资源简介

(共37张PPT)
第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者
（第2课时）
民间有一种“吃什么补什么”的说法，如吃鱼眼能明目，喝虎骨酒可以壮筋骨，假如我们吃了鸡肉，能直接变成我们自身的肌肉吗？食物中的蛋白质能不能直接被人吸收？
蛋白质是一类生物大分子，种类多种多样。蛋白质必须经过消化，成为各种氨基酸，才能被人体吸收利用。
问题探讨
一、氨基酸的结合方式
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？
氨基酸：
21种
蛋白质：
1010～1012
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。
氨基酸的结合方式：
C
H
R1
NH2
OH
C
O
H2O
C
H
COOH
R2
H
N
H
脱水缩合——氨基酸之间相互连接而脱去水的过程。
1. 水中氢来自：
2. 水中氧来自：
氨基和羧基
羧基
1. 氨基酸的脱水缩合
一、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
（1）肽键：连接两个氨基酸分子的化学键：
（2）二肽：由 氨基酸分子缩合而成的化合物。
-NH-CO-或-CO-NH-
两个
（3）生成一个肽键，脱去 水。
一分子
肽键
肽键
2. 二肽
一、氨基酸的结合方式
肽键
C
H
COOH
R2
H
N
OH
H
C
C
H
R1
NH2
C
O
C
H
R2
H
N
O
H2O
H2O
肽键
三肽
（1）三肽（多肽）: 由三个或多个氨基酸分子缩合而成，含有多个肽键的化合物，叫做多肽。
（2）肽链：多肽通常呈链状结构，所以多肽通常又叫肽链。
3. 三肽、多肽和肽链
一、氨基酸的结合方式
有的是环状，首尾两端的氨基、羧基也脱水缩合连接起来，成为环状多肽。
三肽、四肽……
统称为
多肽
肽链
呈链状
一、氨基酸的结合方式
由多个氨基酸缩合而成的化合物叫多肽。
两个氨基酸脱水缩合，生成____个水分子，形成____个肽键；三个氨基酸脱水缩合，生成____个水分子，形成_____个肽键；n个氨基酸脱水缩合形成一条肽链，生成________水分子，形成_______个肽健。
1
1
2
2
n-1
n-1
小试牛刀
下图为脑啡肽的结构简式，据图回答：
（1）脑啡肽分子是由_______种氨基酸形成的，造成氨基酸种类不同的原因是________不同。
（2）脑啡肽中含有____个肽键，脑啡肽的名称是_____肽，形成过程称为___________，形成过程中共脱去___个水分子。
4
R基
4
五
脱水缩合
4
多肽能够行使蛋白质的各项功能吗？从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次？
第一步：找肽键
第二步：找R基
第三步：看头尾
1、氨基酸形成蛋白质的过程
二、蛋白质的结构及其多样性
多肽链中不相邻的氨基酸之间
规则性的形成氢键
使得肽链能盘曲，折叠
形成具有一定空间结构的蛋白质分子
二、蛋白质的结构及其多样性
2.肽链的连接方式：
二硫键
—SH
—SH
+
—S—S—
+
—2H
二硫键
两条肽链
有些蛋白质含有两条或多条多肽链，通过二硫键维系在一起。
SH
巯基
又称S－S键
二、蛋白质的结构及其多样性
3.蛋白质结构多样性的原因：
氨基酸的种类不同
合作探究1：观察以下四条多肽链，找出它们不同的原因？
(2)原因二：
(1)原因一：
氨基酸的数目不同
二、蛋白质的结构及其多样性
3.蛋白质结构多样性的原因：
合作探究2：3位同学为一组，模拟3种不同的氨基酸合成一条肽链，能形成多少种不同的肽链？
氨基酸的排列顺序不同
(3)原因三：
由多个氨基酸分子缩合而成的，含有多个肽键的化合物，叫做多肽。多肽通常呈链状结构，叫做肽链。肽链能盘曲、折叠，形成有一定空间结构的蛋白质分子。许多蛋白质分子含有几条肽链，它们通过一定的化学键互相结合在一起。（教材P30）
二、蛋白质的结构及其多样性
人体细胞内肽链的折叠错误会有什么结果？
原因四：多肽链盘曲、折叠的方式及其形成的空间结构千差万别
二、蛋白质的结构及其多样性
3.蛋白质结构多样性的原因：
人类许多疾病与人体细胞内肽链的折叠错误有关，如囊性纤维病、阿尔茨海默症、帕金森病等
