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2.4蛋白质是生命活动的主要承担者
你能够说出几种富含蛋白质的食品？
大豆
制品
奶类
制品
肉蛋
食品
蛋白质是细胞内重要的有机物
蛋白质是细胞中含量最高的有机物，是生物体内重要的营养物质。
组成生物体的常见蛋白质有哪些？蛋白质承担着怎样的功能呢？
组成生物体的常见蛋白质
如何验证这些结构是由蛋白质组成的呢？
蛋白质与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应。
血红蛋白
指甲
角蛋白
一、蛋白质的功能
——阅读教材P28，举例说出蛋白质承担的功能
肌肉的收缩与舒张是靠肌细胞中由细丝状蛋白质组成的肌丝间的滑动实现的。
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、运输功能：有些蛋白质具有运输载体的功能。如血红蛋白能运输氧、载体蛋白。
3、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。
4、调节作用：有些蛋白质作为信息分子，能够调节机体的生命活动，如胰岛素、生长激素。
生长激素促进骨骼生长、调节生长发育等生命活动
胰岛素调节血糖
5、免疫功能： 如抗体
有些蛋白质有免疫功能。人体内的抗体是免疫球蛋白，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。
一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担者。
结构蛋白
调节作用
催化作用
运输功能
免疫功能
小结
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
蛋白质功能的实现
蛋白质的功能具有多样性，与蛋白质结构的多样性有关。
人体内有数万种不同的蛋白质，生物界估计有1010-1012种，如此多的蛋白质有什么样的组成和结构呢？
蛋白质的基本单位—
手术缝合线的胶原蛋白之所以能被吸收，是因为胶原蛋白被分解为可以被人体吸收的氨基酸。
氨基酸
二、蛋白质的基本单位--氨基酸
阅读书本P29：观察氨基酸的分子结构，概括氨基酸结构通式
思考：氨基酸的组成元素是什么？
C、H、O、N、有的还有S、Fe等
对比生物体内组成蛋白质的21种氨基酸，检验结构通式的正确性
SeH
C
H
H2N
R
氨基
羧基
C
OH
O
1、氨基酸的结构通式
结构特点：
1、每种氨基酸分子中至少都含有一个氨基和一个羧基；
（R基上可能存在氨基或羧基）
2、都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上；
3、这个碳原子还连接着一个氢原子和一个侧链基团，这个侧链基团用R表示；
4、R基的不同，决定氨基酸的不同种类。
简写：
CH
COOH
H2N
R
1、氨基酸的种类由什么决定？
R基决定氨基酸的种类和理化性质。
2、氨基酸的元素组成？及各原子个数？
C2H4O2N1，其余在R基；
C、H、O、N，R基可能还有S、Fe等；
R基决定氨基酸的组成元素和原子数目；
3、氨基酸中氨基和羧基的个数？
中心C上有1个氨基1个羧基，其余在R基
R基决定氨基酸中氨基和羧基的数目；
思考
（1）每个氨基酸分子至少都有_____ _______ 并且都有一个氨基和一个羧基连在 _________ 上
（2）R基
一个氨基和一个羧基
同一个碳原子
决定氨基酸的种类和理化性质；
决定氨基酸的组成元素（除C、H、O、N外，其余在R基）；
决定氨基酸的原子个数（C2H4O2N1，其余在R基）；
决定氨基和羧基的数目（中心C上有1个氨基1个羧基，其余在R基）；
4、组成蛋白质的氨基酸在结构上有什么要求？
注意：组成蛋白质的氨基酸的正确书写
(1)“中心碳原子”有四个邻居，其中三个固定不变，即—NH2、—COOH、—H，还有一个是可变的—R。
(2)氨基、羧基和R基的正确书写格式：
