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(共52张PPT)
蛋白质是生命活动主要承担者
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。
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。
分解为小分子物质才能被吸收；
蛋白质在化学组成上可以分为更小的分子。
中午吃了一份宫保鸡丁，那么其中的蛋白质是否直接变成了他自己身体内的蛋白质呢？如果不是，这些蛋白质最终以什么形式被他吸收呢？
胃、胰蛋白酶
肠肽酶
氨基酸是组成蛋白质的基本单位。
问题探讨
甘氨酸
天冬氨酸
天冬酰氨
问题：
1、氨基酸有哪些化学元素组成？
2、这些氨基酸的结构具有什么共同特点？能否写出氨基酸的通式？
3、氨基、羧基怎么写？以上氨基酸的R基分别怎么写？
观察讨论
C
OH
O
N
H
H
—NH2
—COOH
认识氨基：
认识羧基：
N
H
H
N
H
H
N
H
H
C
OH
O
C
HO
O
C
HO
O
一
蛋白质的基本组成单位——氨基酸
C
C
H
H2N
OH
O
R
基团前面的“—”必须写出来！！！
1.这些氨基酸的结构具有什么共同特点？
2.“氨基酸”这一名词与其分子结构有怎样的对应关系？
每种氨基酸至少有一个氨基（-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。
“氨基酸”代表了氨基酸分子结构中主要部分—氨基和羧基
3.氨基酸的种类由 决定
R
一
蛋白质的基本组成单位——氨基酸
H
H2N
C
C
O
OH
R
氨基
羧基
氨基酸的结构通式
一
蛋白质的基本组成单位——氨基酸
C
H
NH2
H
CH2
COOH
CH
NH2
COOH
CH2
OH
C
H
NH2
COOH
CH2
SH
C
H
NH2
COOH
CH2
SH
×
√
√
×
习题检测
判断哪个不是构成蛋白质的氨基酸？并写出氨基酸的R基
习题检测
1、如果一个氨基酸中含有2个氨基（—NH2），其中一个氨基和羧基连在同一个碳原子上，那么另一个氨基的部位是（ ）
A.与氨基酸相连 B.与羧基端相连
C.和氢相连 D.连在R基上
方法: “一查数量”: 是否有氨基和羧基；
“二看位置”: 是否有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。
注意: 只有两者同时具备才是组成生物体蛋白质的氨基酸
D
2、谷氨酸的Ｒ基为Ｃ３Ｈ５Ｏ２一分子谷氨酸含有的Ｃ、Ｈ、Ｏ、Ｎ原子数依次是（　 ）
Ａ.５、９、４、１　 Ｂ.４、８、５、１
Ｃ.５、８、４、１　 Ｄ.４、９、４、１
C
H
C
Ｃ３Ｈ５Ｏ２
H2N
OH
O
习题检测
3、已知苯丙氨酸的分子式是C9H11NO2,那么该氨基酸的R基是（ ）
A.--C7H7O B.--C7H5NO C.--C7H7N D.--C7H7
A
D
人体内组成蛋白质的21种氨基酸
1.结构通式
3.结构特点：
至少有一个氨基和一个羧基，并且连在同一个碳原子上；
这个碳原子还链接一个氢原子和一个侧链基团R基；
各种氨基酸之间的区别在于R基不同
2.组成元素：
C、H、O、N等，可能含有S
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）
非必需氨基酸：人体细胞能够合成
（13种）
甲携来一本亮色书
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
4.分类：
（依据：R基不同）
甲携来一本亮色书
一
蛋白质的基本组成单位——氨基酸
C
H
COOH
R1
C
H
NH2
COOH
R2
NH2
C
O
