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2.4 蛋白质是生命活动的主要承担者
问题探讨
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。
讨论
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
蛋白质的消化过程
蛋白质的基本单位是：
胃蛋白酶
肠肽酶
氨基酸
胰蛋白酶
一、蛋白质的基本组成单位——氨基酸
思考·讨论
（1）氨基酸的结构特点
观察下列几种氨基酸的结构：
亮氨酸
讨论
1.这些氨基酸的结构具有什么共同特点？（元素组成、结构特点）
2.“氨基酸”这一名词与其分子结构有怎样的对应关系？
亮氨酸
C
H
H2N
H
C
O
OH
甘氨酸
C
H
H2N
CH
C
O
OH
CH3
CH3
缬氨酸
C
H
H2N
C
O
OH
CH3
C
H
H2N
CH
C
O
OH
CH3
CH3
CH2
亮氨酸
丙氨酸
侧链基团
氨基
羧基
C
H
C
N
R
H
H
O
OH
氨基
羧基
R基
H
氨基
羧基
R基
氨基酸分子结构通式
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.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。
【探究一】氨基酸的种类和结构
1. ①NH2—CH2—COOH ②NH2—CH2—CH2OH
1.判断上列哪些是属于构成蛋白质的氨基酸？判断一个分子式是否是氨基酸的依据是什么？氨基酸结构通式中可变的部分是谁？
2.写出上述构成蛋白质的氨基酸的所有的侧链集团的结构式，R基可以包含氨基或羧基吗？
①、③
是否符合氨基酸的结构通式特点
R基
1.下列分子中，不属于构成生物体的蛋白质的氨基酸分子式的是（ ）
A． B.
C． D.
练习
H2N—CH—CH3
COOH
H2N—CH2—CH2—COOH
H2N—(CH2)4—CH—COOH
NH2
H2N—CH—COOH
CH2CH2COOH
B
必需氨基酸：共8种（婴儿有9种，加组氨酸）
异亮氨酸、甲硫氨酸、赖氨酸、缬氨酸、亮氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸
思考：有些同学有“偏食”的习惯，请分析这种习惯好不好？
非必需氨基酸：另外的13种
组成蛋白质的氨基酸约有21种
（2）氨基酸的种类
（甲 携 来 一 本 亮 色 书）
【探究二】蛋白质的形成过程
1. 阅读教材30页，请用以下能构成蛋白质的氨基酸，写出脱水缩合反应的过程，并标出肽键。
①
NH2—CH2—CH—COOH
②
2.上述脱水缩合的产物叫什么？命名的原则是？脱去的水中的H来自于什么结构，O呢？
C
H
COOH
R2
H
N
二肽
C
H
R1
H2N
OH
C
O
H2O
H
脱水缩合
肽键
脱水缩合: 一个氨基酸分子的羧基(—COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(-NH2)，脱去一分子水而连接起来，这种结合方式叫做脱水缩合。
1.氨基酸的结合方式：
肽键
C
H
COOH
R3
H
N
OH
H
C
C
H
R1
H2N
C
O
C
H
R2
H
N
O
二肽
H2O
H2O
三肽
肽键
以此类推，由多个氨基酸分子缩合而成的含有多个肽键的化合物，叫多肽。多肽通常呈链状，叫作肽链。
（1）图中A表示______________，D表示_______________。
（2）该化合物是由________个氨基酸分子失去________个分子的水而形成的，这种反应叫做_________。在这个过程中，相对分子质量减少了__________。该化合物称为__________。形成该化合物时脱去的水中的氢来自于__________________，氧来自于______________ _。
（3）图中表示R基的字母是_________________，在图中标出肽键。
（4）图中有____________个氨基和_______________个羧基。
（5）该化合物水解成氨基酸的过程需_________分子的水。该化合物是由_______________种氨基酸脱水缩合而成。
练习
2.据图回答下列问题：
氨基
羧基
3
2
脱水缩合
36
三肽
前一个氨基酸的羧基和后一个氨基酸的氨基
氨基酸的羧基
B、C、G
1
2
2
2
蛋白质分子
由于氨基酸之间能够形成氢键等，从而使得肽链能盘曲、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质分子。
许多蛋白质分子都含有两条或多条肽链，它们通过一定的化学键如二硫键相互结合在一起。
2.由肽链形成蛋白质
—SH
—SH
+
—S—S—
+
2H
这些肽链不呈直线，也不在同一个平面上，而是形成更为复杂的空间结构。例如， 血红蛋白是一种由574个氨基酸组成的蛋白质，含四条多肽链，它的空间结构如图所示。
思考·讨论
1.从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次？
2.人体中的蛋白质和食物中的蛋白质会一样么？
三、蛋白质的功能
细胞的各项生命活动都离不开蛋白质。
蛋白质能够承担如此多样的功能，这与蛋白质的多样性有关。
崔（催化）姐（结构）运（运输）面（免疫）条（调节）
组成蛋白质的氨基酸有21种
蛋白质有多少种？
1010～1012种
？
21种氨基酸如何构成多种多样的蛋白质？
二、蛋白质的多样性
2
3
5
7
9
6
8
6
7
9
10
8
4
10
