体(免疫球蛋白免疫球蛋白)。可以说，细胞的各项生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活可以说，细胞的各项生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的动的主要承担者主要承担者。小试牛刀酶酶酶酶蛋白质蛋白质大分子物质大分子物质肽肽酶酶由多个氨基酸分由多个氨基酸分子缩合成的物质子缩合成的物质氨基酸氨基酸组成蛋白质组成蛋白质的基本单位的基本单位思考思考:人体内有数万种不同的蛋白质。据估计，生物界的蛋白质种类多达101010
7、12种。为什么蛋白质能有这么多的种类和这么多样的功能？这与它的组成和结构有关吗？1 1、氨基酸的种类：、氨基酸的种类：2121种种2 2、氨基酸的分类、氨基酸的分类(人体人体)必需氨基酸必需氨基酸(8(8种种)：人体细胞：人体细胞不能合成不能合成，必须从，必须从外界环境外界环境中获取。中获取。非必须氨基酸非必须氨基酸(13(13种种)：人体细胞：人体细胞能够合成能够合成。3 3、氨基酸的结构通式、氨基酸的结构通式 苯丙、蛋苯丙、蛋(甲硫甲硫)、赖、苏、色、亮、异亮、缬、赖、苏、色、亮、异亮、缬 记忆：笨蛋来宿舍，亮一亮鞋记忆：笨蛋来宿舍，亮一亮鞋思考：糖类充足时可转化为脂肪和某些氨基酸的某些指
8、什么？思考：糖类充足时可转化为脂肪和某些氨基酸的某些指什么？【思考思考讨论讨论】1 1、下列四种氨基酸的结构有什么共同特点？、下列四种氨基酸的结构有什么共同特点？2 2、“氨基酸氨基酸”这一名词与其分子结构有怎样的对应关系？这一名词与其分子结构有怎样的对应关系？C CH HH H2 2N NH HC CO OOHOH甘氨酸甘氨酸C CH HH H2 2N NCHCHC CO OOHOHCHCH3 3CHCH3 3缬氨酸缬氨酸C CH HH H2 2N NC CO OOHOHCHCH3 3C CH HH H2 2N NCHCHC CO OOHOHCHCH3 3CHCH3 3CHCH2 2亮氨酸亮
9、氨酸丙氨酸丙氨酸氨基氨基羧基羧基侧链基团侧链基团试一试试一试,能不能推导出氨基酸的结构通式？能不能推导出氨基酸的结构通式？H HC CR RH NH NC CO OOHOHH H侧链基团侧链基团氨基氨基羧基羧基氨基酸的结构特点：氨基酸的结构特点：每种氨基酸每种氨基酸至少至少有有一个氨基一个氨基(-NH(-NH2 2)和和一个羧基一个羧基(-COOH)(-COOH)，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同一个碳原子同一个碳原子上。这个碳原子还连接上。这个碳原子还连接一个氢原子一个氢原子和和一个侧链基团一个侧链基团。酸氨基CHHHHCOOHCOOHNHNH2 2H HR R
10、验验证证验证验证4 4、氨基酸的元素组成：、氨基酸的元素组成：一定含一定含C C、H H、O O、N N，有的含有，有的含有S S。N N：主要在氨基，部分在：主要在氨基，部分在R R基；基；S S：在：在R R基上。基上。谷氨酸的谷氨酸的R R基为基为C C3 3H H5 5O O2 2，在一个谷氨酸分子中，在一个谷氨酸分子中，C C和和O O的原的原子数分别是（）子数分别是（）A.4,4A.4,4个个 B.5,5B.5,5个个 C.5C.5，4 4个个D.4,5D.4,5个个H2N C C OHHORC C3 3H H5 5O O2 2CC CH HNHNH2 2COOHCOOHCHCH2
11、 2SHSHC CH H H H2 2N NCOOHCOOHCHCH2 2SHSHCHCH H H2 2N NCOOHCOOHCHCH2 2OHOH CH2 CH2 COOH H2NC COOH H C CH H H H2 2N NH HCHCH2 2COOHCOOH CH2 CH2 CH2 CH2 NH2 HC COOH NH2 （1 1）以上属于氨基酸的是）以上属于氨基酸的是_（2 2）如果是氨基酸，则它们的）如果是氨基酸，则它们的R R基分别是基分别是:_:_3 HCHCCOOH H 5 5、常见化学基团、常见化学基团(官能团官能团)氨基：氨基：-NH-NH2 2 羧基：羧基：-COOH
