資源簡介

(共40張PPT)
第2章 組成細胞的分子
第4節 蛋白質是生命活動的主要承擔者
蛋白質是生命活動的主要承擔者
（第1課時）
問題探討
從某些動物組織中提取的膠原蛋白，可以用來制作手術縫合線。手術后過一段時間，這種縫合線就可以被人體組織吸收，從而避免拆線的痛苦。
1．為什么這種縫合線可以被人體組織吸收？
2．這種縫合線發生什么樣的化學變化才能被吸收？這對你認識蛋白質的化學組成有什么啟示？
結構
調節
免疫
運輸
催化
蛋白質是生命活動的主要承擔者
一、蛋白質的功能
閱讀教材P28，舉例說出蛋白質承擔的功能
結構 催化 運輸 免疫 調節
一、蛋白質的功能
抗原
抗體可變區
抗原
抗體
“狗催運面條”
每一種蛋白質分子都有與它所承擔功能相適應的空間結構
思考:
食物中的蛋白質能否被人體直接吸收呢
蛋白質必須經過消化，成為各種氨基酸，才能被人體吸收利用。
二、蛋白質的基本組成單位—氨基酸
二、蛋白質的基本組成單位—氨基酸
氨基酸：組成蛋白質的基本單位
種類：組成人體蛋白質的氨基酸約有21種。
組成元素：C、H、O、N、（S、Se）
觀察、討論：氨基酸的結構具有什么共同特點？
H2N— C— C—OH
H
|
O
||
甘氨酸
|
H
H2N— C— C—OH
H
|
O
||
亮氨酸
|
CH
CH3
CH3
H2N— C— C—OH
H
|
O
||
丙氨酸
|
CH3
H2N— C— C—OH
H
|
O
||
纈氨酸
|
CH2
|
CH
CH3
CH3
二、蛋白質的基本組成單位—氨基酸
觀察、討論：氨基酸的結構具有什么共同特點？
H2N— C— C—OH
H
|
O
||
甘氨酸
|
H
有21中氨基酸就意味著有21種R基團
根據R基團判斷氨基酸的種類
C2H4O2N-R
二、蛋白質的基本組成單位—氨基酸
特點：至少都含有一個氨基和一個羧基，并且都有一個氨基和一個羧基連接在同個碳原子上。
不同種類的氨基酸R基一定不同。
具有氨基和羧基的化合物，都是構成蛋白質的氨基酸。
判斷
×
√
二、蛋白質的基本組成單位—氨基酸
R
│
H2N— C —COOH
│
H
下列物質是組成生物體蛋白質的氨基酸嗎 為什么？
CH2
H2N
COOH
CH2
B
CH2OH
CH2
H2N
D
COOH
CH2
H2N
A
CH
H2N
COOH
COOH
CH2
C
√
√
×
二、蛋白質的基本組成單位—氨基酸
下列物質是組成生物體蛋白質的氨基酸嗎 為什么？
CH2
H2N
COOH
CH2
B
CH2OH
CH2
H2N
D
COOH
CH2
H2N
A
CH
H2N
COOH
COOH
CH2
C
√
√
×
×
二、蛋白質的基本組成單位—氨基酸
每種氨基酸都只有一個氨基和一個羧基嗎？
每種氨基酸分子至少都含有一個氨基(-NH2)和一個羧基(-COOH)，并且都有一個氨基和一個羧基連在同一個碳原子上。
CH2 —CH2 —COOH
　　 │
H2N—C —COOH
│
H 谷氨酸
CH2 —CH2 —CH2 —CH2 —NH2
│
H—C —COOH
│
NH2 賴氨酸
二、蛋白質的基本組成單位—氨基酸
1、組成元素：____________________
C、H、O、N、S、Se
胱氨酸
半胱氨酸
甲硫氨酸
C
H
H2N
COOH
CH2
CH2
S
CH3
SH
C
H
H2N
COOH
CH2
巰基
S
C
H
H2N
COOH
CH2
S
C
H2N
COOH
CH2
H
二硫鍵
二、蛋白質的基本組成單位—氨基酸
1、組成元素：____________________
C、H、O、N、S、Se
硒代半胱氨酸
SeH
C
H
H2N
COOH
CH2
二、蛋白質的基本組成單位—氨基酸
必需氨基酸：人體細胞不能合成的，必須從外界環境中直接獲取的氨基酸，共8種。
非必需氨基酸：人體細胞能夠合成的氨基酸，共13種。
（嬰兒9種，組氨酸）
甲硫（蛋）氨酸、纈氨酸、賴氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、色氨酸、蘇氨酸
