资源简介

(共53张PPT)
第4节　蛋白质是生命活动的
主要承担者
2004年阜阳市出现全国有名的事件——“大头娃娃”，案件中多名儿童因食用劣质奶粉，婴儿出现四肢短小、身体瘦弱、头部浮肿甚至死亡等症状。劣质奶粉除生产过程中毫无卫生可言，就是蛋白质含量极为低下；2008年又出现“三鹿”奶粉事件，也是因蛋白质含量及其低下，引起婴幼儿出现营养不良、生长停滞、免疫力下降，进而诱发病症乃至死亡。
同学们如何看待这一系列事件呢？
从我们人体生理方面出发能得到什么结论呢？
蛋白质是生命活动的主要承担者
一、蛋白质的功能
任务：结合教材P28 图文材料，小组合作归纳蛋白质的不同功能
结构蛋白
调节
催化
运输
免疫
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
为什么这种缝合线可以被人体组织吸收？
作为手术缝合线的胶原蛋白之所以能被人体组织吸收，是因为胶原蛋白能被分解为可以被人体吸收的氨基酸
二、蛋白质的基本组成单位---氨基酸
1.组成元素：________________
C、H、O、N、S
胱氨酸
半胱氨酸
甲硫氨酸
C
H
H2N
COOH
CH2
CH2
S
CH3
SH
C
H
H2N
COOH
CH2
巯基
S
C
H
H2N
COOH
CH2
S
C
H2N
COOH
CH2
H
二硫键
蛋白质的基本组成单位——氨基酸
观察、讨论：氨基酸的结构具有什么共同特点？
H2N— C— C—OH
H
|
O
||
甘氨酸
|
H
H2N— C— C—OH
H
|
O
||
缬氨酸
|
CH
CH3
CH3
H2N— C— C—OH
H
|
O
||
丙氨酸
|
CH3
H2N— C— C—OH
H
|
O
||
缬氨酸
|
CH2
|
CH
CH3
CH3
氨基（-NH2）
羧基（-COOH）
侧链基团（R基）
C
H
C
H2N
OH
R
O
2.特点
①每个氨基酸分子至少含有一个氨基(-NH2) 和一个羧基(-COOH)，并连在同一个碳原子上。
②R基不同，氨基酸不同。
H
氢基
H2N
氨基
C
OH
O
羧基
R
侧链基团
OH
羟基
蛋白质的基本组成单位——氨基酸
蛋白质的基本组成单位——氨基酸
C2H4O2N-R
有21种氨基酸就意味着有21种R基团
每种氨基酸都只有一个氨基和一个羧基吗？
每种氨基酸分子至少都含有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH)，并且都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上。
CH2 —CH2 —COOH
　　 │
H2N—C —COOH
│
H 谷氨酸
CH2 —CH2 —CH2 —CH2 —NH2
│
H—C —COOH
│
NH2 赖氨酸
讨论
练一练：以下哪些是组成蛋白质的氨基酸
C
H
NH2
COOH
CH2
SH
C
H
NH2
COOH
CH2
SH
CH
NH2
COOH
CH2
OH
C
H
NH2
H
CH2
COOH
√
√
×
×
必需氨基酸：人体细胞不能合成的，必须从外界环境中直接获取的氨基酸，共8种。
非必需氨基酸：人体细胞能够合成的氨基酸，共13种。
（婴儿9种，组氨酸）
甲硫氨酸（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
3.氨基酸的分类
（甲携来一本亮色书）
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。
探究：氨基酸如何组成蛋白质？
氨基酸
二肽
三肽
多肽
一条肽链
多条肽链
三、蛋白质的结构及其多样性
1.氨基酸分子的结合方式
脱水缩合
一个氨基酸分子的羧基(-COOH) 和另一个氨基酸分子的氨基(-NH2)相连接，同时脱去一分子水，这种结合方式叫作脱水缩合。(教材P30)
C
H
H2N
C
R1
O
OH
COOH
H
C
R2
N
H
H
H2O
C
H
R1
NH2
OH
C
O
H2O
C
H
COOH
R2
H
N
H
脱水缩合
肽键
C
H
H2N
C
R1
O
COOH
H
C
R2
N
H
二肽
氨基酸分子的结合方式
肽键的写法
C
O
N
H
C
O
N
H
CO
NH
CO
NH
C
H
H2N
C
R1
O
COOH
H
C
R2
N
H
（三肽）
……..（四肽）
（多肽）
- C
NH2
H
R1
-C-OH
O
-
-
=
+
- C
N
H
R2
-C-OH
O
-
-
=
-
-
H
H
- C
N
H
R3
-C-OH
O
-
-
=
-
-
H
H
+
- C
NH2
H
R1