决定
蛋白质空间结构改变或破坏
蛋白质的功能减弱或丧失
导致
二、蛋白质的结构及其多样性
4.蛋白质结构与功能相适应：
正常红细胞
运氧能力强
缬氨酸
组氨酸
亮氨酸
苏氨酸
脯氨酸
谷氨酸
谷氨酸
赖氨酸
原因
缬氨酸
组氨酸
亮氨酸
苏氨酸
脯氨酸
缬氨酸
谷氨酸
赖氨酸
镰状红细胞
运氧能力弱
氨基酸序列改变
影响蛋白质功能
结果
5.蛋白质的盐析、水解和变性
盐析
蛋白质在盐溶液中溶解度降低析出
可逆
变性
肽键断裂，蛋白质分解为短肽或氨基酸
水解
氨基酸顺序 ，肽键 ，
空间结构 ，功能 。
不可逆
不变 不变
改变 改变
二、蛋白质的结构及其多样性
变性因素：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、超声波、射线等）
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。例如，鸡蛋、肉类经煮熟后蛋白质变性就不能恢复原来状态。原因是高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，容易被蛋白酶水解，因此吃熟鸡蛋、熟肉容易消化。又如，经过加热、加酸、加酒精等引起细菌和病毒的蛋白质变性，可以达到消毒、灭菌的目的。
1.煮熟的鸡蛋容易消化的原因？
高温使蛋白质空间结构变得伸展、松散，肽键暴露，易被蛋白酶水解
2.加热、加酸、加酒精可以消毒、灭菌的原因？
加热、加酸、加酒精等可引起细菌和病毒的蛋白质变性
3. 汞中毒早期，服用大量乳制品或鸡蛋清进行解毒的原因？
乳制品或鸡蛋清中的蛋白质与消化道中的汞结合成变性的不溶解物，以阻止有毒的汞离子被人体吸收
蛋白质变性后，会发生如下变化：
变性的蛋白质
变性后变化
a.空间结构改变(氨基酸排列顺序不变)
b.生物学功能丧失（如：高温消毒、灭菌）
c.水溶性下降(易沉淀)
d.更易被水解
(食物煮熟易消化)
2、应用
加酶洗衣粉不要用热水洗，有血迹牛奶的衣服同样不要
医院用70%酒精杀菌
含丰富蛋白质的食物最煮熟再使用
3、变性的蛋白质还能跟双缩脲试剂反应吗？
可以，因为变性的蛋白质空间结构破坏了，但是肽键还在；双缩脲试剂是与蛋白质中的肽键发生反应的。
结构多样性
功能多样性
决定
氨基酸______
氨基酸______
氨基________
肽链数目和盘曲、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，
血红蛋白)
________
(抗体，溶菌酶，淋巴因子)
种类
数目
排列顺序
调节
催化
运输
免疫
不同生物体：基因多样性
________
(糖蛋白)
识别
直接原因：
根本原因：
同一生物体：基因的选择性表达
胰岛素、生长激素
二、蛋白质的结构及其多样性
1、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主要原因。
思考讨论：P38
【答案】蛋白质的功能是由氨基酸种类、数目和排列顺序、多肽链折叠或盘曲形成的空间结构决定的。人的红细胞承担运输氧的作用，是因为血红蛋白的结构适于运输氧；而心肌细胞主要是承担心脏律动作用，其心肌蛋白的结构适于律动。
1. (多选)两种氨基酸结构式如图，它们在形成二肽化合物时，最可能相互缩合的基团是
典题应用
A.①与⑤
B.②与④
C.②与⑥
D.③与④
√
√
课堂检测
2.血红蛋白分子含有两条α肽链和两条β肽链，其空间结构如图甲所示；图乙表示β肽链一端的部分氨基酸序列。请分析回答：
(1)图乙所示结构含有____种氨基酸，①的名称是______。
(2)据图分析，蛋白质分子的多样性是由___________________________
____________________________________________不同导致的。
3
氨基
氨基酸的数目、种类、排列顺序及肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构
1.氨基酸数和肽链数、肽键数、脱水数之间的关系
氨基酸
肽键
2
1
1
6
3
8
5
2
6
2
5
6
－
=
－
=
－
=
=
=
=
氨基酸数 肽链数 肽键数 脱水数
1.链状=氨基酸数-肽链数=肽键数=脱去的水分子数
三、蛋白质的相关计算
2.环肽：氨基酸数=肽键数=脱去的水分子数
