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2.4 蛋白质是生命活动的主要承担者
第二章 组成细胞的分子
【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？
因为组成动物和人体的胶原蛋白是相似的物质。
这种手术缝合线要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，因此说明蛋白质在化学组成上应该可以分为更小的分子。
细胞中含量最多的有机物是
温故知新
蛋白质
想一想:哪些食品富含蛋白质
蛋白质承担着怎样的功能呢？
一、蛋白质的功能
阅读教材P28，举例说出蛋白质承担的功能
免疫
防御
结构
调节
信息传递
运输
催化
一、蛋白质的功能
蛋白质有结构蛋白、催化、运输、调节和免疫等作用，请结合自己一天的学习生活，思考哪些活动体现了蛋白质的功能？
1.早上梳头
2.早餐吃馒头鸡蛋等食物
3.课间操运动，肌肉活动量增大，血液循环加快，消耗O2速度加快
4.饭后，血糖在短时间内快速上升
5.接种了新冠疫苗
蛋白质是生命活动的主要承担者
想一想：我们从食物中摄取的蛋白质如何为我们所用？
蛋白质必需经过分解成氨基酸才能被人体吸收和利用。作为手术缝合线的胶原蛋白被分解为氨基酸才可以被人体吸收。
氨基酸是组成蛋白质的基本单位
1. 氨基酸的组成元素是什么？
2.找出共同点和不同点,写出氨基酸的结构通式
3.氨基酸分子结构有什么特点？
甘氨酸
缬氨酸
丙氨酸
亮氨酸
阅读书本P29“蛋白质的基本组成单位-氨基酸”，结合下图回答下列问题：
二：蛋白质的基本单位----氨基酸
（一）氨基酸的结构
二：蛋白质的基本单位----氨基酸
甘氨酸
甲硫
氨酸
半胱氨酸
缬氨酸
1.元素组成？
结构异同？
C、H、O、N（S）
甘氨酸
甲硫
氨酸
半胱氨酸
缬氨酸
氨基
羧基
侧链基团（R基）
（一）氨
基
酸
的
结
构
二：蛋白质的基本单位----氨基酸
2.氨基酸的结构通式
C
H
H
H
H
COOH
NH2
H
R
二：蛋白质的基本单位----氨基酸
（一）氨基酸的结构
氨基和羧基的数量：
每种氨基酸至少都含有一个氨基
（—NH2）和一个羧基（—COOH）；
氨基和羧基的连接位置：
都有一个氨基（—NH2）和一个羧基（—COOH）连接在同一个碳原子上；这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团。
氨基酸不同的决定因素：
R基的不同
N
H
H
C
OH
O
C
R
H
氢原子
侧链基团
氨基
羧基
蛋白质的基本组成单位——氨基酸
3. 结构特点：
氨基
NH2
N
H
H
或
羧基
COOH
C
O
OH
或
1.氨基、羧基、R基的正确书写格式分别为： (基团前的“—”不能省略)