12、-COOH 羟基：羟基：-OH-OH 醛基：醛基：-CHO-CHO强调：基团的空白化学键用强调：基团的空白化学键用“-”表示，不能省略。表示，不能省略。H H可以可以“-”连接连接CONCON，也可直接写在后面。，也可直接写在后面。C 4C 4个键、个键、O 2O 2个键、个键、N 3N 3个键、个键、H 1H 1个键。个键。“R R”读成读成“R R基基”，但只能写，但只能写“R R”。官能团：决定有机化合物的化学性质的原子或原子团官能团：决定有机化合物的化学性质的原子或原子团1.1.氨基酸如何形成蛋白质？氨基酸如何形成蛋白质？2.2.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
13、哪些结构层次C CH HCOOHCOOHR R2 2H HN N二肽二肽C CH HR R1 1H H2 2N NOHOHC CO OH H2 2O OH H肽键肽键脱水缩合脱水缩合:一个氨基酸分子的羧基一个氨基酸分子的羧基(COOHCOOH)脱去羟基（脱去羟基（OHOH）和另和另一个氨基酸分子的氨基一个氨基酸分子的氨基(NH NH2 2)脱去（脱去（H H），形成一分子水，形成肽，形成一分子水，形成肽键将两个氨基酸键将两个氨基酸连接起来，这连接起来，这种结合方式叫做种结合方式叫做脱水缩合脱水缩合。（三肽）（三肽）.（四肽）（四肽）（多肽）（多肽）-CNH2HR1-C-OHO-=+-CNHR2
14、-C-OHO-=-HH-CNHR3-C-OHO-=-HH+-CNH2HR1-C-O-=-CNHR2-C-O-=-H-CNHR3-C-OHO-=-H+2H2O1 1肽的名称确定：肽的名称确定：由几个氨基酸构成，就称为几肽由几个氨基酸构成，就称为几肽2 2H H2 2O O中各元素的来源：中各元素的来源：H H来自于来自于_，O O来自于来自于_氨基和羧基氨基和羧基羧基羧基甘氨酸丙氨酸半胱氨酸HCH3CH2SH 三个不同种氨基酸可形成多少种三肽？体内21种常见氨基酸，能形成多少种三肽？若21种氨基酸组成含1000个氨基酸的大分子蛋白质，有多少种可能？21213 3212110001000蛋白质结构
15、多样性的原因：蛋白质结构多样性的原因：氨基酸氨基酸数目数目不同，不同，肽链结构不同肽链结构不同氨基酸氨基酸种类种类不同，不同，肽链结构不同肽链结构不同氨基酸氨基酸排列顺序排列顺序不不同，肽链结构不同同，肽链结构不同CHCH3 3CHCOOHNHHCHNHHCHCH2 2SHSHCOHO氨基酸之间仅仅只能依靠肽键连接吗？还有没有其它作用力？氨基酸之间仅仅只能依靠肽键连接吗？还有没有其它作用力？多肽链中不相邻的氨基酸多肽链中不相邻的氨基酸之间常常会规则性的形成之间常常会规则性的形成氢键，氢键，进行有规律的进行有规律的盘曲，折叠。盘曲，折叠。蛋白质结构多样性的原因：蛋白质结构多样性的原因：氢键，二硫
16、键等氢键，二硫键等有些蛋白质含有多条多肽链，通过有些蛋白质含有多条多肽链，通过二硫二硫键键维系在一起。二硫键是两个维系在一起。二硫键是两个半胱氨酸经过半胱氨酸经过脱氢脱氢，在两个硫原子之间形成的化学键。，在两个硫原子之间形成的化学键。SHSHSHSHS SS S肽链肽链肽链肽链SHSH巯基巯基氨基酸之间脱水缩合形成肽链氨基酸之间脱水缩合形成肽链1 1一条肽链的特定区域进行有规律的盘曲、折叠一条肽链的特定区域进行有规律的盘曲、折叠2 2肽链进行进一步盘绕形成一定的空间结构肽链进行进一步盘绕形成一定的空间结构3 3四条肽链聚集形成复杂空间结构四条肽链聚集形成复杂空间结构4 4氨基酸氨基酸二肽二肽蛋
17、白质蛋白质三肽三肽多肽多肽.氨基酸的氨基酸的种类、数目、排列顺序种类、数目、排列顺序多样多样肽链盘曲、折叠形成的肽链盘曲、折叠形成的空间结构空间结构多样多样氨基酸个数、肽键数以及产生水分子数的关系氨基酸个数、肽键数以及产生水分子数的关系1 1、2 2个氨基酸脱水缩合个氨基酸脱水缩合,脱水脱水_个，形成个，形成_个肽键，形成的化合物叫个肽键，形成的化合物叫_。1 11 12 2、3 3个氨基酸脱水缩合个氨基酸脱水缩合,脱水脱水_个，形成个，形成_个肽键，形成的化合物叫个肽键，形成的化合物叫_。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，形成肽键个，形成