2.氨基酸数和肽链数、肽键数、脱水数之间的关系
氨基酸数 肽链数 肽键数 脱水数
5
5
5
0
三、蛋白质的相关计算
1. 某蛋白质分子含2条肽链，在形成的时相对分子量减少900，则此蛋白质分子中含有的氨基酸数是（ 　）
　　A.49 B.50 C.51 D.52
D
小试牛刀
2.蛋白质相对分子质量的计算：
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
— 二硫键数×2
H2O
C
H
H2N
C
R1
O
OH
COOH
H
C
R2
N
H
H
S
S
SH +
HS
+ 2H
三、蛋白质的相关计算
2.组成生物体蛋白质的21种氨基酸的平均相对分子质量为128，则由100个氨基酸脱水缩合形成2条肽链的蛋白质，其相对分子质量为（　）
A.12800 B.11036 C.2688 D.1764　
B
小试牛刀
肽 链 数 氨基酸 平均相对 分子质量 氨基酸 数目 肽键 数目 脱去 水分子 数目 二硫键数目 蛋白质的 相对 分子质量 氨基 数目 羧基
数目
1 a n k 至少 个
m a n k 至少 个
环状多肽 a n k 至少 个
n-1
n-1
na-18(n-1)-2k
1
n-m
n-m
n
n
na-18(n-m)-2k
na-18n-2k
m
0
三、蛋白质的相关计算
1、下图表示一个由200个氨基酸构成的蛋白质分子,“ —S—S—”是将两条链连接起来的二硫键(由两个 —SH形成,即 —SH+—SH→ —S—S—+2H)。下列叙述正确的是( )。
A.该分子中含有197个肽键
B.该蛋白质中至少含有2个游离的 —NH2
C.参与构成该蛋白质分子的氨基酸中至少有200个氨基
D.合成该蛋白质的过程中,其相对分子质量减少了3568
D
提升训练
1. 下列关于蛋白质的叙述，正确的是( 　　)
A. 具有生物催化作用的酶都是由氨基酸组成的
B. 人体能合成组成蛋白质的各种氨基酸
C. 结构不同的蛋白质不可能具有相似的功能
D. 高温处理后的蛋白质可与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应
2．下列有关二肽、直链多肽和蛋白质的叙述，错误的是(　 　)
A．基本单位都是氨基酸 B．遇双缩脲试剂都显砖红色
C．都含有肽键 D．都至少含有一个氨基和一个羧基
D
B
习题巩固
3．抗利尿激素是由9个氨基酸组成的一条链状多肽类激素，是尿液浓缩和稀释的关键性激素。下列叙述正确的是(　　 )
A．组成该激素的基本元素包括C、H、O、N、P
B．彻底水解该激素需要消耗8分子水
C．该激素含有游离的氨基和羧基各1个
D．该激素的合成会脱去8个H
B
习题巩固
习题巩固
4.由下列氨基酸缩合成一条分子式为C27H42O15N10的肽链，则该肽链中含有①号氨基酸的数目是 (　　)
①
②
③NH2—CH2—COOH
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
B
5. 如图为牛胰岛素结构图，该物质中—S—S—是由两个—SH脱去两个H形成的。下列说法正确的是
A.牛胰岛素含有50个肽键
B.牛胰岛素中至少含有2个—NH2
和2个—COOH
C.牛胰岛素水解产物含有21种不同的氨基酸
D.牛胰岛素形成时，减少的相对分子质量为882
√
习题巩固
6.下列物质中,有的属于构成蛋白质的氨基酸，有的不是。若将其中构成蛋白质的氨基酸缩合成蛋白质,则其中含有的氨基，羧基和肽键的数目依次是( )
(1)NH2-CH2-COOH
(2)NH2-CH2-CH2OH
(3)NH2-CH-CH2-COOH
COOH
(4)NH2-CH-CH2-COOH
(5)NH2-CH-(CH2)4-NH2
NH2
COOH
A.2,2,2 B.3,3,2 C.4,3,3 D.3,4,3
√
习题巩固
7. 如图为某蛋白质的结构示意图，其中“—S—S—”为由两个“—SH” (巯基)构成的二硫键，其作用是连接两相邻肽链。若该蛋白质分子共由
m个氨基酸组成，则形成一个该蛋白质分子时生成的水分子数和减少的相对分子质量分别为
A.(m－3)，18(m－3)＋4
B.(m－4)，18(m－4)
C.(m－2)，18(m－2)＋4
D.m，18m
√
习题巩固
感谢聆听!

展开更多......

收起↑