-C-
O
-
-
=
- C
N
H
R2
-C-
O
-
-
=
-
H
- C
N
H
R3
-C-OH
O
-
-
=
-
H
+
2H2O
R1
C
H
H2N
C
OH
O
COOH
R2
COOH
H
N
C
H
H
NH2
缩 合
R2
COOH
H
N
C
H
R1
C
H
H2N
C
O
H2O
＋
肽键
二肽
—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
④
⑥
⑤
⑦
⑧
⑨
③
（1）该化合物中，①表示________， ③ 表示________ ，⑦表示________。
（2）该化合物有氨基________个，有羧基________个。该化合物的名称是______________。
氨基
羧基
肽键
2
2
多肽
（四肽）
氨基酸
二肽
三肽
多肽
脱水缩合
盘曲折叠
肽链
具有复杂空间结构的蛋白质
蛋白质的形成过程
蛋白质分子多样性原因
◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇
★-★-★-★-★-★-★-★-★-★
◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎
①氨基酸种类不同
□-□-□-□-□-□-□-□-□-□
□-□-□-□-□-□-□
②氨基酸数目成百上千
☆-☆-○-◎-◇-▲-△-●-□-◎-○-★-■-◇-★-◆-◆-□
●-■-◎-○-△-○-☆-□-◎-▲-★-◆-◇-★-◇-◆-□-△
③氨基酸排列顺序千差万别
④肽链空间结构千差万别
蛋白质的结构和功能相适应
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。
镰状红细胞
知识拓展：
※蛋白质的盐析
加入某种无机盐，是使物质溶解度降低而析出的过程。
※蛋白质的变性
高温 X射线 超声波
① 物理因素
② 化学因素
重金属盐、强酸、强碱
破坏蛋白质的空间结构，但不破坏肽键，因此依然能用双缩脲试剂检测。
盐析
可逆
变性
不可逆
空间结构被破坏
四、蛋白质分子的计算问题
氨基酸
肽键
n－1
脱去水分子数
…
…
肽键数＝脱去水分子数＝氨基酸数－1
肽键数
1
2
氨基酸数
2
1
3
2
n
n－1
…
…
…
A、肽键数与氨基酸数目的关系：
（链状结构）
肽键数
1
2
脱去水分子数
肽链数
8
氨基酸数－1
7
氨基酸数－2
公式1：肽键数 = 脱去水分子数 = 氨基酸数-肽链数
（链式结构）
8
7
3
6
6
氨基酸数－3
氨基酸
肽键
A、肽键数与氨基酸数目的关系：
15个氨基酸组成的环状多肽
肽键数=氨基酸数=脱去的水分子数
如m个氨基酸构成n个环状多肽，有____个肽键
（环状结构）
m
B、蛋白质中游离氨基和羧基的数目：
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
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=
B、蛋白质中游离氨基和羧基的数目：
C
H
C
R1
H2N
O
N
H
C
H
C
R2
O
N
H
C
H
C
R3
O
N
H
H
C
H
C
R5
O
N
H
C
H
C
R6
O
N
H
C
H
COOH
R7
C
C
CH2
O
N
H
S
S
2HC
C
C
R8
O
N
H
C
H
C
R9
O
N
H
C
H
COOH
R10
NH2
公式2：游离氨（羧）基数目=肽链数+R基中氨（羧）基数
C、蛋白质相对分子质量的计算：
H2O
C
H
H2N
C
R1
O
OH
COOH
H
C
R2
N
H
H
公式3：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
D、蛋白质中N、O原子数计算：
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
公式4：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
公式5：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
公式6：C原子数=
氨基酸数×2+R基上C原子数
1条肽链 m条肽链
氨基酸数
肽键数
脱去水分子数
氨基酸平均相对分子质量
蛋白质 相对分子质量
氨基数目
羧基数目
n
n
n-1
n-m
n-1
n-m
a
a
an-18(n-1)
an-18(n-m)
至少1个
至少m个
至少1个
至少m个
网络构建
