1、第四节第四节 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承担者本节聚焦 1.1.蛋白质的功能及功能多样性的原因蛋白质的功能及功能多样性的原因2.2.氨基酸的结构通式、特点及书写方式氨基酸的结构通式、特点及书写方式3.3.脱水缩合的分析及相关计算脱水缩合的分析及相关计算第2章组成细胞的分子一、蛋白质的功能多样性细胞的各项生命活动都离不开蛋白质肌肉、毛发、蛛丝等绝大多数酶血红蛋白胰岛素、甲状腺激素抗体免疫调节催化运输构成细胞和生物体结构细胞核中的遗传信息，往往要表达成蛋白质才能起作用二、蛋白质的基本单位氨基酸H甘甘氨氨酸酸CH3CH3CH缬缬氨氨酸酸丙丙氨氨酸酸亮亮氨氨酸酸CH2CH3CH
2、3CHCCH2NOHOCHCCH2NOHOCHHCCH2NOHOCCH3HCCH2NOHOC氨基羧基氢原子R基2.2.氨基酸分子的结构：氨基酸分子的结构：二、蛋白质的基本单位氨基酸C CR RCOOHCOOHH H2 2N NH H氨基氨基羧基羧基侧链基团侧链基团 特点：1、每个氨基酸分子至少都含有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH)，并连在同一个碳原子上。2.2.氨基酸分子结构通式：氨基酸分子结构通式：2、这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团（R表示）3、R基的不同决定了氨基酸分子的不同。例例1 1 下面属于氨基酸的是下面属于氨基酸的是_C CNHNH2 2COOHCOOHHHC
3、HCH2 2CHCH2 2HOOCHOOCH2NCCOH HO CH2 SH典例剖析二、蛋白质的基本单位氨基酸非必需氨基酸：共13种，人体可自身合成的氨基酸 必需氨基酸：共8种，人体不能自身合成的氨基酸组成人体蛋白质的21种氨基酸甲硫氨酸，缬氨酸，赖氨酸，异亮氨酸，苯丙氨酸，亮氨酸，色氨酸，苏氨酸。（甲（甲 携携 来来 一一 本本 亮亮 色色 书）书）3.3.人体内的人体内的2121种氨基酸种氨基酸例例2 2 基于蛋白质的功能和氨基酸的结构特点判断对错基于蛋白质的功能和氨基酸的结构特点判断对错（1 1）生物体内组成蛋白质的氨基酸中，不同氨基酸的差异）生物体内组成蛋白质的氨基酸中，不同氨基酸的差
4、异是由是由R R基引起的。（基引起的。（）（2 2）构成鸟类的每一种蛋白质都至少由）构成鸟类的每一种蛋白质都至少由2121种氨基酸构成。种氨基酸构成。（）（3 3）谷氨酸分子中含有两个羧基，这两个羧基都在）谷氨酸分子中含有两个羧基，这两个羧基都在R R基上。基上。（）（4 4）性激素能调节机体的生命活动，这体现了蛋白质的信）性激素能调节机体的生命活动，这体现了蛋白质的信息传递功能。（息传递功能。（）（5 5）甲硫氨酸中含硫元素，硫元素一定在）甲硫氨酸中含硫元素，硫元素一定在R R基上。基上。（）典例剖析例例3 3 下列关于组成蛋白质的氨基酸的叙述下列关于组成蛋白质的氨基酸的叙述,正确的是正确的
5、是 ()A.A.氨基酸是蛋白质分子的单体氨基酸是蛋白质分子的单体,由氨基和羧基组成由氨基和羧基组成 B.B.组成蛋白质的氨基酸共有的结构是组成蛋白质的氨基酸共有的结构是 C.C.每个氨基酸分子都只含有每个氨基酸分子都只含有C C、H H、O O、N N四种元素四种元素 D.D.组成蛋白质的氨基酸中相对分子质量最大的是甘氨酸组成蛋白质的氨基酸中相对分子质量最大的是甘氨酸例例4 4 亮氨酸的亮氨酸的R R基为基为CC4 4H H9 9,在在1 1个亮氨酸分子中个亮氨酸分子中,C,C和和O O的原子数分别是的原子数分别是()A.6 A.6、2 2 B.7B.7、2 2 C.6 C.6、3 3 D.7
6、D.7、3 3典例剖析BA三、蛋白质的结构及其多样性一条肽链盘曲折叠形成蛋白质一条肽链盘曲折叠形成蛋白质几条肽链盘曲几条肽链盘曲折叠形成蛋白质折叠形成蛋白质三、蛋白质的结构及其多样性1.1.氨基酸分子的结合方式氨基酸分子的结合方式脱水缩合脱水缩合OHHR1C COH2N+OHHR2C COH2NH2O+HR1C COH2NOHHR2C CONH（二肽）（肽键）C CC CH HR R1 1NHNH2 2C CO OC CH HR R2 2H HN NO O肽键肽键C CH HCOOHCOOHR R3 3H HN N肽键肽键 以此类推，由多个氨基酸分子脱水缩合而成的，含有多个肽键的化合物，叫多肽