3
5
7
6
7
9
4
10
1
10
4
3
3
7
7
4
10
9
2
氨基酸数目
氨基酸种类
氨基酸的排列顺序
肽链的盘曲、折叠方式形成的空间结构
2110
由n个氨基酸所构成的肽链的种类数是21n种
21种氨基酸
组成由10个氨基酸脱水缩合的肽链种类有？
3.现有足量的甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸3种氨基酸，它们能形成的三肽种类以及包含3种氨基酸的三肽种类分别最多有(　　)
A．9种，9种　 B．6种，3种
C．18种，6种　 D．27种，6种
练习
D
1.结构蛋白：许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质。如羽毛、肌肉、头发、蛛丝等的成分主要是蛋白质。
2.催化作用：细胞内的化学反应离不开酶的催化。绝大多数酶都是蛋白质。（下图所示为胃蛋白质酶结晶）
3.运输作用：有些蛋白质具有运输载体的功能。如血红蛋白、载体蛋白。
4.调节生命活动：有些蛋白质起信息传递的作用，能够调节机体的生命活动，如胰岛素、生长激素。
图中央浅色区域的部分细胞分泌胰岛素
5.免疫功能：人体内的抗体是蛋白质，可以帮助人体抵御病菌和病毒等抗原的侵害。
6.识别作用：细胞膜的外表有一层糖蛋白，与细胞的识别作用有密切关系。糖蛋白的识别作用好比是细胞与细胞之间，或细胞与其他大分子之间，互相联络用的文字或语言。
总体来说，蛋白质是细胞的基本组成成分，具有参与组成细胞结构、催化、运输、信息传递、防御等重要功能。 可以说，细胞的各项生命活动都离不开蛋白质。
蛋白质能够承担如此多样的功能，这与蛋白质的多样性有关。
小结
C、H、O、N等
约21
脱水缩合
肽键
氨基酸
分子结构
功能
◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇
肽链中的肽键数、脱去的水分子数与氨基酸个数的关系：
(1)
氨基酸个数10
肽键数 9
(2)
◇-◇-◇-◇-◇
◇-◇-◇-◇-◇
氨基酸个数10
肽键数 8
(3)
◇-◇-◇
◇-◇-◇-◇
◇-◇-◇
肽键数 7
氨基酸个数10
肽链条数1
肽链条数2
肽链条数3
=
=
=
—
—
—
脱去水分子数 9
=
=
=
脱去水分子数 8
脱去水分子数 7
第2课时 氨基酸形成多肽的相关计算
脱去水分子数= 肽键数= 氨基酸个数－肽链条数
结论
1
2
n-1
n-2
n-m
4
1
2
n-1
n-2
n-m
4
—C
NH2
H
R1
—C—
O
N—
H
C
H
R2
—C—
O
N—
H
C—
COOH
H
R3
一条肽链至少含有____个羧基和_____个氨基。
一
一
m条肽链至少含有____个羧基和_____个氨基。
m
m
蛋白质中至少含有的游离的氨基或羧基数=肽链的条数。
氨基数和羧基数的计算
结论
H2N——
——COOH
蛋白质相对分子量的计算
缬氨酸
CH
CH3
CH3
H2N—C— C—OH
H
O
H2N—C— C—OH
H
O
H
甘氨酸
甘氨酸、缬氨酸的分子量分别是 、 。
由一个甘氨酸和一个缬氨酸形成的蛋白质的分子量分别是__ 。你是如何计算出来的？
75 117
174
蛋白质相对分子质量＝氨基酸平均相对分子质量×氨基酸数量－失去水分子数×18
*若含有二硫键，还应减去二硫键相对应的氢，形成一个二硫键去掉两个H（不指出就默认不含有）
1
2
n-1
n-2
n-m
4
1
2
n-1
n-2
n-m
4
1
1
1
2
m
2
氨基酸数（n） ； 氨基酸平均分子相对质量（a）
一条肽链 m条肽链
肽键
脱去水分子
减轻的质量
多肽相对分子质量
至少含有的氨基或羧基数
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
相关计算公式小结
每一种蛋白质分子都有与它所承担功能相适应的独特结构，如果氨基酸序列改变或蛋白质的空间结构改变，就可能会影响其功能。
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。
例如，鸡蛋、肉类经煮熟后蛋白质变性就不能恢复原来状态。原因是高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，容易被蛋白酶水解，因此吃熟鸡蛋、熟肉容易消化。
又如，经过加热、加酸、加酒精等引起细菌和病毒的蛋白质变性，可以达到消毒、灭菌的目的。
四、蛋白质与社会的联系
四、蛋白质与社会的联系
蛋白质的盐析
原因：轻金属盐、铵盐的加入使得蛋白质的溶解度降低
结果：蛋白质析出
特点：可逆，加水后絮状物消失
蛋白质在某些物理或者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。
2.引起蛋白质变性的原因有哪些？
加热、加酸、加酒精等
3.变性的蛋白质还能跟双缩脲试剂反应吗？
可以，因为变性的蛋白质空间结构破坏了，但是肽键还在；双缩脲试剂是与蛋白质中的肽键发生反应的；
1.蛋白质变性的实质是什么？
民间有一种“吃什么补什么”的说法，如吃鱼眼能明目，喝虎骨酒可以壮筋骨。请你运用 本节所学的知识对这种说法作出评价。
组成元素
C、H、O、N（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
折叠盘旋
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
组成
导致
脱水数=肽键数=氨基酸数—肽链数
计算
课堂小结

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