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Proteios
拉丁文，“首要的物质”
Protein
英文，翻译为“蛋白质”
？
蛋白质
第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者
1
概述蛋白质的主要功能。
2
说明氨基酸的结构特点及其种类（重点）。
3
描述氨基酸脱水缩合形成蛋白质的过程（难点）。
4
阐明蛋白质结构及其多样性（难点）。
【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。手术一段时间后，这种缝合线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.这种缝合线发生怎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
蛋白质在化学组成上应该可以分为更小的分子
氨基酸
目标一
蛋白质的功能
细胞中的化学反应离不开酶的催化。绝大多数酶都是蛋白质（图为胃蛋白酶结晶）。
催化
有些蛋白质具有运输功能（图为血红蛋白示意图，能运输氧）。
运输
有些蛋白质有免疫功能。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。
免疫
许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质，称为结构蛋白。例如，肌肉、头发、羽毛、蛛丝等的成分主要是蛋白质（图为肌肉纤维）。
结构
有些蛋白质能够调节机体的生命活动，如胰岛素（图中黄色区域的部分细胞能分泌胰岛素）。
调节
【活动一】阅读教材P28，举例说出蛋白质承担的功能
构成细胞和生物体结构的重要物质
——结构蛋白
血红蛋白
抗体
催化功能
运输功能
调节功能
免疫功能
1．蛋白质的功能
细胞和生物体
催化作用
免疫作用
巧记“狗催运面条”
蛋白质是生命活动的主要承担者！
生长激素
【思考】食物中的蛋白质能被人体直接吸收吗？
蛋白质必须经过消化，成为各种氨基酸，才能被人体吸收利用。
目标二
蛋白质的基本组成单位——氨基酸
2．蛋白质的基本组成单位——氨基酸
（1）氨基酸的种类
在人体中，组成蛋白质的氨基酸有 种
非必需氨基酸
必需氨基酸
人体细胞不能合成，必须从外界环境中获取
（8种）
人体细胞能合成
（13种）
甲硫（蛋）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
巧记：“甲携来一本亮色书”
21
【了解一下】婴儿有9种，多一种组氨酸。
【活动二】观察4种氨基酸，找出共同点和不同点，尝试书写氨基酸的结构通式。
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
CH
C
O
OH
CH3
CH3
CH2
亮氨酸
C
H
H2N
C
O
OH
CH3
丙氨酸
C
O
OH
C
R
H
COOH
H2N
NH2
N
H
H
氨基
羧基
COOH
R
侧链基团（R基）
（2）氨基酸的结构通式及其结构特点
不变部分
可变部分
①每种氨基酸分子至少都含有一个 （—NH2）和一个 （—COOH），都有一个 和一个 连接在同一个碳原子上。
②该碳原子还连接一个 和一个侧链基团，这个侧链基团用 表示。
③各种氨基酸的区别在于 基的不同。
氨基
羧基
氨基
羧基
氢原子
R
R
—R？
21种
C
H
H
H
H
COOH
NH2
H
R
【活动二】选择：下列四个结构式中，属于构成人体蛋白质的氨基酸分子的是
A.
B.
C.
D.
【活动二】判断：下列属于构成蛋白质的氨基酸有？
2
①
②
③
④
至少都含有一个（—NH2）和一个（ —COOH ）？
（3）氨基酸的组成元素
组成氨基酸的基本元素有？
C、H、O、N
若某氨基酸中含S，则S位于？
R基
甲硫氨酸
【核心探讨】观察下列四种氨基酸的结构，探究以下问题：
（1）构成蛋白质的氨基酸共有的部分是？
（2）这四种氨基酸分子的R基分别是？
（3）“氨基酸”这一名词与其分子结构有怎样的对应关系？
（4）组成蛋白质的氨基酸分子中都只含有一个氨基和一个羧基吗？若有一个以上的氨基或羧基，多出来的氨基或羧基分布在哪里？
“氨基酸”代表了其分子结构中的主要部分，即氨基和羧基。
至少
多出来的氨基或羧基位于R基上。
【判断正误】
（1）蛋白质具有催化、免疫、遗传、调节等各种功能（　　）
（2）蛋白质是目前已知的结构最复杂、功能最多样的分子（　　）
（3）氨基酸分子的氨基和羧基都连在同一个碳原子上（　　）
（4）非必需氨基酸是指人不一定需要的氨基酸（　　）
【典题应用】
1．下列化合物中，属于构成蛋白质的氨基酸的是（　　）
A．①②③④ B．①②③ C．①② D．②④