2.组成蛋白质的氨基酸至少都有一个氨基和一个羧基,“至少”说明氨基酸分子中的氨基和羧基数目大于等于1个，其他的氨基和羧基位于 上。
3.氨基羧基不同表示方法：
特别关注
—NH2、—COOH、—R
R基
C
COOH
H
H2N
R
非必需氨基酸：
必需氨基酸：
组成人体蛋白质的21种氨基酸
甲硫氨酸，缬氨酸，赖氨酸，异亮氨酸
苯丙氨酸，亮氨酸，色氨酸，苏氨酸
共13种，人体细胞能够合成的氨基酸
共8种，人体细胞不能合成的氨基酸
（甲 携 来 一 本 亮 色 书）
（1）氨基酸的种类：
21种
蛋白质的基本组成单位—氨基酸
1.2
1.组成人体蛋白质的氨基酸有21种，以下属于组成人体蛋白质的氨基酸的是
A. B.
C. D.
√
2.甲硫氨酸的R基是—CH2—CH2—S—CH3，它的分子式是
A.C5H11O2NS B.C3H7S
C.C4H11O2S D.C5H10O2N
√
R基分别是:
－CH2 SH
－CH2 COOH
练3：根据氨基酸通式，写出下面２种氨基酸的Ｒ基
1.氨基酸形成蛋白质的方式叫什么？
2.连接两个氨基酸分子的化学键名称是什么？是如何形成的？
3.什么是二肽？什么是多肽？什么是肽链？
阅读书本P30“蛋白质的的结构及其多样性”，回答下列问题：
三：蛋白质的结构及其多样性
1.氨基酸脱水缩合形成肽链
C
H
R11
H22N
OH
C
O
H22O
C
H
COOH
R22
H
N
H
氨基酸1
氨基酸2
1. 氨基酸的脱水缩合
分析：氨基酸结合脱去的水，氢来自于 ；氧来自于 。
A. 氨基 B. 羧基 C. 氨基和羧基 D. R基
二肽
C
B
肽键
OH
H
H222O
H22O
C
C
H
R11
NH22
C
O
C
H
R22
H
N
O
C
H
COOH
R32
H
N
动手写一写
1. 氨基酸的脱水缩合
三个氨基酸脱水缩合形成的水分子数和三肽化合物中肽键数各多少个？水分子数和肽键数有什么关系？
三肽
二肽
肽键
2个水
2个肽键
肽键数=脱水数
请思考
氨基酸脱水缩合产生的一条多肽链中，氨基数和羧基数是多少
至少含一个氨基和一个羧基，分别在肽链的两端，多余的氨基和羧基分布在R基中
请思考
氨基酸脱水缩合的产物什么 肽是怎么命名的？
由多个氨基酸缩合而成的含有多个肽键的化合物叫多肽。
多肽通常呈链状结构，叫做肽链。
由两个氨基酸缩合而成的化合物
二肽：
多肽：
肽链：
三肽：
肽的名称
①产生水
②产生二肽或多肽
由三个氨基酸缩合而成的化合物
由几个氨基酸构成，就称为几肽
练一练
—C
H2N
H
H
—C—
O
N—
H
C—
CH3
H
COOH
—C—
O
N—
H
C—
H
CH2
C
O
NH2
—C—
O
N—
H
H
CH2
C
COOH
①
②
④
⑥
⑤
⑦
⑧
③
（1）该化合物中，①表示_____⑦表示______③ 表示_____ ；
（2）该化合物由____个氨基酸通过____________ 反应，失去____个水分子形成的，有氨基___个，有羧基__个，含有____个肽键。
（3）该化合物称为 _______
氨基
羧基
肽键
2
2
四肽
4
脱水缩合
3
3
练习与应用
拓展2. 某种脑啡肽具有镇痛作用，可以作为药物来使用，它的基本组成单位是氨基酸。下面是该脑啡肽的结构式。 回答下列问题。
（1）构成一个脑啡肽的氨基酸数目是______；有_____ 种氨基酸参与了脱水缩合反应；生成的水分子数目是_____ 。
（2）请在图中标出其中的一个肽键。
5 4
P32
4
氨基酸
二肽
三肽
多肽
一条多肽链折叠形成蛋白质
几条多肽链折叠形成蛋白质
氨基酸
多肽
蛋白质
脱水缩合
盘曲折叠
形成空间结构
2、蛋白质的结构层次
氨基酸之间脱水缩合形成肽链
1
一条肽链的特定区域进行有规律的盘曲、折叠
2
肽链进行进一步盘绕形成一定的空间结构
3
四条肽链聚集形成复杂空间结构
4
氨基酸之间形成的氢键等
多条肽链通过一定的化学键如二硫键结合在一起
—SH
—SH
+
—S—S—
+
2H
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。
二硫键
2、蛋白质的结构层次
氨基酸：21种
蛋白质：
1010～1012

在细胞内，组成一种蛋白质的氨基酸数目可能成千上万，氨基酸形成肽链时，不同种类氨基酸的排列顺序千变万化，肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别，因此，蛋白质分子的结构极其多样，这就是细胞中蛋白质种类繁多的原因。
3、蛋白质多样性的原因
氨基酸的种类、数目、排列顺序多样
肽链盘曲、折叠的方式及其形成的空间结构多样
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。
4、蛋白质结构异常
可能导致功能异常
运氧功能大大削弱
