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(共32張PPT)
第4節 蛋白質是生命活動的主要承擔者
蛋白質究竟具有什么樣的功能，才讓它那么重要呢？
蛋白質
蛋白質！！！
從蛋白質的全世界路過
從含量上看：
蛋白質是細胞中含量最多的有機物
蛋白質的主要功能
[任務一]閱讀教材P28，舉例說出蛋白質承擔的功能
結構
調節
免疫
運輸
催化
功能 實例
肌肉、頭發、羽毛、蛛絲等
細胞中絕大多數的酶
血紅蛋白
胰島素
構成細胞和生物體結構的重要物質(結構蛋白)
催化功能
運輸功能
調節功能(信息傳遞)
抗體
免疫功能
一切生命活動都離不開蛋白質，蛋白質是 。
蛋白質的主要功能
生命活動的主要承擔者
民間有一種“吃什么補什么”的說法，如吃魚眼能明目，喝虎骨酒可以壯筋骨，這些食物中的蛋白質能被人體直接吸收嗎？
蛋白質是一類生物大分子，種類多種多樣。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。
蛋白質和氨基酸是什么關系？
氨基酸是蛋白質的 。
基本組成單位
[任務二] 找出氨基酸結構的共同點，思考“氨基酸”這一名詞與其分子結構的對應關系
蛋白質的基本組成單位——氨基酸
甘氨酸
纈氨酸
丙氨酸
甲硫氨酸
1
組成元素
一定有C、H、O、N，有的含S等
NH2
（ ）
N
H
H
氨基
羧基
COOH
C
O
OH
（ ）
氫原子
中心碳原子
R基
（側鏈基團）
2
氨基酸的結構通式
蛋白質的基本組成單位——氨基酸
側鏈基團
R
C
H
C
H2N
OH
O
氨基
羧基
中心碳原子
3
結構特點
1.每個氨基酸分子至少都含有一個 和一個 ，并連在 上。
2.氨基酸的種類由 決定。
氨基(-NH2)
羧基(-COOH)
同一個碳原子
R基（側鏈基團）
C
H
R
NH2
COOH
C
COOH
CH3
HOOC
H
C
NH2
CH3
H2N
H
C
H
HOOC
H
CH2
NH2
C
NH2
HOOC
H
CH2
NH2
CH
NH2
HOOC
CH
NH2
H3C
1
2
3
5
4
×
×
×
√
√
[任務三] 判斷下列分子是不是氨基酸？如果是的話，R基是什么，共有的部分是什么？
方法: 1、是否有氨基和羧基；
2、氨基和羧基連接在同一個碳原子上。
特別提醒
氨基、羧基、R基的書寫
①正確的格式：—NH2、—COOH、—R(千萬不要忘記在原子團前面加“—”)。
②避免兩種錯誤格式
a.寫成NH2、COOH、R。
b.寫成NH3、—NH3、HCOOH等。
③結構通式及氨基和羧基不同表達形式的辨別
4
氨基酸的種類
氨基酸
21種
人體內能合成
人體不能合成
必需氨基酸(8種；嬰兒9種，組氨酸)
非必需氨基酸(13種)
甲硫氨酸，纈氨酸，賴氨酸，異亮氨酸，
苯丙氨酸，亮氨酸，色氨酸，蘇氨酸。
口訣：一家來寫兩三本書
氨基酸：
21種
蛋白質：
1010～1012
脫水縮合
什么是“脫水”？H2O中的H和O分別來自于哪里？
什么是“縮合”？
蛋白質的結構及其多樣性
1
脫水縮合
H2O
肽鍵
－
OH
‖
O
－C－C
R2
H
－
－
－N
H
－
－C
－C
R1
H2N
H
－
－
‖
O
OH
－
H
二肽
一個氨基酸分子的羧基和另一個氨基酸分子的氨基相連接，同時脫去一分子的水，這種結合的方式叫脫水縮合。
脫出來的H2O
H來自氨基和羧基
1
O來自羧基
2
肽鍵
H2O
－C－COOH
R3
H
－
－
－N
H
－
H
OH
－
肽鍵
‖
O
－C
R1
H2N
H
－
－
－C
－C－C
R2
H
－
－
－N
H
－
‖
O
H2O
三肽
公式：肽鍵數 脫水數 氨基酸
以此類推，由多個氨基酸分子縮合而成的化合物，叫多肽。
[任務四] 三肽是如何形成的？請寫出二肽和一個氨基酸發生脫水縮合的反應式。
=
=
-1
某種腦啡肽具有鎮痛作用，可以作為藥物來使用，它的基本組成單位是氨基酸。下面是該腦啡肽的結構式。
回答下列問題。
(1)構成一個腦啡肽的氨基酸數目是 ;
有 種氨基酸參與了脫水縮合反應；
生成的水分子數目是 .