H
N
H
OH
二
氨基酸的结合方式——脱水缩合
C
H
R1
NH2
OH
C
O
H2O
C
H
COOH
R2
H
N
H
氨基酸的结合方式
二
氨基酸的结合方式——脱水缩合
C
H
R1
NH2
C
O
C
H
COOH
R2
H
N
H2O
二肽
肽键
脱水缩合
其中一个氨基酸的-COOH(羧基)提供的“-OH”
与另一个氨基酸的-NH2(氨基)提供的“-H”结合产生水。
二
氨基酸的结合方式——脱水缩合
C
H
COOH
R3
H
N
OH
H
C
C
H
R1
NH2
C
O
C
H
R2
H
N
O
二肽
H2O
H2O
二
氨基酸的结合方式——脱水缩合
C
C
H
R1
NH2
C
O
C
H
R2
H
N
O
二肽
C
H
COOH
R3
H
N
H2O
三肽
H2O
类推，由N（N≥3）个氨基酸分子缩合而成的含有多个肽键的链状化合物，叫N肽（多肽）。
思考：1.氨基酸结合的这种反应叫 ？
2.两个氨基酸脱水缩合的产物有哪些？
3.脱水缩合过程形成的水中H、O元素分别来自 ？
4.氨基酸能否按不同的脱水缩合的方式进行结合？
二
氨基酸的结合方式——脱水缩合
（1）该图中， ①表示　 ，③表示　　　　　 ， ⑦表示　　　　 。
（2）该化合物由　 个氨基酸分子失去　　　 个水分子而形成，这种反应叫　　　　 反应。
（3）该化合物含有　　 个肽键，该图所示化合物的名称是　　　 。
（4）该图中所示的氨基酸种类不同，是由　　　　 决定的。
氨基
肽键
羧基
四肽(多肽)
3
4
3
脱水缩合
R基
—C
NH2
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
③
④
⑥
⑤
⑦
⑧
⑨
习题检测
问题探讨：
1.两个氨基酸脱水缩合的产物是什么？
2.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？
3.氨基酸、肽链、形成的水分子、肽键的数量关系是什么？
4.肽链中还有没有游离的氨基和羧基？如果有，他们位于哪里？
5.假设氨基酸的平均分子量为a，由n个氨基酸形成1条肽链，则该多肽链的相对分子质量是多少？若形成m条肽链呢？
氨基酸
肽键
肽键数=4=5-1
肽键数=2=3-1
一条链
肽键数=3=4-1
..........
肽键数=n=n-1
2 3 4 n
-COOH
H2N-
-COOH
-COOH
-COOH
H2N-
H2N-
H2N-
二
氨基酸的结合方式——脱水缩合
肽键数=6=8-2
2.肽键数=________ － _______
氨基酸数
肽链数
H2N-
H2N-
-COOH
-COOH
H2N-
-COOH
氨基酸
肽键
多条链
二
氨基酸的结合方式——脱水缩合
肽键数=5
3.环形肽肽键数=________
氨基酸数
* 环形肽可以看做0条肽链数
四、蛋白质的有关计算
氨基酸
肽键
环状链
二
氨基酸的结合方式——脱水缩合
若氨基酸的平均相对分子质量为a，由n个氨基酸形成1条肽链或m条肽链，则有：
肽链条数 形成肽键数 脱去水分子数 氨基数目 羧基数目 多肽相对分子质量
1
m
* 环形肽可以看做0条肽链数
深化探究
n－1 n－1 至少1个 至少1个 na－18(n－1)
n－m n－m 至少m个 至少m个 na－18(n－m)
结 论
1、脱水数＝肽键数=氨基酸数－肽链数
2、蛋白质分子量=氨基酸平均分子量×氨基酸个数-18×肽键数
3、氨基/羧基数＝肽链条数＋R基氨基数＝氨基/羧基的总数－肽键数；
4、至少氨基/羧基数＝肽链条数；
5、游离氨基/羧基数目＝肽链数＋R基中含有的氨基或羧基数
6、蛋白质中N、O原子数的计算
①N原子数＝肽键数＋肽链数＋R基上的N原子数
②O原子数＝肽键数＋2×肽链数＋R基上的O原子数
* 环形肽可以看做0条肽链数