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。
使蛋白质变性的因素：
高温、辐射、强碱、强酸、酒精、重金属盐。
4、蛋白质结构异常
为什么加热、加酸、喷洒酒精能达到消毒、灭菌的目的？
蛋白质变性
盐析：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。
蛋白质盐析
蛋白质的水解
胃蛋白酶
胰蛋白酶，肠肽酶
氨基酸
蛋白质
多肽
水解
＋
蛋白质的变性
原因：物理因素（高温、紫外线等）
化学因素（强酸、强碱、重金属盐、乙醇等）
蛋白质的盐析
原因：某些物质使蛋白质的溶解度降低。
特点：可逆，加水后絮状物消失
（空间结构改变和破坏，变性失活。）
特点：不可逆
区分蛋白质的盐析、变性和水解
思考：盐析、变性后的蛋白质 （“能”、“不能”）与双缩脲反应。
蛋白质的水解
原因：在蛋白质酶的催化下变成氨基酸或短肽（肽键断裂）
肽键 (“有”、“没有”)破坏。
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
组成元素
C、H、O、N
氨基酸
种类：21种
必需氨基酸：8种
非必需氨基酸：13种
通式：
特点：至少一个－NH2和一个－COOH，连在且都有一
个连在同一个C原子上
脱水缩合
多肽
折叠盘曲
蛋白质
结构多样性
功能多样性
组成
氨基酸合成蛋白质
相关问题的计算
氨基酸数和肽链条数 肽键数 脱水数
n个氨基酸形成一条肽链
n个氨基酸形成m条肽链
3-1
3-1
2-1
2-1
n-1
n-1
9-2
9-2
n-m
n-m
n个氨基酸形成环状多肽
n
n
1.氨基酸数、肽链数、肽键数、脱水数的关系：
★规律1：肽键数＝脱水数
　＝氨基酸数-肽链数
练1：胰岛素分子有A、B两条肽链，A链有21个氨基酸，B链有30个氨基酸，胰岛素分子中肽键的数目是 　。
练2：血红蛋白分子中含 574 个氨基酸，4 条肽链。在形成此蛋白质分子时，脱下的水分子数和形成的肽键数目分别是 。
练3.某蛋白分子如图所示，共有280个氨基酸构成，该蛋白含有的肽键数是　　　。
49
570、570
278
2.蛋白质相对分子质量的计算：
氨基酸数 氨基酸的平均分子质量 肽链条数 蛋白质相对分子质量（Ｍ）
n a 1条肽链
m条肽链
环状肽链
Ｍ=an-18(n-1)
Ｍ=an-18(n-m)
Ｍ=an-18n
★规律2：蛋白质的相对分子质量
＝氨基酸的总分子质量－18×脱去水分子数
（－2×二硫键数）
练：人胰岛素有2条链共含有51个氨基酸，并含有3个二硫键，
则在形成过程中，其相对分子质量共减少了 。
3.蛋白质分子中游离或羧基数目的计算：
★规律3： (1)1条肽链中至少含1个游离的氨基数或羧基。
(2)肽链中含游离的氨基数或羧基数
(3)环状肽中氨基或羧基数目＝
＝肽链条数 + R基上相应的数
＝各氨基酸中氨基或羧基总数 - 肽键数
R基上相应的数
现有氨基酸800个,其中氨基总数为810个,羧基总数为808个,则由这些氨基酸合成的含有2条肽链的蛋白质共有肽键、氨基和羧基的数目依次分别为(　　)
A.798、2和2 B.798、12和10
C.799、1和1 D.799、11和9
Ｂ
有关下图中蛋白质的叙述，错误的是 (　　)
A.R基中共含15个氨基
B.共有124个肽键
C.含有两条肽链
D.至少含有126个氮原子
D
一、概念检测
1.判断下列有关蛋白质的表述是否正确。
(1)蛋白质彻底水解的产物是氨基酸。(√ )
(2)氨基酸仅通过脱水缩合的方式就可以形成蛋白质。(× )
(3)只有细胞内才有蛋白质分布。(× )
(4)蛋白质的空间结构与其功能密切相关。(√ )
2.质量相等的下列食物中，蛋白质含量最多的是(A)
A.烧牛肉 B.烤甘薯 C.馒头 D.米饭
3.下列物质中，属于构成蛋白质的氨基酸的是(A)
4.下列物质中，不属于蛋白质的是(B)
A.胰岛素 B.胆固醇 C.胃蛋白酶 D.抗体
二、拓展应用
1.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。
食物中的营养物质都要被消化成细胞可以吸收的小分子物质，原有的食物形态不存在了，这些小分子都要在人体细胞内重新合成不同的蛋白质在人体内执行不同的功能。
2. 某种脑啡肽具有镇痛作用，可以作为药物来使用，它的基本组成单位是氨基酸。下面是该脑啡肽的结构式。回答下列问题。
(1)构成一个脑啡肽的氨基酸数目是___ ;有____种氨基酸参与了脱水缩合反应;生成的水分子数目是____
(2)请在图中标出其中的一个肽键。
(3)如果上图中的氨基酸顺序发生了改变，它还会具有脑啡肽的功能吗 为什么
5
4
_
4
不能，因为氨基酸的排列顺序决定了脑啡肽的功能，如果氨基酸排列顺序变了，新的物质就不具有脑啡肽的镇痛功能。

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