—NH2、—COOH、—R(不要忘记前面要有短线“—”)。
—C—
H
NH2
COOH
CH3
—C—
H
NH2
COOH
CH2
SH
—CH2—
NH2
COOH
—C—
H
NH2
COOH
CH2—
H
②
①
③
④
（2）如果是氨基酸，则它们的R基分别是: ____ _____ _____
（1）以上属于组成蛋白质的氨基酸的是_____
①②④
-CH3,
-H,
SH
CH2
试一试：
2、氨基酸的种类
判断：
（1）必需氨基酸是指人必需的氨基酸（ ）
（2）非必需氨基酸是指人不一定需要的氨基酸（ ）
×
×
（21种）
非必需氨基酸（成人13种）
必需氨基酸（ 成人8种，婴儿9种）
人能否合成
（人不能合成）
思考：有些同学有“偏食”的习惯，请分析这种习惯好不好？
氨基酸(21种)是组成蛋白质的基本单位
与生活的联系
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
助记：假 设 来 借 一 两 本 书
必须从外界环境种直接获取的的氨基酸。
非必需氨基酸：
可以体内合成的氨基酸。
人能否合成
拓展提升
笨蛋来宿舍晾一晾鞋
氨基酸：21种
蛋白质：
1010～1012
蛋白质是以氨基酸为基本单位构成的生物大分子。
氨基酸是如何组成蛋白质的呢？
三、蛋白质的结构及其多样性
氨基酸
肽链
氨基酸脱水缩合形成肽链
1、氨基酸是如何组成蛋白质的？
氨基酸是如何组成蛋白质的？
R1
C
H
H2N
C
OH
O
COOH
R2
COOH
H
N
C
H
H
NH2
脱水缩合
R2
COOH
H
N
C
H
R1
C
H
H2N
C
O
H2O
＋
肽键
二肽
1、氨基酸是如何组成蛋白质的？
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
多肽链经过盘曲折叠就构成了蛋白质分子
脱水缩合
1、氨基酸是如何组成蛋白质的？
肽键
脱水缩合
脱水缩合：
（1）参与脱水缩合的部分：
一个氨基酸分子氨基中的－H和另一个氨基酸分子羧基中－OH；
（2）H2O中H和O的来源：
H既来自于－NH2又来自于－COOH，O只来自于－COOH；
由氨基酸缩合而成的化合物叫做肽；
（3）肽：
（4）肽键：
连接两个氨基酸分子的那个键(－NH－CO－)叫做肽键；
（5）R基中的氨基和羧基不参与肽键的形成；
（7）多肽：
由3个或3个以上氨基酸分子缩合而成的，含有多个肽键的化合物，叫做多肽（清楚具体氨基酸数目时具体称呼）；
（8）肽链：
多肽通常呈链状结构，叫做肽链；
（9）游离的氨基和羧基：一条肽链上至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基，分别位于肽链的两端；
（6）二肽：
由两个氨基酸分子缩合而成的化合物叫做二肽；
（10）一条或几条肽链通过一定的化学键（如二硫键－S－S－ ）互相结合在一起，再盘曲折叠形成有一定的空间结构的蛋白质。
问题思考：
氨基酸脱水缩合形成的多肽就是蛋白质吗？
多肽≠蛋白质；
多肽链盘曲、折叠，才能形成具有一定空间结构的蛋白质分子。
(1)为什么肽链能够盘区折叠形成具有一定空间结构的蛋白质？
多肽链中不相邻的氨基酸之间常常会规则性的形成氢键
二硫键
（2）多肽链之间一般通过什么相互结合在一起？
多肽链之间能够形成二硫键。
-SH + -SH → -S-S- + 2H
形成一个二硫键（-s-s-）脱去两个H
蛋白质：
这些肽链不成直线，也不在同一个平面上，而是形成更加复杂的空间结构。（具有生物活性）
（氨基酸的排列顺序）
（折叠、螺旋）
（一条链成球状或者纤维状）
（2条链或多条肽链形成复杂的空间结构）
蛋白质的形成过程：
图2-12 由氨基酸形成血红蛋白的示意图
讨论：从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次？
氨基酸
多肽
盘曲、折叠
蛋白质
脱水缩合
1条或多条
补充：蛋白质的水解
水解
＋
利用模型卡片，模拟蛋白质水解的过程
蛋白质在酶的催化作用下，肽键断裂，蛋白质分解为短肽或氨基酸。
