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2.4 蛋白质是生命活动的主要承担者
教学目标
1.归纳概括氨基酸的结构通式和特点，阐明氨基酸是蛋白质的基本组成单位。
2.分析蛋白质分子结构多样性和功能多样性的关系，举例说明蛋白质的结构是与功能相适应的。
3.说出氨基酸构成多肽链或蛋白质分子的过程。
4.阐明蛋白质是生命活动的主要承担者,认同蛋白质与人体营养、健康等关系密切。
组成细胞的分子
新课导入
从某些动物组织中提取的胶原蛋白，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织吸收，从而避免拆线的痛苦。
1．为什么这种缝合线可以被人体组织吸收？
2．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？
组成动物和人体的胶原蛋白是相似的物质。
变为小分子物质才能被吸收，初中学习过食物中的蛋白质要分解为氨基酸才能被吸收，因此说蛋白质在化学组成上应该可以分为更小的分子。
蛋白质的功能
结构 运输 催化 调节 免疫
蛋白质功能的实现
抗原
抗体可变区
抗原
抗体
每一种蛋白质分子都有与它所承担功能相适应的空间结构
蛋白质的基本组成单位——氨基酸
吃胶原蛋白真的可以补充胶原蛋白吗？
蛋白质必需经过消化水解成氨基酸才能被人体吸收和利用。
氨基酸是组成蛋白质的基本单位。
蛋白质的基本组成单位——氨基酸
1
C
COOH
H
H2N
H
甘氨酸
2
C
COOH
H
H2N
CH3
丙氨酸
3
C
COOH
H
H2N
CH
CH3
CH3
缬氨酸
4
CH3
CH3
C
COOH
H
H2N
CH2
CH
亮氨酸
5
C
COOH
H
H2N
CH2
SH
半胱氨酸
6
C
COOH
H
H2N
CH2
CH2
甲硫氨酸
S
CH3
2. 这些氨基酸有什么共同特点？
1. 氨基酸组成元素有哪几种？
C、H、O、N 、(S)
每种氨基酸分子至少都含有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH)，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。
R基不同，氨基酸则不同。
H2N
氨基
C
OH
O
羧基
C
H
R
侧链基团
蛋白质的基本组成单位——氨基酸
蛋白质的基本组成单位——氨基酸
C
NH2
CH3
H2N
H
C
NH2
HOOC
H
CH2
NH2
CH
NH2
HOOC
CH
NH2
HOOC
C
COOH
CH3
HOOC
1
H
C
H
HOOC
H
CH2
NH2
3
4
5
2
判断右图分子是不是构成蛋白质的氨基酸？
蛋白质的基本组成单位——氨基酸
组成人体蛋白质的
21种氨基酸
合成
必需氨基酸
非必需氨基酸
有的同学只喜欢吃一些肉食，从氨基酸种类的角度分析，这种饮食习惯为什么不合理？
衡量食品价值高低的一个很重要的指标是看必需氨基酸的种类。不同食物中必需氨基酸种类不同。
蛋白质的结构及其多样性
氨基酸如何形成胶原蛋白？
氨基酸之间脱水缩合形成肽链
二肽
三肽
多肽
氨基酸
—C
NH2
H
R1
—C—
O
N—
H
C—
H
R2
COOH
肽键
二肽
H2O
OH
N
H
R1
—C—
C—
O
H2
+
—N
H
R2
OH
—C—
CO
H
H
H2O
蛋白质的结构及其多样性
氨基酸之间脱水缩合形成肽链
二肽
三肽
多肽
氨基酸
—C
NH2
H
R1
—C—
O
N—
H
C—
H
R2
C—OH
O
—N
H
R3
OH
—C—
CO
H
H
+
二肽
三肽
H
C
R1
—C
NH2
—C—
O
N—
H
C—
H
R2
—C—
—N
H
R2
OH
CO
H
O
多肽
……
H2O
蛋白质的结构及其多样性
1、2个氨基酸脱水缩合,脱水___个，形成___个肽键，形成的化合物叫_____。
1
1
2、3个氨基酸脱水缩合,脱水___个，形成___个肽键，形成的化合物叫_____。
3、N个氨基酸脱水缩合形成一条肽链，脱水_____个，形成肽键______个，形成的化合物叫_____。
4、N个氨基酸脱水缩合形成2条肽链，脱水_____个，形成肽键______个。
5、N个氨基酸脱水缩合形成M条肽链，脱水________个，形成肽键________个。
2
2
多肽
N - 1
二肽
三肽
N - 1
N - 2
N - 2
N - M