(2)請在圖中標出其中的一個肽鍵。
(3)如果上圖中的氨基酸順序發生了改變，它還會具有腦啡肽的功能嗎 為什么
5
4
4
練習與運用：p32
氨基酸
二肽
三肽
四肽
多肽（肽鏈）
盤
曲
折
疊
肌球蛋白
胰島素
血紅蛋白
2
蛋白質的結構層次
兩條或多條多肽鏈的結合方式：
二硫鍵
兩條肽鏈
----二硫鍵
蛋白質的結構及其多樣性
[任務一] 觀看下圖，思考從氨基酸到蛋白質大致有幾個結構層次？
氨基酸之間脫水縮合形成肽鏈
1
肽鏈進行進一步盤繞形成一定的空間結構
3
多條肽鏈聚集形成復雜空間結構
4
一條肽鏈的特定區域進行有規律的盤曲、折疊
2
5
蛋白質多樣性原因
①□—□—□
○—○—○
②□—□—□—□
□—□
③□—○—○—□—○
○—□—○—□—○
氨基酸的種類不同
氨基酸的數目不同
氨基酸的排列順序不同
④
肽鏈盤曲折疊方式及其形成的空間結構不同
結構多樣性
功能多樣性
決定
α-螺旋
β-折疊
氨基酸______
氨基酸______
氨基酸_________
肽鏈數目和盤曲、折疊方式及其形成的空間結構不同
功能蛋白
結構蛋白
(組成細胞和生物體)
________
(蛋白質類激素)
________
(大多數酶)
________
(載體蛋白，
血紅蛋白)
________
(抗體，溶菌酶，淋巴因子)
種類
數目
排列順序
調節
催化
運輸
免疫
不同生物體：基因多樣性
________
(糖蛋白)
識別
直接原因：
根本原因：
同一生物體：基因的選擇性表達
胰島素、生長激素
纈氨酸
組氨酸
亮氨酸
蘇氨酸
脯氨酸
谷氨酸
谷氨酸
賴氨酸
纈氨酸
組氨酸
亮氨酸
蘇氨酸
脯氨酸
纈氨酸
谷氨酸
賴氨酸
正常紅細胞
運氧能力強
鐮狀紅細胞
運氧能力弱
鐮狀細胞貧血的病因
氨基酸序列改變
蛋白質功能
影響
6
蛋白質的功能異常
如果蛋白質的結構發生變化了有什么影響？
6
蛋白質的功能異常——變性
注意：變性的蛋白質 沒有被破壞，還能與雙縮脲試劑發生紫色反應
蛋白質變性是指蛋白質在某些物理和化學因素作用下其特定的空間構象被破壞，從而導致其理化性質的改變和生物活性喪失的現象。
變性使蛋白質的空間結構變得伸展、松散
雞蛋、肉類等經高溫后蛋白質變性， 。
更易消化
肽鍵
使蛋白質變性的因素：
高溫、輻射、強堿、強酸、酒精、重金屬鹽。
鹽析
蛋白質在鹽溶液中溶解度降低析出
溶解度的變化，可逆
變性
肽鍵斷裂，蛋白質分解為短肽或氨基酸
水解
氨基酸順序 ，肽鍵 ，
空間結構 ，功能 。
不變 不變
改變 改變
蛋白質的鹽析、水解和變性
加鹽
難點突破：蛋白質的相關計算
規律一：在鏈狀多肽中，氨基酸數－肽鏈數=肽鍵數=脫去的水分子數
1
肽鍵與氨基酸的關系
氨基酸數 肽鏈數 肽鍵數 脫水數
8
8
8
1
2
3
7
6
5
7
6
5
－
－
－
=
=
=
=
=
=
氨基酸
肽鍵
規律二：在環肽中，氨基酸數=肽鍵數=脫去的水分子數
氨基酸數 肽鍵數 脫水數
=
=
5
3
5
3
3
5
=
=
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
COOH