水解酶
彻底水解
短肽
蛋白质的水解
氨基酸
水解酶
初步水解
蛋白质
蛋白质
胃蛋白酶
胰蛋白酶
多肽
肠肽酶
氨基酸
思考.讨论：
1、进入人体消化道的蛋白质如何分解为氨基酸？这些氨基酸进入人体细胞后怎样变为蛋白质？人体中的蛋白质和食物中的蛋白质一样吗？
2、如果用21个不同字母分别代表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条
氨基酸
多肽
盘曲、折叠
蛋白质
脱水缩合
蛋白质
1条或多条
胃蛋白酶
胰蛋白酶
多肽
肠肽酶
不一样。人体中的蛋白质具有完成人体生命活动的结构和功能。
2、氨基酸形成蛋白质的相关数量计算规律
（1）氨基数=肽链数+R基上的氨基数
=各氨基酸中氨基总数 — 肽键数
（2）羧基数=肽链数+R基上的羧基数
=各氨基酸中羧基总数 — 肽键数
（3）氮原子数=肽键数+肽链数+R基上的氮原子数=各氨基酸中氮原子的总数
（4）氧原子数=肽键数+2 X 肽链数+R基上的氧原子数=各氨基酸中氧原子的总数 — 脱去水分子数
（5）假设氨基酸的平均相对分子质量为a，由n个氨基酸分别形成1条肽链或m条肽链
肽链数 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
n-1
n-m
n-1
n-m
至少1个
至少1个
至少m个
至少m个
na-18（n-1）
na-18（n-m）
（6）环状多肽：
氨基或羧基数目取决于构成环状肽氨基酸中R基团中的氨基和羧基的数目；
肽键数=脱去水分子数=氨基酸数
环状多肽的相对分子质量=n(a-18)
（7）如果形成二硫键，需考虑每形成一个二硫键需去掉两个H。
例1：某蛋白质由2条肽链、502个氨基酸组成。在其脱水缩合的过程中，相对分子质量至少减少（ ）
　　A．36 B．9000
　　C．9018 D．9072
B
例2：现有一分子式为C63H103O45N17S2的一条多肽链化合物，已知形成该化合物的氨基酸中有一个含2个氨基，另一个含3个氨基，则该多肽化合物水解时最多消耗多少个水分子？
一个氨基酸的R基含有1个氨基，另一个氨基酸的R基中含有2个氨基，氨基酸数= 17-1-2=14，14个氨基酸脱水缩合形成1条多肽链脱去的水分子数是14-1=13个。
以□、○代表不同的氨基酸；“—”代表肽键
A链：—□—□—□—□—□—□—
B链：—○—○—○—○—○—○—
①氨基酸 不同
A链：—□—□—□—□—□—
B链：—□—□—□—□—
A链：—□—○—○—□—○—
B链：—○—□—○—□—○—
A链：
B链：
②氨基酸 不同
③氨基酸 不同
④肽链 及其
不同
种类
数目
排列顺序
盘曲折叠方式
形成的空间结构
直接原因
根本原因：
基因具有多样性
不同个体：
同一个体：
基因选择性表达
蛋白质的多样性与氨基酸的连接方式和氨基酸的空间结构无关
生物多样性的直接原因：蛋白质的多样性；
根本原因：基因的多样性
3、蛋白质结构多样性的原因
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。
镰刀型细胞贫血病
镰状的红细胞可发生溶血、堵塞毛细血管等，引起相关症状。
结构决定功能
与社会的联系
蛋白质在某些物理或化学因素作用下，其特定的空间构象被破坏，从而导致其理化性质改变和生物活性丧失的现象。
化学因素（如强酸、强碱、重金属离子、酒精）
物理因素（如加热、剧烈振荡、射线等）
蛋白质的空间结构改变；不能复原；肽键没有断裂（仍可用双缩脲试剂鉴定），化学组成没有改变。
生物活性丧失
定义：
因素：
实质：
结果：
蛋白质的变性
与社会的联系
蛋白质的盐析
空间结构不变，不失活，能复原。
鸡蛋清中加食盐，会出现白色絮状物，稀释后絮状物消失。
蛋白质的结构多样性
结构多样性
功能多样性
决定
α-螺旋
β-折叠
氨基酸______
氨基酸______
氨基酸__________
肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同
功能蛋白