H
C
CH2
C
OH
O
N
H
H
S
S
H
H
H
C
CH2
C
OH
O
N
H
H
半胱氨酸
二硫键
—SH 巯基
部分氨基酸形成蛋白质的过程中，要形成二硫键“—S—S—”，它是由2个“—SH”脱氢形成的。如果计算分子量题目要求考虑二硫键，注意每个二硫键形成时，分子量减少2。
1、某蛋白质分子含4条肽链，共有560个氨基酸组成，那么形成该蛋白质分子时脱去的水分子数形成的肽键数分别为（ ）Ａ：564个和564个　　　Ｂ：559个和559个Ｃ：556个和564个　　　Ｄ：556个和556个D习题检测2、现有100个氨基酸，其中氨基105个，羧基103个，则由此合成的3条肽链中肽键数目、游离的氨基、羧基的数目分别是(　　)
A．96、8、9　　B．97、7、5　　
C．97、8、6　　D．97、6、4
习题检测
3、胰岛素是一种蛋白质分子，结构如下：①该胰岛素分子含有肽键个；②理论上分析，胰岛素分子至少含有个氨基，个羧基；③51个氨基酸形成胰岛素后，分子量比原来减少了。-S-S-SSSSA链B链4922888A链有21个氨基酸B链有30个氨基酸习题检测4、假设该蛋白质分子中的一条肽链为178肽，其分子式为CxHyNzOwS(z>178,w>179),并且是由下列五种氨基酸组成的:
该178肽彻底水解后将会得到 个赖氨酸， 个赖氨酸， 个天冬氨酸
习题检测
氨基酸：21种
蛋白质：
1010～1012
蛋白质怎么形成的呢？
一条链进一步盘绕形成一定的空间结构
氨基酸脱水缩合形成肽链
一条连特定区域进行有规律的折叠，盘曲
多条连聚集在一起形成复杂的空间结构
氨基酸
蛋白质
多肽
脱水缩合
一条或多条
盘曲折叠
氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次？
讨论
1.从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次？
2.进入人体消化道的蛋白质食物，要经过哪些消化酶的作用才能分解为氨基酸？这些氨基酸进入人体细胞后，需经过怎样的过程才能变为人体的蛋白质？人体中的蛋白质和食物中的蛋白质会一样吗？
3.如果用21个不同的字母代表21种氨基酸，若写出由10个氨基酸组成的长链，可以写出多少条互不相同的长链？
2110
食物蛋白
胃、胰、肠蛋白酶
多肽
肠肽酶
氨基酸
吸收
合成
人体的蛋白质
人体内氨基酸
氨基酸
蛋白质
多肽
脱水缩合
一条或多条
盘曲折叠
讨论
氨基酸数目不同
氨基酸种类不同
氨基酸排列顺序不同
肽链盘曲、折叠方式以及形成的空间结构不同
肽链的数目
下面每个字母代表一个氨基酸，图中构成的肽链是否相同？并说明理由。
A-A-A-A-A-A
A-A-A-A-A-A-A
A-A-A-A
1）
A-A-A-A
B-B-B-B
C-C-C-C
2）
A-B-C-D
B-D-C-A
C-B-D-A
3）
4）
5）
蛋白质多样性的原因：1.组成肽链的氨基酸在种类、数目、排列顺序上的不同
2.肽链的数目及肽链盘曲、折叠方式及形成的空间结构不同
三
蛋白质结构及其多样性
结构与功能相适应
结构决定功能
氨基酸种类不同
氨基酸数目不同
氨基酸排列顺序不同
肽链形成的空间结构不同
蛋白质结构的多样性
蛋白质功能的多样性
决定
三
蛋白质结构及其多样性
肽链形成的数量
2.催化
3.运输
5.调节（信息传递）
4.免疫（防御）
1.结构
蛋白质的功能
“春节运面条”
蛋白质为什么具有这些功能？
1、肌肉的收缩与舒张是靠细丝状蛋白质组成的肌丝间的滑动实现的。
2、红细胞运输氧气以血红蛋白特定的空间结构及其动态变化为基础。
3、酶的与底物特异性结合，专一地催化某反应。
4、细胞间传递信息的调节蛋白，通过蛋白质间的特异性结合，实现信息的精准传递。
蛋白质为什么具有这些功能？