R6
游離氨（羧）基數目=
肽鏈數+R基中氨（羧）基數
2
游離氨（羧）基數目
如果側鏈基團為R3的氨基酸從該肽鏈中水解成游離狀態，則該過程中，肽鍵減少了 個；共消耗了 分子水。
氨基和羧基均增加了 個；
2
2
2
如何判斷一個多肽由多少個氨基酸脫水縮合而成？
找 中的肽鍵
肽鏈中的氧原子
=肽鏈數×2+肽鍵數+R基上的O原子數
=各氨基酸中O原子總數-脫去的水分子數
肽鏈中的氮原子
=肽鏈數+肽鍵數+R基上的N原子數
=各氨基酸中N原子總數
N原子數=
-COOH×2（肽鏈數×2）
O原子數= -CO-NH-（=肽鍵數）
-R中O數
3
原子數目計算
-NH2（肽鏈數）
-R中N數
-CO-NH-（=肽鍵數）
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
COOH
R6
4
蛋白質相對分子質量
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
已知21種氨基酸的平均相對分子質量是128，現有一蛋白質分子由1條肽鏈組成，共有肽鍵99個，此蛋白質的相對分子量最接近于
=（99+1）×128 - 99 ×18
m蛋白質=
m氨基酸總
-m水
公式：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
圖2-1 某胰島素通過二硫鍵連接
S
二硫鍵
H
H
H2
S
氨基酸數（n） ； 氨基酸平均分子相對質量（a）
一條肽鏈 m條肽鏈 環肽
肽鍵
脫去水分子
減輕的質量
多肽相對分子質量
至少含有的氨基或羧基數
H2N——
——COOH
n-1
n-1
18（n–1）
na-18(n–1)
1
n-m
n-m
18（n–m）
na-18(n–m)
m
n
n
18n
na-18n
0
難點突破：蛋白質的相關計算匯總
1.狼體內有a 種蛋白質，21 種氨基酸；兔體內有b 種蛋白質，21 種氨基酸。狼捕食兔后，狼體內的氨基酸種類和一個細胞中含有的蛋白質種類最可能是( )
42，a+b 　　
B. 21，a+b
C. 21，小于a
D. 21，大于a
B
2.二硫鍵“—S—S—”是蛋白質中連接兩條肽鏈之間的一種化學鍵。如圖是由280個氨基酸組成的某蛋白質的結構圖，下列相關敘述正確的是( )
A.該蛋白質至少有280個氨基
B.形成該蛋白質的過程中脫去了280個水分子
C.該蛋白質至少有2個游離的羧基
D.該蛋白質的功能由氨基酸的數量、種類和排列順序三方面決定
C
2個
280-2個
還與肽鏈盤曲折疊形成的空間結構有關
蛋白質
基本單位
元素 組成
功 能
基本元素：C、H、O、N，有的含有S等元素
結構 層次
氨基酸
場 所：_________
形成鍵：________
氨基酸
多肽或肽鏈
蛋白質
脫水縮合
盤曲折疊
肌肉纖維等
結構蛋白
絕大多數酶
催化功能
膜轉運蛋白
運輸功能
胰島素等
調節功能
免疫功能
抗體等
種類
21種
結構通式
核糖體
肽鍵

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