18、肽键_个，形成个，形成的化合物叫的化合物叫_。4 4、N N个氨基酸脱水缩合形成个氨基酸脱水缩合形成2 2条肽链，脱水条肽链，脱水_个，形成肽键个，形成肽键_个。个。5 5、N N个氨基酸脱水缩合形成个氨基酸脱水缩合形成M M条肽链，脱水条肽链，脱水_个，形成肽键个，形成肽键_个。个。2 22 2多肽多肽N N-1 1二肽二肽三肽三肽N N-1 1N N-2 2N N-2 2N N-M MN N-M M肽键数肽键数=脱去水分子数脱去水分子数=氨基酸数氨基酸数-肽链数肽链数蛋白质的结构异常单个氨基酸改变蛋白质结构异常红细胞形态异常镰刀型细胞贫血症蛋白质的功能空间结构一级结构游离氨基、羧基的计算游
19、离氨基、羧基的计算一条多肽链中至少含有一条多肽链中至少含有 个氨基，个氨基，个羧基。其他的氨基和羧基来自个羧基。其他的氨基和羧基来自 n n 条多肽链中至少含有条多肽链中至少含有 个氨基，个氨基，个羧基。其他的氨基和羧基来自个羧基。其他的氨基和羧基来自 1 11 1R R基基n nn nR R基基至少含有至少含有氨（羧）基数氨（羧）基数=肽链数肽链数游离游离氨（羧）基数氨（羧）基数=肽链数肽链数+R+R基基中中氨（羧）基氨（羧）基数数CHCR1H2NONHCHCR2ONHCHCR3ONHCHCR4ONHCHCR5ONHCHCOOHR6多肽链形成蛋白质多肽链形成蛋白质肽键数肽键数=氨基酸数氨基酸
20、数1 1脱去的水分子数脱去的水分子数 =H2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2O公式：脱去水分子数公式：脱去水分子数 =肽键数肽键数 =氨基酸数氨基酸数 -肽链数肽链数肽键数肽键数=氨基酸数氨基酸数2 2脱去的水分子数脱去的水分子数 =多肽链形成蛋白质多肽链形成蛋白质H2NCOOH游离羧基数游离羧基数=1 1游离氨基数游离氨基数=H2NH2NCOOHCOOH游离羧基数游离羧基数=2 2游离氨基数游离氨基数=R1R2R3R4R5R6R7R8R9R10公式：公式：蛋白质中蛋白质中至少至少含有的游离的氨基或羧基数含有的游离的氨基或羧基数 =肽链的条数肽链的条数公式：公式：蛋白质中含有游
21、离氨基蛋白质中含有游离氨基/羧基数羧基数=肽链的条数肽链的条数+R+R基中游离氨基中游离氨/羧基羧基环状多肽形成蛋白质环状多肽形成蛋白质公式：脱去水分子数公式：脱去水分子数 =肽键数肽键数 =氨基酸数氨基酸数公式：公式：蛋白质中蛋白质中至少至少含有的游离的氨基或羧基数含有的游离的氨基或羧基数=0 0公式：公式：蛋白质中含有游离氨基蛋白质中含有游离氨基/羧基数羧基数 =R R基中游离氨基中游离氨/羧基羧基肽肽链链数数氨基酸氨基酸平均相对平均相对分子质量分子质量氨基酸氨基酸数目数目肽键肽键数目数目脱去脱去水分子水分子数目数目多肽的多肽的相对相对分子质量分子质量氨基氨基数目数目羧基羧基数目数目1 1
22、a an n至少至少 个个m ma an n至少至少 个个环状环状多肽多肽a an n至少至少 个个n-1n-1n-1n-1na-18(n-1)na-18(n-1)1 1n-mn-mn-mn-mn nn nna-18(n-m)na-18(n-m)na-18nna-18nm m0 0缬氨酸缬氨酸 CH CH CH CH3 3CHCH3 3H H2 2NC COHNC COHH HO OH H2 2NC COHNC COHH HO OH H甘氨酸甘氨酸例：已知甘氨酸、缬氨酸的分子质量分别是例：已知甘氨酸、缬氨酸的分子质量分别是7575与与117117。由一个甘。由一个甘氨酸和一个缬氨酸形成的二肽的
23、相对分子质量是多少？你是如氨酸和一个缬氨酸形成的二肽的相对分子质量是多少？你是如何计算出来的？何计算出来的？17417475+117=19275+117=192192-18=174192-18=174 全世界每年有成百上千人由于误吃毒蘑菇而全世界每年有成百上千人由于误吃毒蘑菇而死亡，鹅膏草碱就是一种毒菇的毒素，它是一种死亡，鹅膏草碱就是一种毒菇的毒素，它是一种环状八肽。若以环状八肽。若以 20 20 种氨基酸的平均分子量为种氨基酸的平均分子量为 128 128 来计算，则鹅膏草碱的相对分子质量大约是来计算，则鹅膏草碱的相对分子质量大约是（）A A、10241024 B B、898 898 C