结构蛋白
(组成细胞和生物体)
________
(蛋白质类激素)
________
(大多数酶)
________
(载体蛋白)
________
(抗体)
种类
数目
排列顺序
调节
催化
运输
免疫
蛋白质多样性
根本原因：
基因多样性
________
(糖蛋白)
识别
组成 元素
C、H、O、N、（S、Fe）
氨基酸
种类：
通式：
C
H
C
H2N
OH
O
R
特点：
脱水缩合
多肽
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
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
基本单位：
形成
导致
21种
至少有一个－NH2和一个－COOH连在同一个C原子上
核糖体
小结
P32：练习与应用
1、（1）√（2）×（3）× （4）√
2、A
3、A
4、B
二、拓展应用
1、提示：食物中的蛋白质是大分子有机物，它们都要被消化成细胞可以吸收的小分子物质才能被人体吸收，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。
(3)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。
3、必需氨基酸是人体细胞不能合成的氨基酸，必须从食物中获得，因此在评价各种食物中蛋白质成分的营养价值时，人们注重其中必需氨基酸的种类和含量。
沙场点兵
B
1、以下属于蛋白质的功能的一组是（　　）
①食物在小肠内彻底消化　②注射疫苗预防流感　
③人不吃蔬菜易患坏血症　④老年人的骨质疏松症
⑤胰岛素调节血糖浓度　 ⑥激素与受体准确地识别　
⑦生命活动的主要能源物质
⑧葡萄糖在载体蛋白的协助下被小肠绒毛上皮细胞吸收
①②③⑤⑧ B. ①②⑤⑥⑧
C. ①③⑤⑥⑦ D. ②④⑥⑦⑧
2、谷氨酸的R基为—C3H5O2，1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
3、下列哪项不是构成蛋白质的氨基酸( )
A
B
4、下列关于细胞中蛋白质的叙述，正确的是（ ）
A．人从出生到成年，必须从外界环境中直接获取8种非必需氨基酸
B．组成蛋白质的氨基酸中，甘氨酸的相对分子质量最小
C．高温破坏蛋白质的空间结构，实际上破坏的是的肽键和二硫键
D．凡能与双缩脲试剂发生反应的物质都是蛋白质
B
5、分别用高浓度的NaCl溶液和高温处理胰岛素,下列有关说法正确的是(　　)
A.高温处理使胰岛素的空间结构变得伸展、松散
B.高浓度的NaCl溶液处理使胰岛素的空间结构被破坏
C.两种方式处理后，胰岛素的功能均丧失
D.两种方式处理后，胰岛素均不能与双缩脲试剂反应
A
6、1965年，中国科学家在全球首次人工合成了与天然胰岛素结构相同且功能完全一致的蛋白质。不同的蛋白质在功能上有差异，原因包括（ ）
①氨基酸的种类②氨基酸之间脱水缩合的方式③肽键的结构④蛋白质的空间结构
A. ①② B. ②③ C. ③④ D.①④
D
7、免疫球蛋白(抗体)是由两条重链(H链)和两条轻链(L链)通过链间二硫键连接而成的四肽链结构，如图所示，下列有关叙述中错误的是(　　)
A．免疫球蛋白中至少含有4个—NH2和4个—COOH
B．若免疫球蛋白由m个氨基酸形成，则含有m－4个肽键
C．不同免疫球蛋白结构不同的主要原因在于肽链的折叠、盘曲方式不同
D．如图所示的免疫球蛋白在由氨基酸形成过程中分子量的减少量为脱去水分子数×18＋二硫键×2
C
（1）该图中， ①表示　　 ，③中碳氮元素之间表示　　 ，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。
（5）如果图中氨基酸的平均分子量为180，则该化合物的分子量是　　　　。
8、根据下图，回答问题：
氨基
肽键
羧基
四肽(多肽)
三
四
三
脱水缩合
R基
666
谢谢！

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