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(共36张PPT)
蛋白质是生命活动的主要承担者
1
掌握氨基酸脱水缩合反应
2
蛋白质的基本单位--氨基酸的种类和结构特点
3
蛋白质的结构及其多样性
学习目标
蛋白质是细胞中含量最高的有机物，这预示着什么？
蛋白质在生命活动中扮演着非常重要的角色（主角）
细胞的生命活动与蛋白质息息相关
课前回顾
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。
思考：为什么这种缝合线可以被人体组织吸收？发生什么样的化学变化才能被吸收？
组成动物和人体的胶原蛋白是相似的，这些胶原蛋白会被水解为氨基酸被人体吸收
蛋白质具有什么功能呢？
肉制品
奶制品
大豆制品
一、蛋白质的功能
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。 如肌肉、头发、羽毛、蛛丝等。
一、蛋白质的功能
胃蛋白质酶结晶
2.催化作用：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，如胃/胰蛋白酶、唾液淀粉酶等。
一、蛋白质的功能
O2分子
细胞膜上具有物质运输功能的转运蛋白
血红蛋白运输氧气
3.运输作用：有些蛋白质具有运输功能，
如血红蛋白、细胞膜上的转运蛋白。
一、蛋白质的功能
4.调节作用：有些蛋白质能够起信息传递的作用，调节机体的生命活动，如胰岛素。
一、蛋白质的功能
5.免疫作用：有些蛋白质有免疫功能，
如抗体，可以帮助人体抵御病菌和病毒等抗原的侵害。
一、蛋白质的功能
功能 实例
羽毛、肌肉、头发、蛛丝等
绝大多数酶
载体、血红蛋白
胰岛素等蛋白类激素
抗体
结构蛋白
催化作用
运输作用
调节作用
免疫作用
蛋白质是生命活动的主要承担者
功能蛋白
一、蛋白质的功能
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。
蛋白质
氨基酸
被组织吸收
酶
水解
思考：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？
蛋白质在化学组成上可以分为更小的分子
二、蛋白质的基本单位——氨基酸
活动：观察氨基酸的分子结构，概括氨基酸结构通式
1、氨基酸的结构特点
二、蛋白质的基本单位——氨基酸
酸
氨基
C
H
H
H
H
COOH
NH2
H
R
特点：至少都含有一个氨基和一个羧基，
并且都有一个氨基和一个羧基连接在同个碳原子上
二、蛋白质的基本单位——氨基酸
2、氨基酸的结构通式
3、氨基酸的种类及分类：
（1）分类依据：能否在人体细胞中 。
合成
21
氨基酸
氨基酸
特点：
种类：
必须从 中获取
种
特点：
人体细胞能够合成
种类：
种
必需
非必需
外界环境
8
13
◎ 组成人体蛋白质的氨基酸有 种。
（2）种类
8种必需氨基酸：缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、甲硫氨酸、色氨酸、苏氨酸、赖氨酸
记忆技巧：甲 携 来 一 本 亮 色 书(苏)
二、蛋白质的基本单位——氨基酸
C
H
NH2
COOH
CH2
SH
C
H
NH2
COOH
CH2
SH
√
×
×
CH
NH2
HOOC
CH
NH2
HOOC
√
以下哪些是组成生物体蛋白质的氨基酸？ R基是什么？
技巧：
1.是否有氨基和羧基；
2.是否有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。
二、蛋白质的基本单位——氨基酸
一定有四种元素：C、H、O、N
有的氨基酸还含有S等元素，S可作为区分蛋白质与其他有机物的特征元素。
组成元素：
例: 分子式C1864H3021O576N468S21的化合物，最可能是（ ）
A.脱氧核糖 B.磷脂 C. 蛋白质 D. 肝糖原
C
二、蛋白质的基本单位——氨基酸
通过上一节课的学习，我们知道人体中氨基酸有21种，蛋白质有1010-1012种。那么21种氨基酸是如何形成种类繁多的蛋白质的呢？
脱水缩合
氨基酸：
21种
蛋白质：
1010～1012
三、氨基酸的结合方式
1.脱水缩合
蛋白质是生物大分子，由许多氨基酸分子通过脱水缩合形成肽键相连而成。肽键是连接两个氨基酸分子的化学键。
氨基酸的结合
C
H
R1
NH2
OH
C
O
H2O
C
H
COOH
R2
H
N
H
三、氨基酸的结合方式
C
H
R1
NH2
C
O
C
H
COOH
R2
H
N
H2O
二肽
肽键
脱水缩合
三、氨基酸的结合方式
—CO—NH—
C
O
N
H
C
O
N
H
肽键
肽键
肽键
肽键的书写形式：
三、氨基酸的结合方式
2.肽的名称确定：
由几个氨基酸构成，就称为几肽。
C
C
H
R1
NH2
C
O
C
H
R2
H
N
O
肽键
二肽
C
H
COOH
R2
H
N
H2O
肽键
三肽
由多个氨基酸分子缩合而成的化合物，叫多肽（链状），多肽经过盘曲、折叠形成蛋白质
氨基酸的结合方式: 脱水缩合
H2O
三、氨基酸的结合方式