24、C、880880 D D、862862解析：鹅膏草碱是一种环状八肽，在形成时比同氨基酸数解析：鹅膏草碱是一种环状八肽，在形成时比同氨基酸数的链状肽多脱掉一分子水。因此，其分子量为：的链状肽多脱掉一分子水。因此，其分子量为：8 8128-128-8 818=880.18=880.答案：答案：C C公式：公式：蛋白质相对分子质量蛋白质相对分子质量 =氨基酸数氨基酸平均相对分子质量氨基酸数氨基酸平均相对分子质量 -脱去的水分子数脱去的水分子数1818-二硫键数二硫键数2 2图2-1 某胰岛素通过二硫键连接蛋白质中存在二硫键蛋白质中存在二硫键S S二硫键二硫键H HH HH H2 2S SN原子数=各
25、氨基酸中的N原子总数=氨基酸数+R基上的N原子数=肽键数+肽链数+R基上的N原子数CHCR1H2NONHCHCR2ONHCHCR3ONHCHCR4ONHCHCR5ONHCHCR6ONHCHCOOHR7O原子数=各氨基酸中O原子总数脱水数=肽键数+肽链数2+R基上的O原子数=氨基酸数2+R基上的C原子数C原子数=氨基酸中的C原子数H原子数=各氨基酸中的H总数脱水数2 2 2 二硫键数二硫键数知识拓展：知识拓展：1 1、蛋白质的盐析（可恢复）蛋白质的盐析（可恢复）加入某种无机盐，是使物质加入某种无机盐，是使物质溶解度降低而析出溶解度降低而析出的过程。的过程。2 2、蛋白质的变性蛋白质的变性高温高温
26、 X X射线射线 超声波超声波 物理因素物理因素 化学因素化学因素重金属盐、强酸、强碱重金属盐、强酸、强碱破坏蛋白质的空间结构，但不破坏破坏蛋白质的空间结构，但不破坏_，因此依然能用因此依然能用_检测。检测。肽键肽键双缩脲试剂双缩脲试剂知识拓展：知识拓展：3 3、蛋白质的水解蛋白质的水解需要多种酶协同作用才能使蛋白质完全水解4 4、糖尿病病人只能注射而不能口服糖尿病病人只能注射而不能口服胰岛素胰岛素因为胰岛素是一种蛋白质，口服会在消化道里以蛋白质的因为胰岛素是一种蛋白质，口服会在消化道里以蛋白质的形式被消化成氨基酸，而失去胰岛素的功能。形式被消化成氨基酸，而失去胰岛素的功能。肽键断裂，蛋白质分
27、解为短肽或氨基酸肽键断裂，蛋白质分解为短肽或氨基酸血红蛋白分子中含574个氨基酸，4条肽链，在形成此蛋白质分子时，脱下的水分子数和形成的肽键的数目分别是（）A573和573 B573和570 C570和573 D570和570免疫球蛋白IgG的结构示意图如下图，其中-s-s-为二硫键。若该IgG由m个氨基酸构成，则该IgG的肽键数和脱去部分的相对分子质量为（）A、m个；18（m-4）+6 B、m+1个；18（m-4）C、m-2个；18m+6 D、m-4个；18（m-4）+6D DD D 回答下列问题。（1）构成脑啡肽的氨基酸数目是_；有_种氨基酸参与了脱水缩合反应；生成的水分子数目是_。（2）
28、请在图中标出其中的一个肽键。（3）如果上图中的氨基酸顺序发生了改变，还会具有脑啡肽的功能吗？为什么？某种脑啡肽具有镇痛作用，它的基本组成单位是氨基酸。下面是该脑啡肽的结构式。（1）5，4，4。（3）不能，因为氨基酸的排列顺序决定了脑啡肽的功能，如果氨基酸排列顺序变了，新的物质就不具有脑啡肽的镇痛功能下图为某蛋白质的结构示意图，该蛋白质分子共由m 个氨基酸组成，则形成1 个该蛋白质分子时生成的水分子数和减少的相对分子质量分别为（）A.m，18m B.（m-4），18（m-4）C.（m-3），18（m-3）+4 D.（m-2），18（m-2）+4 D D组成元素组成元素C C、H H、O O、N
29、N（S S）导致导致氨基酸氨基酸种类：种类：2121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：1313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（中心原子（中心C C）上）上脱脱水水缩缩合合多肽多肽氨基酸的氨基酸的种类种类不同不同氨基酸的氨基酸的数目数目不同不同氨基酸的氨基酸的排列顺序排列顺序不同不同多肽的多肽的空间结构不同（折叠、盘曲）空间结构不同（折叠、盘曲）盘盘曲曲折折叠叠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，如抗体构构成成导致导致本堂小结本堂小结
