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第2章 组成细胞的分子
第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者
变为小分子物质；蛋白质在化学组成上应该可以分为更小的分子。
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。
1.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？
图 手术缝线
2.能被人体消化的物质那么多，为什么选择蛋白质？
蛋白质含量高，且功能多样。
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
多样
结构
调节
免疫
运输
催化
活动1：阅读教材P28，举例说出蛋白质承担的功能
一. 蛋白质的功能
一. 蛋白质的功能
1.许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质，称为结构蛋白。
2. 催化功能
酶是一类生物催化剂，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, 少数是RNA。
蛋白质
胃蛋白酶
氨基酸
胃蛋白酶结晶
一. 蛋白质的功能
3. 运输功能
有些蛋白质具有运输功能，如血红蛋白(参与氧气运输)；细胞膜上的载体蛋白
血红蛋白
一. 蛋白质的功能
载体蛋白
4. 信息传递(又称调节功能)
有些蛋白质能够起到信息传递，调节机体的生命活动的作用,比如胰岛素、胰高血糖素。
胰岛B细胞分泌胰岛素
胰岛素
一. 蛋白质的功能
5. 免疫功能
有些蛋白质有免疫功能。人体内的抗体是蛋白质，可以帮助人体抵御病菌和病毒等抗原的侵害。
抗体
一. 蛋白质的功能
一、蛋白质的功能
功能 实例
肌肉、头发、羽毛、蛛丝等
细胞中绝大多数的酶
血红蛋白
胰岛素
抗体
构成细胞和生物体结构的重要物质(结构蛋白)
催化功能
运输功能
调节功能(信息传递)
免疫功能
各项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！
思考：
为什么用胶原蛋白生产的手术缝合线可以被人体组织吸收？
胶原蛋白分解为可以被人体吸收的氨基酸
蛋白质的基本单位——氨基酸
活动2：观察氨基酸的分子结构，概括氨基酸结构通式
1.结构通式
R
C
H
O
C OH
H2N
不同氨基酸之间的区别在于？
R基不同。
R
C
H
O
C OH
H2N
2.元素组成
一定含有的元素：C、H、O、N
可能含有的元素：S等
【检测】谷氨酸是组成蛋白质的一种氨基酸，其R基为: —C3H5O2。在一个谷氨酸的分子中，含有碳原子和氧原子的个数依次是____________。
5和4
任务：写出谷氨酸的结构式
√
√
×
×
C
H
NH2
COOH
CH2
SH
②
CH
NH2
COOH
CH2
OH
③
C
H
NH2
H
CH2
COOH
④
C
H
NH2
COOH
CH2
SH
①
【检测】以下哪些是构成蛋白质的氨基酸
方法: “一查”: 是否有氨基和羧基；
“二看”: 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
①每种氨基酸分子　　　都含有　　　　和　　　　。
②且都有一个氨基和一个羧基连接在　　　　　　上。
至少
一个氨基
一个羧基
同一个碳原子
练习：P32第3题
3.结构特点
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。
苯丙氨酸、蛋（甲硫）氨酸、赖氨酸、苏氨酸、色氨酸、
亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸
“笨蛋，来宿舍晾一晾鞋”
4.氨基酸种类
【阅读教材P30“与社会的联系”】
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。
二、蛋白质的基本单位——氨基酸
2
活动3：选出构成蛋白质的氨基酸卡片，剪下备用
氨基酸脱水缩合形成肽链
氨基酸
肽链
【阅读教材P30第2段】
1.什么是脱水缩合？
2.什么是肽键？什么是二肽？
氨基酸脱水缩合形成肽链
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
肽键
思考：