玉米的蛋白質中缺乏賴氨酸
2、氨基酸的分類
二、蛋白質的基本組成單位—氨基酸
“甲（蛋）攜來一本亮色書”
“甲（蛋）來寫一本亮色書”
“攜一兩本單色書來”
隨堂練習
判斷正誤。
1.氨基酸是目前已知的結構最復雜、功能最多樣的分子。( × )
2.酶都是蛋白質。( × )
3.蛋白質是細胞的基本組成成分。( √ )
4.蛋白質的功能多樣性與其結構多樣性有關。( √ )
隨堂練習
5.每種氨基酸有且只有一個氨基和一個羧基。( × )
6.決定氨基酸種類差異的是R基。( √ )
7.人體需要的氨基酸稱為必需氨基酸。( × )
8.人體內的非必需氨基酸有8種。( × )
9.下列關于蛋白質功能的敘述,錯誤的是( B )。
A.許多蛋白質是構成細胞和生物體結構的重要物質, 被稱為結構蛋白
B.有些蛋白質起信息傳遞作用,能夠調節機體的生命活動,如性激素
C.人體內的抗體是蛋白質,可以幫助人體抵御病菌和病毒等的侵害
D.一切生命活動都離不開蛋白質,蛋白質是生命活動的主要承擔者
隨堂練習
三、蛋白質的結構及其多樣性
氨基酸：21種
蛋白質：
數萬種
？
蛋白質是以氨基酸為基本單位構成的生物大分子。
生物界：
1010～1012
1、氨基酸分子的結合方式
C
H
H2N
C
R1
O
OH
COOH
H
C
R2
N
H
H
H2O
三、蛋白質的結構及其多樣性
脫水縮合
1、氨基酸分子的結合方式
C
H
H2N
C
R1
O
COOH
H
C
R2
N
H
三、蛋白質的結構及其多樣性
肽鍵
二肽
脫水縮合
（三肽）
……..（四肽）
（多肽）
- C
NH2
H
R1
-C-OH
O
-
-
=
+
- C
N
H
R2
-C-OH
O
-
-
=
-
-
H
H
- C
N
H
R3
-C-OH
O
-
-
=
-
-
H
H
+
- C
NH2
H
R1
-C-
O
-
-
=
- C
N
H
R2
-C-
O
-
-
=
-
H
- C
N
H
R3
-C-OH
O
-
-
=
-
H
+
2H2O
三、蛋白質的結構及其多樣性
2、肽鏈盤曲、折疊，形成蛋白質
由多個氨基酸分子縮合而成的，含有多個肽鍵的化合物，叫做多肽。多肽通常呈鏈狀結構，叫做肽鏈。肽鏈能盤曲、折疊，形成有一定空間結構的蛋白質分子。許多蛋白質分子含有幾條肽鏈，它們通過一定的化學鍵如二硫鍵相互結合在一起。（教材P30）
胰島素空間結構
三、蛋白質的結構及其多樣性
3、氨基酸形成蛋白質的過程
氨基酸之間脫水縮合形成肽鏈
1
一條肽鏈的特定區域進行有規律的盤曲、折疊
2
肽鏈進行進一步盤繞形成一定的空間結構
3
四條肽鏈聚集形成復雜空間結構
4
氨基酸
二肽
蛋白質
三肽
多肽
......
→
→
→
三、蛋白質的結構及其多樣性
氨基酸層面
氨基酸的種類不同
氨基酸的數量不同
氨基酸的排列順序千變萬化
肽鏈層面
肽鏈盤曲、折疊的方式及其形成的空間結構千差萬別
4、蛋白質結構多樣性的原因
三、蛋白質的結構及其多樣性
知識拓展：
1、蛋白質的水解
完全水解
部分水解
需要多種酶協同作用才能使蛋白質完全水解
各種AA混合物
各種AA和肽段的混合物
2、糖尿病病人只能注射而不能口服胰島素
因為胰島素是一種蛋白質，口服會在消化道里以蛋白質的形式被消化成氨基酸，而失去胰島素的功能。
三、蛋白質的結構及其多樣性
知識拓展：
3、蛋白質的變性
高溫、X射線、超聲波
① 物理因素
② 化學因素
重金屬鹽、強酸、強堿
破壞蛋白質的空間結構，但不破壞________，因此依然能用____________檢測。
三、蛋白質的結構及其多樣性
肽鍵
雙縮脲試劑
4、臨床工作中常用酒精、加熱、紫外線等來消毒殺菌
蛋白質分子在物理或化學因素的影響下，原有的空間構象發生改變，從而使菌體和病毒的蛋白質變性而失去其致病性和繁殖能力。
吃生雞蛋好還是熟雞蛋好？？
三、蛋白質的結構及其多樣性
5、蛋白質分子計算問題
肽鍵數=
（1）肽鍵數與氨基酸數目、脫去的水分子數的關系