N - M
蛋白质的结构及其多样性
7、一条肽链中至少含有___个氨基，多少个____羧基。如果有一条肽链有2个氨基，则说明有一个氨基在_____上。
6、N个氨基酸脱水缩合形成环状化合物，脱水______个，形成成肽键______个。
N
N
1
1
R基
蛋白质的结构及其多样性
酶
酶
蛋白质
多肽
酶
氨基酸
蛋白质的水解过程（消化道内）：
氨基酸
蛋白质的形成过程（细胞内）：
酶
多肽
酶
蛋白质
酶
吃猪肉是不会长猪肉的！
蛋白质的结构及其多样性
蛋白质的结构及其多样性
氨基酸层面
氨基酸的种类不同
氨基酸的数量不同
氨基酸的排列顺序千变万化
肽链层面
多肽链盘曲、折叠的方式及其形成的空间结构千差万别
蛋白质结构多样性的原因
蛋白质的变性
蛋白质变性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。是化学反应，无法复原。
向某些蛋白质溶液中加入某些无机盐溶液后，可以降低蛋白质的溶解度，使蛋白质凝聚而从溶液中析出,这种作用叫作盐析，是物理变化，可复原。
蛋白质的盐析
变性和盐析
拓展
1、肽键数与氨基酸数目的关系：
10个氨基酸组成的环状多肽
肽键数=氨基酸数=脱去的水分子数
如m个氨基酸构成n个环状多肽，有____个肽键
（环状结构）
m
拓展
2、蛋白质中游离氨基和羧基的数目：
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
蛋白质中氨（羧）基数=
1
+ R基上氨（羧）基数
1
至少含有的氨（羧）基数=
1条肽链：
蛋白质中至少含有的游离的氨基或羧基数=肽链的条数。
拓展
2、蛋白质中游离氨基和羧基的数目：
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
R5
COOH
C
C
CH2
O
N
H
S
S
2HC
C
C
R6
O
N
H
C
H
C
R7
O
N
H
H
C
H
COOH
R8
NH2
公式2：游离氨（羧）基数目=肽链数+R基中氨（羧）基数
H2O
C
H
H2N
C
R1
O
OH
COOH
H
C
R2
N
H
H
拓展——与蛋白质相关的计算
3、蛋白质相对分子质量的计算：
H2O
C
H
H2N
C
R1
O
OH
COOH
H
C
R2
N
H
H
拓展——与蛋白质相关的计算
公式3：蛋白质相对分子质量=氨基酸数×氨基酸平均相对分子质量 - 脱去的水分子数×18
拓展
3、蛋白质相对分子质量的计算（存在二硫键）：
拓展
3、蛋白质相对分子质量的计算：
公式3变：蛋白质相对分子质量=氨基酸数×氨基酸平均相对分子质量 - 脱去的水分子数×18
- 二硫键数×2
H2O
C
H
H2N
C
R1
O
OH
COOH
H
C
R2
N
H
H
S
S
SH +
HS
+ 2H
拓展
4、蛋白质中N、O、C、H原子数计算：
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原子数=
肽键数＋肽链数＋R基上N原子数
=各氨基酸N原子总数
公式5：O原子数=
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
公式6：C原子数=
氨基酸数×2+R基上C原子数
公式7：H原子数=
各氨基酸H原子总数－2×肽键数(－2×二硫键数)
拓展
肽 链 数 氨基酸 平均相对 分子质量 氨基酸 数目 肽键 数目 脱去 水分子 数目 多肽的 相对 分子质量 氨基 数目 羧基
数目
1 a n 至少 个
m a n 至少 个
环状多肽 a n 至少 个
n-1
n-1
na-18(n-1)
1
n-m
n-m
n
n
na-18(n-m)
na-18n
m
0
组成元素
C、H、O、N（P、S）
导致
氨基酸
种类：21种
必需氨基酸：8种
非必需氨基酸：13种
通式：
C
H
C
H2N
OH
O
R
特点：至少有一个－NH2和一个－COOH连在同一个C原子上
脱水缩合
多肽
组成蛋白质的氨基酸种类不同
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
盘驱折叠
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
构
成
导致
本堂小结

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