B
2．缬氨酸的R基为—C3H7，则一分子缬氨酸含有的C、H、O、N原子数依次为（　　）
A．2、4、2、1
B．5、11、2、1
C．5、9、4、1
D．5、8、2、1
B
蛋白质
蛋白质
功能多样性
1010~1012
蛋白质
种类多样性
？
？
有机物中含量最多
结构最复杂
功能最多样的分子
蛋白质的结构
目标三
蛋白质的结构及其多样性
【活动三】阅读《教材》 P30—31
（1）氨基酸的脱水缩合反应？
（2）什么是二肽、三肽、四肽……多肽？
（3）蛋白质结构多样性的原因？
完成【学习笔记】P23
R1
C
H
H2N
C
OH
O
COOH
R2
COOH
H
N
C
H
H
NH2
氨基酸连接.swf缩 合
R2
COOH
H
N
C
H
R1
C
H
H2N
C
O
H2O
＋
肽键
二肽
脱水缩合
脱去的水分子中氢、氧元素的来源
氢
氧
羧基和氨基
羧基
1.脱水缩合
一个氨基酸分子的 与另一个氨基酸分子的 相连接，同时脱去一分子的 ，这种结合方式叫作脱水缩合。
氨基
羧基
水
（1）过程①名称： 。
（2）物质②名称： 。
（3）结构③名称： 。
脱水缩合
二肽
肽键
R3
COOH
H
N
C
H
H
H2O
＋
肽键
R2
H
N
C
H
R1
C
H
H2N
C
O
C—OH
O
=
二肽
三肽
=
R2
C
H
N
C
H
R1
C
H
H2N
C
O
R3
COOH
H
N
C
H
O
肽键
肽键
多肽？
多肽通常呈链状结构，所以多肽通常又叫肽链。
四肽？
二肽？
三肽？
由四个氨基酸分子缩合而成的化合物
由多个氨基酸分子脱水缩合而成的，含多个肽键的化合物。
由两个氨基酸脱水缩合而成的化合物
由三个氨基酸脱水缩合而成的化合物
…………
【核心探讨】分析氨基酸脱水缩合形成肽链的过程，参考如下多肽链的模式图分析：
（1）肽链形成过程中，失去的水分子中氢和氧元素的来源分别是什么？
氢
氧
羧基和氨基
羧基
（2）氨基酸、肽链、形成的水分子、肽键的数量关系是什么？游离的氨基和羧基数量关系是什么？
游离的氨基
游离的羧基
①2个氨基酸脱水缩合成一条肽链的化合物，这个化合物的名称为 ，
含有 个肽键，失去 个水分子；
游离氨基数至少 个，游离羧基数至少 个；
N原子数至少 个，O原子数至少 个。
二肽
1
1
1
1
2
3
—COOH
游离的氨基、羧基分别位于肽链的两端，R基中也可能有。
【问题探究】脱水缩合有关的计算
②3个氨基酸脱水缩合成一条肽链的化合物，这个化合物的名称为 ，
含有 个肽键，失去 个水分子；
游离氨基数至少 个，游离羧基数至少 个；
N原子数至少 个，O原子数至少 个。
三肽
2
2
1
3
1
4
游离的氨基、羧基分别位于肽链的两端，R基中也可能有。
游离的氨基
游离的羧基
③n个氨基酸经脱水缩合形成一条多肽链时，这个化合物的名称为 ，
需脱去_______个水，形成_______个肽键；
游离氨基数至少 个，游离羧基数至少 个；
N原子数至少 个，O原子数至少 个。
n-1
n-1
1
1
n
n+1
多肽
游离的氨基、羧基分别位于肽链的两端，R基中也可能有。
氨基酸
肽键
④n个氨基酸经脱水缩合形成2条多肽链时，
需脱去 个水，形成 个肽键；
游离氨基数至少 个，游离羧基数至少 个；
N原子数至少 个，O原子数至少 个。
n-2
n-2
2
2
n
n+2
游离的氨基、羧基分别位于两条肽链的两端，R基中也可能有。
【总结】n个氨基酸经脱水缩合形成m条多肽链时，
需脱去 个水，形成 个肽键；
游离氨基数至少 个，游离羧基数至少 个；
N原子数至少 个，O原子数至少 个。
n-m
n-m
m
m
n
n+m
肽键数＝
＝氨基酸个数－肽链条数
＝脱去的水分子数
（2）氨基酸、肽链、形成的水分子、肽键的数量关系是什么？
（3）肽链中还有没有游离的氨基和羧基？如果有，它们位于哪里？游离的氨基和羧基数量关系是什么？
至少含有的游离羧基或氨基数
= 肽链条数
实际含有的游离羧基（或氨基）数=
=肽链条数+ 中的羧基（或氨基）数
R基
游离的氨基、羧基分别位于每条肽链的两端，R基中也可能有。
（4）假设21种氨基酸的平均相对分子质量为a，由n个氨基酸形成1条肽链，则该多肽的相对分子质量是多少？
若由n个氨基酸形成m条肽链，则该多肽的相对分子质量是多少呢？
na－18（n－1）
na－18（n－m）
2.氨基酸形成蛋白质的过程（蛋白质的结构层次）
……
蛋白质
多肽链
肽链盘曲、折叠
形成复杂的空间结构
氨基酸
脱水缩合
形成肽键
多条肽链聚集
基本元素
氨基酸之间能形成氢键
【例如】血红蛋白可以运输氧气
许多蛋白质分子都含有两条或多条肽链
574个氨基酸组成
含有4条多肽链
肽链之间通过一定的化学键，如，二硫键相互结合在一起
—SH + —SH
→—S—S— + 2H
【活动四】蛋白质种类多样性的探究