5、抗体通过与抗原特异性结合，实现免疫防御功能。
抗原
病原体
抗体
蛋白质为什么具有这些功能？
结构 运输 催化 调节 免疫
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
结构
调节（信息传递）
免疫
运输
催化
春 节 运 面 条
变性
空间结构改变，不破坏肽键，不可逆
四
蛋白质的变性、盐析、水解
强酸、强碱、高温等会造成蛋白质变性失活。
盐析
蛋白质在盐溶液中溶解度降低析出溶解度的变化，可逆，用于分离、提纯蛋白质
肽键断裂，蛋白质分解为短肽或氨基酸。
水解
多肽
氨基酸
短肽
四
蛋白质的变性、盐析、水解
如何验证这些结构是由蛋白质组成的呢？
血红蛋白
指甲
角蛋白
蛋白质与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应。
问题探讨
题型1：肽键数和水分子数的计算
题型2：蛋白质相对分子质量相关计算
题型3：氨基和羧基的计算
题型4：分子式求结构组成-原子守恒法
蛋白质计算
结论1：
题型1： 肽键和水分子的计算
脱水数＝肽键数=氨基酸数－肽链数
1、二硫键“—S—S—”是蛋白质中连接两条肽链的一种化学键。下图是由280个氨基酸组成的某蛋白质的结构图,对其叙述正确的是 (　　)
A.该蛋白质至少有2个游离的羧基
B.形成该蛋白质的过程中脱去了277个水分子
C.该蛋白质至少有280个游离氨基
D.该蛋白质的功能由氨基酸的数目、种类、排列顺序三方面决定
结论2：
题型2： 氨基和羧基的计算
①至少含有的游离氨基或羧基数目=
②游离氨基数目=
③游离羧基数目=
肽链数
肽链数+R基上氨基数
肽链数+R基上羧基数
若是环状肽呢？
2、下列物质各有一分子,有的属于构成蛋白质的氨基酸,有的不属于,若将其中构成蛋白质的氨基酸脱水缩合成多肤,则其中含有的游离的氨基数、游离的羧基数、肽键数、生成的水分子数依次为（ ）
A
√
√
√
A.1 、2 、2、2 B.2、1 、4、4
C.2 、2 、2 、2 D.1 、2、 3 、3
C
R1
C
H
H2N
OH
O
C
H
C
N
OH
O
R2
H
H
C
R1
CO
H
H2N
C
H
C
HN
OH
O
R2
二肽
H2O
+
脱水缩合
氨基酸的平均相对分子质量为100,求二肽的分子量
蛋白质分分子量=氨基酸数×氨基酸平均相对分子质量－脱去水分子数×18
结论3：
题型3： 蛋白质相对分子质量相关计算
3、胰岛素是一种蛋白质分子，结构如下：①该胰岛素分子含有肽键个；②理论上分析，胰岛素分子至少含有个氨基，个羧基；③51个氨基酸形成胰岛素后，分子量比原来减少了。-S-S-SSSSA链B链4922888A链有21个氨基酸B链有30个氨基酸N原子数
=氨基酸数+R基中的N原子数
O原子数
=肽键数+2×肽链数+R基上O原子数
=所有氨基酸中O原子总数－水分子数
=肽键数+肽链数+R基上N原子数
题型4：分子式求结构组成-原子守恒法S、O、N为突破口
C原子数
H原子数
=所有氨基酸中H原子数－2×脱去水分子数
=2×氨基酸数 + R基中C数
题型4：分子式求结构组成-原子守恒法S、O、N为突破口
4、假设该蛋白质分子中的一条肽链为140肽，其分子式为CxHyNzOwS(z>140,w>141),并且是由下列五种氨基酸组成的:
该140肽彻底水解后将会得到 个半胱氨酸， 个赖氨酸， 个天冬氨酸
（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。
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
习题检测

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