(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
×
×
√
×
典题应用
1.下列化合物中，属于构成蛋白质的氨基酸的是
及时反馈　知识落实
A.①②③④ B.①②③ C.①② D.②④
√
2.下列关于生物体内氨基酸的叙述，正确的是
A.氨基酸是蛋白质分子的基本单位，由氨基和羧基组成
B.组成蛋白质的氨基酸的共有结构是
C.每个氨基酸分子都只含有C、H、O、N四种元素
D.组成人体的氨基酸都在人体内合成
√
3.(2021·山西太原一中高一检测)组成蛋白质分子结构的层次由低到高依次是
A.C、H、O、N等元素→氨基酸→二肽→多肽→形成一定的空间结构
B.C、H、O、N等元素→氨基酸→多肽→二肽→形成一定的空间结构
C.C、H、O、N等元素→二肽→多肽→形成一定的空间结构
D.氨基酸→二肽→多肽→形成一定的空间结构
√
4.下列关于蛋白质变性的叙述，正确的是
A.蛋白质变性是由肽键的断裂造成的
B.蛋白质变性后能与双缩脲试剂发生反应
C.蛋白质变性后其特定功能并未发生改变
D.蛋白质变性是可逆的
√
5.胰岛素是胰岛素原通过蛋白酶的水解作用而生成的(如图)，那么胰岛素原水解所需的水中的氢用于
A.形成—COOH和—SH
B.形成—COOH和连接碳的—H
C.形成—NH2和—COOH
D.形成—SH和—OH
√
解析　由氨基酸经脱水缩合形成胰岛素原的过程中，脱去的水中的氢来自氨基酸的—NH2和—COOH，反之，胰岛素原水解所需的水中的氢用于形成—NH2和—COOH。
6.下图为某多肽的结构示意图。下列有关叙述正确的是
A.该化合物为三肽
B.该多肽中含有4个肽键
C.形成该多肽的过程中产生的H2O中的O全部来自羧基
D.形成该多肽的过程中脱去的水分子数与氨基酸数相等
√
7.下列关于蛋白质分子的结构与功能的叙述，正确的是
A.组成人体蛋白质的非必需氨基酸是人体不能合成的
B.组成蛋白质的氨基酸之间可按不同的方式脱水缩合
C.可通过双缩脲试剂与蛋白质产生紫色反应来区分蛋白质和多肽
D.吃熟鸡蛋易消化的原因是高温使蛋白质的空间结构发生了改变
√
解析　据图可知，该化合物有一个游离的氨基和一个游离的羧基。
8.我国中科院上海生化所于1982年5月合成了一种具有镇痛作用而又不会像吗啡那样使病人上瘾的药物——脑啡肽，如图是它的结构简式。脑啡肽的合成采用的是蛋白质工程技术，这是生物发展在分子水平上的又一突破。请根据此化合物的结构分析回答：
(1)该化合物有 个氨基和 个羧基。
1
1
解析　该化合物中有4个肽键，它是由5个氨基酸通过脱水缩合而形成的，所以叫作五肽。在形成该多肽时，共脱去4个水分子，相对分子质量减少了4×18＝72。
(2)该化合物是由 个氨基酸失去 分子水而形成的，这样的反应叫作 ，该化合物叫 肽。在形成时，相对分子质量减少了 。
5
4
脱水缩合
五
72
解析　不同氨基酸的差别在于R基的不同，从脑啡肽结构简式上可以看出，左起第二个氨基酸的R基和第三个氨基酸的R基相同，所以其水解后可产生4种氨基酸。
(3)脑啡肽水解后可产生 种氨基酸，造成氨基酸种类不同的原因是
。
4
R基不同
解析　蛋白质的基本单位是氨基酸，氨基酸的结构通式为 。
(4)其基本单位的结构通式为 。
解析　连接氨基酸的化学键是肽键，故Leu和Ala靠肽键相连，神经肽Y是由36个氨基酸分子组成的一条多肽链，其中含有的肽键的数目为36－1＝35(个)。
9.神经肽Y是由36个氨基酸分子组成的一条多肽链，与动物的摄食行为和血压调节具有密切关系。下图是神经肽Y的部分氨基酸组成示意图和谷氨酸(Glu)的结构式，请回答下列问题：
(1)连接Leu和Ala的化学键称为 ，这样的化学键在神经肽Y中有 个。
肽键
35
解析　神经肽Y中，Glu占全部氨基酸的1/9，则Glu的数目为36×1/9＝4(个)，若其他氨基酸分子中仅有一个羧基，在多肽链中游离羧基位于肽链的一端和氨基酸的R基中，Glu的R基中有一个羧基，则神经肽Y含有的羧基数目为4＋1＝5(个)。
(2)组成神经肽Y的11种氨基酸中，Glu占全部氨基酸的1/9，其他氨基酸分子中仅有一个羧基，则神经肽Y含有的游离羧基有 个。
5
(3)组成鱼和人的神经肽Y的氨基酸种类和数量相同，但两者的结构存在一定的差别，那么造成这种差别的原因可能是_______________________
。
(4)从鱼体内提纯神经肽Y并喂养小鼠后，小鼠的摄食行为和血压没有发生变化，原因是 。
氨基酸的排列顺序、肽链
的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同
神经肽Y被小鼠消化而失效

展开更多......

收起↑