H
O
C
CH2
C
H2N
OH
SH
H2C
O
C
H
C
H2N
OH
SH
H
O
C
CH2
C
H2N
OH
S
H2C
O
C
H
C
H2N
OH
S
二硫键
----二硫键
肽链连接方式
许多蛋白质含有两条或多条多肽链，他们通过一定的化学键如二硫键结合在一起。
四、蛋白质的结构及其多样性
由肽链形成蛋白质
肽键
借助氢键、离子键等
借助二硫键等
四、蛋白质的结构及其多样性
①□—□—□
○—○—○
②□—□—□—□
□—□
③□—○—○—□—○
○—□—○—□—○
氨基酸的种类不同
氨基酸的数目不同
氨基酸的排列次序不同
蛋白质结构多样性的原因：
④
肽链盘曲折叠形成的空间结构不同
氨基酸种类、数目、排列顺序不同，以及肽链的空间结构不同。
活动：蛋白质结构多样性的原因分析
四、蛋白质的结构及其多样性
蛋白质的结构多样性决定了其功能多样性。
蛋白质行驶正常的功能依赖于特定的空间构象。
镰刀型细胞
贫血症
四、蛋白质的结构及其多样性
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。
蛋白质变性：
不可逆
使蛋白质变性的因素：
高温、辐射、强碱、强酸、酒精、重金属盐。
四、蛋白质的结构及其多样性
盐析
蛋白质在盐溶液中溶解度降低而析出，溶解度的变化，可逆，用于分离、提纯蛋白质
变性
肽键断裂，蛋白质分解为短肽或氨基酸。
水解
空间结构发生改变，肽键未断裂，不可逆
指在蛋白质水溶液中加入轻金属盐或铵盐，随着盐浓度增大而使蛋白质沉淀析出的现象。但是蛋白质结构并没有改变。
多肽
氨基酸
短肽
四、蛋白质的结构及其多样性
肽键数=
肽键数（脱水数）与氨基酸数目的关系：
=氨基酸数－1
脱去的水分子数
（链式结构）
肽键数=
=氨基酸数－2
脱去水分子数
肽键数 = 脱去水分子数 = 氨基酸数-肽链数
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五、蛋白质的相关计算
肽键数（脱水数）与氨基酸数目的关系：
肽键数=氨基酸数=脱去的水分子数
如n个氨基酸构成一个环状多肽，有____个肽键，脱去____个水分子。
（环状结构）
n
n
五、蛋白质的相关计算
蛋白质中游离氨基和羧基的数目：
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=
一条肽链上至少含有一个游离的氨基和羧基
游离氨（羧）基数目=肽链数+R基中氨（羧）基数
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
五、蛋白质的相关计算
蛋白质相对分子质量的计算：
例：假设氨基酸的平均相对分子质量为100，152个氨基酸形成的一条多肽链的相对分子质量是多少？
152×100
-151×18
=12482
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
五、蛋白质的相关计算
小结
归纳：计算
假设：氨基酸平均分子量为a
肽链数 氨基酸数 肽键数 脱水数 蛋白质 相对分子质量 氨基数 羧基数
1条 n n－1 n－1 an－18(n－1) 至少 1个 至少
1个
m条 n n－m n－m an－18(n－m) 至少 m个 至少m个
环状肽 （0条） n n n an－18n 最少 0个 最少
0个
五、蛋白质的相关计算
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
S
S
SH +
HS
+ 2H
若存在二硫键
五、蛋白质的相关计算
蛋白质中原子数计算：
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
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
H原子数=
各氨基酸中H的总数－2×脱水数
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
C原子数=氨基酸数× 2＋R基上的碳原子数
五、蛋白质的相关计算
组成元素： C、H、O、N，有的还含S
基本单位：氨基酸
种类：21种
通式
特点：
化学结构：多肽是多个氨基酸分子缩合后以肽键而成的特定氨基酸序列
多样性原因：氨基酸种类不同、数目成千上万、排列顺序千变万化；空间结构千差万别
脱水
缩合
每种氨基酸分子至少含有一个氨基和一个羧基,并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上
空间结构：蛋白质
盘曲
折叠
特点：一条或几条肽链以一定的化学键连接，按一定的方式盘曲或折叠成有一定空间结构的蛋白质
一个氨基酸分子的羧基与另一个氨基酸的氨基相连接，同时脱去一分子水的结合方式。
功能多样性：构成细胞和生物体的结构蛋白；生化反应的催化物质；具体运输能力的蛋白；调节生命活动的蛋白；具有免疫功能的抗体蛋白
课堂总结

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