1.脱水形成二肽的过程形成几个肽键？脱去几分子的水？
2.脱出来的H2O中的H和O分别来自于哪里？
氨基酸脱水缩合形成肽链
甘氨酸
丙氨酸
半胱氨酸
H
活动4：利用氨基酸卡片模拟脱水缩合过程
CH3
CH2
SH
请将你们手中的任意2个氨基酸脱水缩合形成二肽。
C
H
R1
NH2
OH
C
O
H2O
C
H
COOH
R2
H
N
H
2个氨基酸脱水缩合形成二肽：
H来自：羧基和氨基
O来自：羧基
1.脱水形成二肽的过程形成几个肽键？脱去几分子的水？
2.脱出来的H2O中的H和O分别来自于哪里？
思考：
1. 3个氨基酸脱水缩合，形成几肽？其中含几个肽键？
脱去几分子水？
氨基酸脱水缩合形成肽链
甘氨酸
丙氨酸
半胱氨酸
H
活动4：利用氨基酸卡片模拟脱水缩合过程
CH3
CH2
SH
请将你们手中的3个氨基酸脱水缩合。
讨论：
1.2个氨基酸脱水缩合，形成几肽？其中含几个肽键？脱去几分子水？
2. 3个氨基酸脱水缩合，形成几肽？其中含几个肽键？脱去几分子水？
3.m个氨基酸脱水缩合形成1条肽链，形成几个肽键？脱去几分子水？
4.6个氨基酸脱水缩合形成2条肽链，形成几个肽键？脱去几分子水？
5.m个氨基酸脱水缩合形成n条肽链，形成几个肽键？脱去几分子水？
二肽
1个
1个
三肽
2个
2个
m-1
m-1
4
4
m-n
m-n
肽键数=脱水数=
氨基酸数-肽链数
讨论：
6.一条肽链至少有几个氨基和几个羧基？
7.2条肽链至少有几个氨基和几个羧基？
8.m条肽链至少有几个氨基和几个羧基？
9.如果是环状肽呢？
1个
m个
2个
环状肽：肽键数=脱水数=
氨基酸数
可能是0个氨基，0个羧基
三个不同种氨基酸可形成多少种三肽？
如果3种氨基酸数量是充足的，可以形成多少种三肽？
体内20种常见氨基酸，能形成多少种三肽？
若20种氨基酸组成含1000个氨基酸的大分子蛋白质，有多少种可能？
—COOH
—COOH
H2N—
H2N—
请汇报你们手中的三肽序列
6
33
213
211000
总结：在氨基酸形成肽链的过程中，哪些因素为蛋白质种类的多样性提供了可能？
肽链中氨基酸的种类、数目、排列顺序千变万化
肽链是如何进一步形成具有复杂空间结构的蛋白质？
（阅读教材P30最后一段）
2.蛋白质的形成
①肽链中的氨基酸之间能够形成氢键等，从而使得肽链能盘曲、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质。
氨基酸之间脱水缩合形成多肽链
一条多肽链的特定区域进行有规律的盘曲折叠
这条肽链进一步盘绕形成一定的空间结构
2.蛋白质的形成
②有些蛋白质分子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。
氨基酸的种类
氨基酸的数目
氨基酸的排列顺序
肽链形成的空间结构
蛋白质结构的__________
不同
蛋白质功能的__________
多样性
多样性
蛋白质的多样性
【P32拓展应用第2题】下图为脑啡肽的结构简式，据图回答：
（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）请在图上标出其中的一个肽键。
（3）如果上图中的氨基酸序列发生了改变，它还会具有脑啡肽的功能吗？为什么？
5
4
4
蛋白质的结构异常
单个氨基酸
改变
蛋白质结构
异常
红细胞形态
异常
镰刀型细胞
贫血症
蛋白质的功能
空间结构
一级结构
（P38练习第2题）人的红细胞和心肌细胞的主要成分都是蛋白质，但红细胞主要承担运输氧的作用，心肌细胞承担心脏律动作用。请从蛋白质结构的角度分析这两种细胞功能不同的原因。
红细胞
血红蛋白
心肌细胞
心肌蛋白
蛋白质的变性
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。
思考：吃煮熟的鸡蛋、肉类等更容易消化，这是为什么？
高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，使内部的肽键暴露出来，容易被蛋白酶水解。
空间构象发生改变
蛋白质的变性
思考：1.变性后的蛋白质和双缩脲试剂反应生成紫色吗？
2.为什么蛋白质变性后功能发生了改变？
3. 蛋白质变性后还能恢复原来的状态吗？
蛋白质的水解
40分钟后
2周后
蛋白质的水解
水解
＋
活动5：利用模型卡片，模拟蛋白质水解的过程
总结

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