7、。多肽通常呈链状结构，叫做肽链。三肽试试写出以下试试写出以下3 3个氨基酸的脱水缩合过程个氨基酸的脱水缩合过程 +2H2H2 2O O+例例1 1 以下是形成蛋白质分子结构的层次以下是形成蛋白质分子结构的层次,从低到高依次是从低到高依次是()氨基酸氨基酸C C、H H、O O、N N等元素氨基酸脱水缩合等元素氨基酸脱水缩合一条或几条多肽链盘曲、折叠多肽一条或几条多肽链盘曲、折叠多肽 蛋白质蛋白质 A.A.B.B.C.C.D.D.D典例剖析例例2 2 图甲是血红蛋白的空间结构模式图图甲是血红蛋白的空间结构模式图,其含有两条其含有两条肽链肽链,两条两条肽链肽链(肽链和肽链和肽链不同肽链不同)。图乙
8、表示。图乙表示肽链一端的氨基酸排列顺序肽链一端的氨基酸排列顺序,请回答请回答:(1)(1)图乙中的名称是图乙中的名称是_,_,所指化学键为所指化学键为_。(2)(2)图乙所示的一段肽链由图乙所示的一段肽链由_种氨基酸脱水缩合而成。种氨基酸脱水缩合而成。(3)(3)根据两图可知根据两图可知,一条一条肽链至少含有肽链至少含有_个羧基个羧基,若两条若两条肽链完全相肽链完全相同同,则则1 1个血红蛋白分子至少含有个血红蛋白分子至少含有_个羧基。个羧基。(4)(4)从两图可以得出从两图可以得出,蛋白质多样性的原因是蛋白质多样性的原因是_。氨基肽键338氨基酸的数目、种类、排列顺序,多肽链的条数和形成的空
9、间结构等不同典例剖析三、蛋白质的结构及其多样性 由多个氨基酸分子缩合而由多个氨基酸分子缩合而成的，含有多个肽键的化合物成的，含有多个肽键的化合物叫做叫做多肽多肽。多肽通常呈链状结。多肽通常呈链状结构，叫做构，叫做肽链肽链。肽链能盘曲、肽链能盘曲、折叠，形成有一定空间结构的折叠，形成有一定空间结构的蛋白质分子。蛋白质分子。许多蛋白质分子许多蛋白质分子含有几条肽链，它们通过一定含有几条肽链，它们通过一定的化学键互相结合在一起。的化学键互相结合在一起。（教材（教材P30P30）2 2.肽链盘曲、折叠，形成蛋白质肽链盘曲、折叠，形成蛋白质三、蛋白质的结构及其多样性甘氨酸甘氨酸甘氨酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸甘
10、氨酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸甘氨酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸3.3.蛋白质分子多样性原因蛋白质分子多样性原因蛋白质结构多样性蛋白质功能多样性氨基酸的种类不同氨基酸的数目不同氨基酸的排列顺序不同肽链的空间结构不同四、联系生活蛋白质的蛋白质的变性变性和和盐析盐析1.1.变性变性原因：某些物理或化学因素使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，无法恢复（但肽键未破坏）是指蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间构象被破是指蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间构象被破坏，从而导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象。坏，从而导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象。四、联
11、系生活2.2.盐析盐析是指蛋白质在某些盐的浓溶液中溶解度降低而析出的现象。（可逆）是指蛋白质在某些盐的浓溶液中溶解度降低而析出的现象。（可逆）蛋白质的蛋白质的变性变性和和盐析盐析四、联系生活（1 1）高温为什么可以灭菌？高温为什么可以灭菌？（2 2）为什么加酶的洗衣粉不宜用开水溶解？）为什么加酶的洗衣粉不宜用开水溶解？酶是蛋白质，遇到开水后失活。加热或用酒精处理可使细菌蛋白质变性而死亡，从而达到灭菌的目的。五、有关计算C C、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？脱掉几个水分子？条肽链时，形成几个肽键？脱掉几个水分子？5 55 5D D、6 6个氨基酸形成个氨基酸形成2
12、2条肽链时，形成几个肽键？脱去几个水分子？条肽链时，形成几个肽键？脱去几个水分子？4 44 4A A、4 4个氨基酸形成个氨基酸形成1 1条肽链时，形成几个肽键？脱掉几个水分子？条肽链时，形成几个肽键？脱掉几个水分子？3 33 3B B、4 4个氨基酸形成个氨基酸形成2 2条肽链时，形成几个肽键？脱掉几个水分子？条肽链时，形成几个肽键？脱掉几个水分子？肽链肽链1 1：肽链肽链2 2：2 22 2结论结论1 1：脱水数 肽键数氨基酸个数肽链条数若若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？脱去几个水分子？条肽链时，形成几个肽键？脱去几个水分子？1 1.肽键数、氨基酸数、肽链数的