（1）由三个不同种类的氨基酸，最多能形成 种三肽；
6
（2）给你足够数量的3种氨基酸，最多能形成 种五肽；
35
（3）体内足量的21种常见氨基酸组成含10个氨基酸的十肽，有多少种可能？
2110
【提示】一个蛋白质分子往往含有成百上千个氨基酸。
肽链中氨基酸的种类、数目、排列顺序千变万化。
（4）下图中四组图分别表示蛋白质结构的多样性形成的原因，试把各组图示提供的信息用文字叙述表达出来。
A表示 ；
B表示 ；
C表示 ；
D表示 。
氨基酸的数目不同
氨基酸的种类不同
氨基酸的排列顺序不同
肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同
3．蛋白质种类多样性的原因
在细胞内，组成一种蛋白质的①氨基酸 可能成千上万，氨基酸形成肽链时，②不同种类氨基酸的③ 千变万化，④肽链的 千差万别，因此，蛋白质分子的结构极其多样。
数目
排列顺序
盘曲、折叠方式及其形成的空间结构
4.蛋白质的结构影响功能
每一种蛋白质分子都有与它所承担的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。
呈球状
聚合成纤维状
运输氧的能力大大降低
5.【与社会的联系】蛋白质的变性
在某些物理和化学因素作用下，蛋白质的空间构象被破坏，从而导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象。
（1）概念？
（2）引起变性的因素？
高温、过酸、过碱、重金属、酒精等。
蛋白质变性过程一般是不可逆的
阅读《教材》 P32
是指蛋白质在某些 因素作用下，其特定的 被破坏，从而导致其理化性质的改变和生物活性 的现象。
5.【与社会的联系】蛋白质的变性
（1）概念？
阅读《教材》 P32
物理和化学
空间构象
丧失
引起变性的因素？
高温、过酸、过碱、重金属、酒精等。
蛋白质变性过程一般是不可逆的
（2）应用？
①鸡蛋、肉类煮熟后，由于高温蛋白质变性，使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，容易被 水解，因而容易被消化吸收。
②经过加热、加酸、加酒精等引起细菌和病毒的 ，从而达到消毒、灭菌的目的。
蛋白酶
蛋白质变性
【拓展应用 《教材》 P31】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。
食物中的蛋白质要经过胃蛋白酶、胰蛋白酶、肠肽酶等多种水解酶的作用，才能分解为氨基酸。这些氨基酸被吸收进入人体细胞后，经脱水缩合形成二肽、三肽……多肽，再由多肽链构成人体蛋白质。
人体蛋白质与食物中的蛋白质不一样，其具有完成人体生命活动的结构和功能。
【延伸拓展2】变性的蛋白质还能否和双缩脲试剂反应呈现紫色？
变性的蛋白质仍可以和双缩脲试剂反应呈现紫色，因为肽键并未断裂。
蛋白质变性，其空间结构被破坏，肽键未断裂。
【延伸拓展1】糖尿病患者需要使用胰岛素来治疗，胰岛素是注射还是口服呢？为什么？
只能注射不能口服
胰岛素是蛋白质，若口服会被消化水解成氨基酸被吸收，而失去作用。
（1）含有两个肽键的化合物叫作二肽（　　）
（2）蛋白质变性是由于肽键的断裂造成的（　　）
（3）变性的蛋白质也能与双缩脲试剂发生紫色反应（　　）
（4）蛋白质变性是可逆的化学反应（　　）
【判断正误】
3．两种氨基酸结构式如图，它们在形成二肽化合物时，最可能相互缩合的基团是（多选）（　 　）
【典题应用】
AB
A．①与⑤ B．②与④ C．②与⑥ D．③与④
4．血红蛋白分子含有两条α肽链和两条β肽链，其空间结构如图甲所示；图乙表示β肽链一端的部分氨基酸序列。请分析回答下列问题：
（1）图乙所示结构含有 种氨基酸，①的名称是 。
（2）血红蛋白是由574个氨基酸组成的，氨基酸经过 过程形成4条多肽链，该过程中形成 个肽键。
（3）若两条β肽链完全相同，则图甲所示的血红蛋白至少含有 个羧基。
3
氨基
脱水缩合
570
8
（4）据图分析，蛋白质分子的多样性是由 不同导致的。
（5）若图甲血红蛋白某一处的谷氨酸被缬氨酸取代，就可能形成聚合成纤维状的异常血红蛋白，则由其参与组成的红细胞运输氧的能力将 （填“不变”“减弱”或“失去”）。由此能得到什么结论？ 。
氨基酸的数目、种类、排列顺序
以及肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构
减弱
蛋白质结构与功能相适应
（6）图丙为血红蛋白变性和水解的示意图，总结两者的区别：
水解是蛋白质或者多肽中肽键断裂，分解为氨基酸的过程，和脱水缩合的过程相反。
变性是蛋白质空间结构被破坏的过程，此过程肽键一般不断裂。
【网络构建】

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