氨基酸數－1
=脫去的水分子數
（鏈式結構）
肽鍵數=
氨基酸數－2
=脫去的水分子數
公式1：肽鍵數 = 脫去水分子數 = 氨基酸數-肽鏈數
三、蛋白質的結構及其多樣性
5、蛋白質分子計算問題
（1）肽鍵數與氨基酸數目的關系：
15個氨基酸組成的環狀多肽
肽鍵數=氨基酸數=脫去的水分子數
如果m個氨基酸構成n個環狀多肽，有____個肽鍵
（環狀結構）
m
三、蛋白質的結構及其多樣性
（2）蛋白質中游離氨基和羧基的數目：(一條肽鏈)
C
H
C
R1
H2N
O
N
H
C
H
C
R2
O
N
H
C
H
C
R3
O
N
H
C
H
C
R4
O
N
H
C
H
C
R5
O
N
H
C
H
C
R6
O
N
H
C
H
COOH
R7
蛋白質中氨（羧）基數=
1
+ R基上氨（羧）基數
1
至少含有的氨（羧）基數=
5、蛋白質分子計算問題
三、蛋白質的結構及其多樣性
（2）蛋白質中游離氨基和羧基的數目：(兩條肽鏈)
C
H
C
R1
H2N
O
N
H
C
H
C
R2
O
N
H
C
H
C
R3
O
N
H
H
C
H
C
R5
O
N
H
C
H
C
R6
O
N
H
C
H
COOH
R7
C
C
CH2
O
N
H
S
S
H2C
C
C
R8
O
N
H
C
H
C
R9
O
N
H
C
H
COOH
R10
NH2
公式2：游離氨（羧）基數目=肽鏈數+R基中氨（羧）基數
5、蛋白質分子計算問題
三、蛋白質的結構及其多樣性
（3）蛋白質相對分子質量的計算：
H2O
C
H
H2N
C
R1
O
OH
COOH
H
C
R2
N
H
H
5、蛋白質分子計算問題
三、蛋白質的結構及其多樣性
（3）蛋白質相對分子質量的計算：
5、蛋白質分子計算問題
三、蛋白質的結構及其多樣性
（3）蛋白質相對分子質量的計算：
公式3：蛋白質相對分子質量=氨基酸數×氨基酸平均相對分子質量—脫去的水分子數×18
— 二硫鍵數×2
H2O
C
H
H2N
C
R1
O
OH
COOH
H
C
R2
N
H
H
S
S
SH +
HS
+ 2H
5、蛋白質分子計算問題
三、蛋白質的結構及其多樣性
（4）蛋白質中N、O原子數計算：
C
H
C
R1
H2N
O
N
H
C
H
C
R2
O
N
H
C
H
C
R3
O
N
H
C
H
C
R4
O
N
H
C
H
C
R5
O
N
H
C
H
C
R6
O
N
H
C
H
COOH
R7
公式4：N原子數=
=肽鍵數＋肽鏈數＋R基上N原子數
各氨基酸N原子總數
公式5：O原子數=
=肽鍵數＋2×肽鏈數＋R基上O原子數
各氨基酸O原子總數－脫去水分子數
公式6：C原子數=
=氨基酸數×2+R基上C原子數
5、蛋白質分子計算問題
三、蛋白質的結構及其多樣性
各氨基酸C原子總數
蛋白質相關的計算
肽 鏈 數 氨基酸 平均相對 分子質量 氨基酸 數目 肽鍵 數目 脫去 水分子 數目 多肽的 相對 分子質量 氨基 數目 羧基
數目
1 a n 至少 個 m a n 至少 個 環狀多肽 a n 至少 個 n-1
n-1
na-18(n-1)
1
n-m
n-m
n
n
na-18(n-m)
na-18n
m
0
1、下圖表示某種蛋白質中相關基團或氨基酸的數目,下列相關敘述正確的是( )。
A.該蛋白質中含有兩條肽鏈
B.該蛋白質中共有126個肽鍵
C.該蛋白質的R基上共含17個氨基
D.形成該蛋白質時共脫掉125個水分子
A
隨堂練習
2、下圖表示一個由200個氨基酸構成的蛋白質分子,“ —S—S—”是將兩條鏈連接起來的二硫鍵(由兩個—SH形成,即—SH+—SH→—S—S—+2H)。下列敘述正確的是( )。
A.該分子中含有197個肽鍵
B.該蛋白質中至少含有2個游離的—NH2
C.參與構成該蛋白質分子的氨基酸中至少有200個氨基
D.合成該蛋白質的過程中,其相對分子質量減少了3568
D
隨堂練習

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