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第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者
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。
讨论
1．为什么这种缝合线可以被人体组织吸收？
组成动物和人体的胶原蛋白是相似的物质。
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。
讨论
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。
2．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？
一、蛋白质的功能
多样
结构
调节
免疫
运输
催化
蛋白质是生命活动的主要承担者
一、蛋白质的功能
多样
功能的多样性

功能蛋白
结构蛋白：
肌肉、头发中的蛋白质

a.催化：
大多数酶
b.运输：
血红蛋白、载体蛋白
c.调节：
蛋白质类激素
d.免疫：
抗体和淋巴因子
蛋白质的主要功能和实例(连一连)
构成细胞和生物体的结构物质
c肌肉、毛发中的蛋白质
免疫功能
运输功能
催化功能
调节机体的生命活动
b血红蛋白
a绝大多数酶
d胰岛素
e抗体
小试牛刀
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
酸
氨基
C
H
H
H
H
COOH
NH2
H
R
二、蛋白质的基本单位——氨基酸
特点

1、至少有一个氨基（—NH2）和一个羧基（—COOH）
2、都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上
4、氨基酸分子不同
原因
R基的不同
二、蛋白质的基本单位——氨基酸
3、一个侧链基团，这个侧链基团用R表示
C
H
H2N
COOH
CH2
SH
C
H
NH2
COOH
CH2
SH
CH
COOH
CH2
OH
√
√
×
×
R基
二、蛋白质的基本单位——氨基酸
C
H
H
CH2
COOH
H2N
H2N
2
二、蛋白质的基本单位——氨基酸
种类
(21种)

必需氨基酸：（8种）
非必需氨基酸：（13种）
人体细胞不能合成的，必须从外界环境中获取
人体细胞能合成的
二、蛋白质的基本单位——氨基酸
1.蛋白质的功能：
结构、催化、运输、调节、免疫
2.蛋白质的基本单位是氨基酸
氨基酸的结构通式为：
COOH
H2N
C
H
R
三、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
氨基酸和氨基酸是怎样连接呢？
三、氨基酸脱水缩合形成肽链
1.一个氨基酸分子的羧基（—COOH）脱去（—OH）
2.另外一个氨基酸分子的氨基（—NH2）脱去（H）
3.形成的肽链至少有一个游离的羧基（—COOH）和一个游离的氨基（—NH2）。
C
H
COOH
R2
H
N
肽键
OH
H
C
C
H
R1
H2N
C
O
C
H
R2
H
N
O
二肽
H2O
H2O
氨基酸
C
C
H
R1
C
O
C
H
R2
H
N
O
肽键
二肽
C
H
COOH
R2
H
N
H2O
肽键
三肽
以此类推，由多个氨基酸分子缩合而成的含有多个肽键的化合物，叫多肽。多肽通常呈链状，叫作肽链。
H2O
H2N
氨基酸脱水缩合形成的多肽链，就是蛋白质吗？
氨基酸
肽链
脱水缩合
蛋白质
一条或多条
空间结构肽链
盘曲折叠
不同肽链一般通过二硫键在链接
四、肽链盘曲折叠形成具有空间结构的蛋白质
特定的R基（巯基—SH）间形成二硫键等，将多条肽链结合起来
纤长
强韧
—C
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）
氨基酸的结合方式
H2N
氨基酸的种类不同
氨基酸的数量不同
氨基酸的排列顺序千变万化
肽链层面
多肽链盘曲、折叠的方式及其形成的空间结构千差万别
氨基酸层面
蛋白质的结构及其多样性
3.蛋白质结构的多样性
结构多样性的原因

①氨基酸的种类、数目、排列顺序不同。
②肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同。
结构多样性
功能多样性
决定
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
蛋白质的结构异常
蛋白质的变性：
物理因素：高温X射线、超声波
化学因素：重金属盐、强酸、强碱
蛋白质的盐析：
加入某种无机盐，使物质溶解度降低而析出的过程。
破坏蛋白质的空间结构，但不破坏 ____ ，因此依然能用双缩脲试剂检测
肽键
与生活的联系
吃煮熟的鸡蛋、肉类等更容易消化，这是为什么？
高温使蛋白质的空间结构变得伸展、松散
易被蛋白酶水解
思考：
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？
该3肽中的氨基酸序列是怎样的？
氨基酸脱水缩合形成肽链
甘氨酸
丙氨酸
半胱氨酸
H
CH3
CH2
SH
◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇
肽链中的肽键数、脱去的水分子数与氨基酸个数的关系：
(1)
氨基酸个数10
肽键数 9
(2)
◇-◇-◇-◇-◇
◇-◇-◇-◇-◇
氨基酸个数10
肽键数 8
(3)
◇-◇-◇
◇-◇-◇-◇
◇-◇-◇
肽键数 7
氨基酸个数10
脱去水分子数= 肽键数= 氨基酸个数－肽链条数（环状肽肽键数=氨基酸数）
肽链条数1
肽链条数2
肽链条数3
=
=
=
—
—
—
脱去水分子数 9
=
=
=
脱去水分子数 8
脱去水分子数 7
结论
氨基酸的相关计算
蛋白质的结构及其多样性
1.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。
由几个氨基酸形成的就叫几肽
三肽，四肽，……
统称为
多肽
肽链
呈链状
1条或多条
盘曲折叠
蛋白质
氨基酸数=肽键数=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。
_____
m
一条肽链至少含有____个羧基和_____个氨基。
一
一
m条肽链至少含有____个羧基和_____个氨基。
m
m
蛋白质中至少含有的游离的氨基或羧基数=肽链的条数
氨基数和羧基数的计算
结论
—C
H
R1
—C—
O
N—
H
C
H
R2
—C—
O
N—
H
C—
COOH
H
R3
H2N
若每个氨基酸分子平均分子质量是a，则n个氨基酸形成的m条肽链的蛋白质相对分子质量为a·n-18(n-m),即缩合前总质量减去脱去水分子质量
蛋白质的分子量计算
—C
H
R1
—C—
O
N—
H
C
H
R2
—C—
O
N—
H
C—
COOH
H
R3
H2N
组成元素
C、H、O、N（S）
导致
氨基酸
种类：21种
必需氨基酸：8种
非必需氨基酸：13种
通式：
C
H
C
H2N
OH
O
R
特点：至少有一个－NH2和一个－COOH连在同一个C原子上
脱水缩合
多肽
组成蛋白质的氨基酸不同
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
组成
导致
课堂小结
组成元素
导致
氨基酸
脱水缩合
多肽
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
导致
脱水数=肽键数=氨基酸数—肽链数
计算
课堂小结
小结
C、H、O、N等
约21
脱水缩合
肽键
氨基酸
分子结构
功能
蛋白质（多肽）中N原子数=肽链数+肽键数+R基中的N原子数
蛋白质（多肽）中O原子数=R基中的O原子数+2×肽链数+肽键数
—C
H
R1
—C—
O
N—
H
C
H
R2
—C—
O
N—
H
C—
COOH
H
R3
蛋白质中的N、O原子的计算
H2N
蛋白质在某些物理或者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。
2.引起蛋白质变性的原因有哪些？
3.为什么吃熟鸡蛋、熟肉更容易消化？
加热、加酸、加酒精等
高温使蛋白质的空间结构变的伸展、松散，容易被蛋白酶水解。
4.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；
1.蛋白质变性的实质是什么？

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