13、计算肽键数、氨基酸数、肽链数的计算五、有关计算缬氨酸缬氨酸CHCHCHCH3 3CHCH3 3H H2 2NC COHNC COHH HO OH H2 2NC COHNC COHH HO OH H甘氨酸甘氨酸 甘氨酸、缬氨酸的分子量分别是甘氨酸、缬氨酸的分子量分别是7575、1717。由一个甘氨酸和一个缬。由一个甘氨酸和一个缬氨酸形成的蛋白质的分子量是氨酸形成的蛋白质的分子量是_。结论结论2 2：蛋白质的相对分子质量氨基酸总质量失水总质量174 例例1 1：组成人体的：组成人体的2020种氨基酸的平均分子量是种氨基酸的平均分子量是128128，血红蛋白由，血红蛋白由4 4条多条多肽链组成，共含
14、有肽链组成，共含有574574个氨基酸，则血红蛋白的分子质量约为个氨基酸，则血红蛋白的分子质量约为_。632122.2.质量计算质量计算五、有关计算A.100A.100个氨基酸形成的个氨基酸形成的1 1条肽链，至少有多少个氨基，至少有多少个羧基？条肽链，至少有多少个氨基，至少有多少个羧基？F.100F.100个氨基酸形成的个氨基酸形成的2 2条肽链，至少有多少个氨基，至少有多少个羧基？条肽链，至少有多少个氨基，至少有多少个羧基？CR1COHH2NCR2COOHHHNCOCR3HHN结论结论3 3：蛋白质中至少含有(游离）的氨基（羧基）数肽链数1 11 12 22 2（n n个氨基酸形成的个氨基
15、酸形成的m m条肽链，至少含有条肽链，至少含有_个氨基、个氨基、_个羧基）个羧基）mm3 3.氨基、羧基至少个数计算氨基、羧基至少个数计算五、有关计算CHCR1H2NONHCHCR2ONHCHCR3ONHCHCR4ONHCHCR5ONHCHCR6ONHCHCOOHR7五、有关计算CHCR1H2NONHCHCR2ONHCHCR3ONHCHCR4ONHCHCR5ONHCHCR6ONHCHCOOHR7肽键数肽链数R基上N原子数=各氨基酸N原子总数肽键数2肽链数R基上O原子数=各氨基酸O原子总数脱去水分子数氨基酸数2+R基上C原子数4 4.蛋白质中蛋白质中N N、O O原子数计算原子数计算结论结论4
16、4：N N原子数原子数=结论结论5 5：O O原子数原子数=结论结论6 6：C C原子数原子数=1.1.谷氨酸的谷氨酸的R R基为基为-C-C3 3H H5 5O O2 2.1.1分子谷氨酸含有的分子谷氨酸含有的C.H.O.NC.H.O.N原子个数依次是原子个数依次是()()A A5.9.4.1 B5.9.4.1 B4.8.5.1 C4.8.5.1 C5.8.4.1 D5.8.4.1 D4.9.4.14.9.4.1A2 2、如果有足量的、如果有足量的3 3种氨基酸，分别为甲、乙、丙，则它们能形成的三肽种氨基酸，分别为甲、乙、丙，则它们能形成的三肽种类以及包含种类以及包含3 3种氨基酸的三肽种类
17、最多分别为（种氨基酸的三肽种类最多分别为（）A A、9 9种、种、9 9种种 B B、6 6种、种、3 3种种C C、2727种、种、6 6种种 D D、2929种、种、3 3种种A随堂检测3.3.如图表示某种蛋白质中相关基团的数目，据图可知该蛋白质（）如图表示某种蛋白质中相关基团的数目，据图可知该蛋白质（）A A形成过程中脱去形成过程中脱去125125分子的水分子的水 B B共有共有126126个肽键个肽键 C CR R基中共含基中共含1717个氨基个氨基 D D由两由两条肽链组成条肽链组成D随堂检测4.4.(20192019天津一中高一期中天津一中高一期中)下图为某蛋白质的结构示意图，其中
18、下图为某蛋白质的结构示意图，其中“SSSS”为由两个为由两个“SHSH”(巯基巯基)构成的二硫键，其作用是连接两构成的二硫键，其作用是连接两相邻肽链。若该蛋白质分子共由相邻肽链。若该蛋白质分子共由m m个氨基酸组成，则形成一个该蛋白质分个氨基酸组成，则形成一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子时生成的水分子数和减少的相对分子质量分别为（）A.(mA.(m3)3)，18(m18(m3)3)4 4B.(mB.(m4)4)，18(m18(m4)4)C.(mC.(m2)2)，18(m18(m2)2)4 4D.mD.m ，18m18mC随堂检测5.5.某多肽长链分子式为某多肽长链分子式为C C4242H H6565N N1111O O9 9，它彻底水解后只得到如下，它彻底水解后只得到如下3 3种氨基酸，种氨基酸，则此多肽中含有赖氨酸的个数为则此多肽中含有赖氨酸的个数为()()A.2 A.2个个 B.3 B.3个个 C.5C.5个个 D.8D.8个个B随堂检测
