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(共50张PPT)
蛋白质是生命活动的主要承担者
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。
思考
1．为什么这种缝合线可以被人体组织吸收？
提示：用某些动物组织提取的胶原蛋白制作手术缝
合线，能够被人体组织吸收，是因为组成动物和人体
的胶原蛋白是相似的物质。
蛋白质的功能
阅读28页图2-8，思考蛋白质有哪些功能？
构成细胞和生物体结构的重要物质，称之为结构蛋白，头发、肌肉、羽毛、蛛丝等
一. 蛋白质的功能
组成细胞和生物体的结构（结构蛋白）
运输物质的功能
有些蛋白质就有运输功能，如血红蛋白可以运输氧气。
▲细胞膜上具有物质运输功能的载体蛋白
▲红细胞中可携带并运输氧气的血红蛋白
O2分子
作为酶来催化化学反应
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。
能量
▲细胞中的能量货币——ATP的分解
▲酶催化化学反应的机理
酶
免疫防御功能
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。
▲抗体与病原体结合降低其生物活性
▲免疫球蛋白（抗体）的结构
传递信息，调节生命活动
有些蛋白质能够调节机体的生命活动，如胰岛素。
▲胰岛细胞分泌的胰岛素可以作为信号分子调节血糖
结构功能
蛋白质
运输功能
催化功能
免疫功能
调节功能
谐音记忆：
构运催免调
狗运催面条
所以说蛋白质是生命活动的主要承担者。
Q1、蛋白质为什么能承担如此多样的功能呢？
—这与蛋白质的多样性有关。
胶原蛋白
海参富含蛋白质
血纤维蛋白
血凝块的扫描电子显微镜照片
角蛋白
孔雀羽毛
生物界的蛋白质种类多达。
Q2、为什么蛋白质能有这么多种类？这与它的组成和结构有什么关系？
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。
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？
这种手术缝合线要变为小分子物质才能被吸收，初中学
习过食物中的蛋白质要分解为氨基酸才能被吸收，因
此说蛋白质在化学组成上应该可以分解为更小的分子。
蛋白质的基本组成单位
氨基酸
C
C
C
C
任务：
1、找出这些氨基酸的结构的相同点和不同点；
2、归纳氨基酸的结构通式；
3、总结氨基酸的结构特点；
4、归纳氨基酸的元素组成。
氨基
羧基
R基
二、蛋白质的基本组成单位——氨基酸
——组成蛋白质的基本单位(约20种)
一、氨基酸及其种类
【有机化学知识说明】
一个C参与形成4个化学键，一个N参与形成3个化学键，一个O参与形成2个化学键，一个H参与形成1个化学键，化学键用“—”代表，有机化学中常将联系紧密的几个原子定义为一个基团，化学基团都必须加“—”代表半个化学键。
例如：“甲基”的化学式可写成 -CH3 、 等；
“氨基”的化学式可以写成 -NH2、 、 、 等；
“羧基”（酸性）的化学式可以写成 -COOH、 、 、 等。
C
C
C
C
氨基
羧基
R基
二、蛋白质的基本组成单位——氨基酸
(3)氨基酸结构特点：每个氨基酸至少有一个 ( )和
一个 （ ），并且都有一个氨基和一个羧基连
在 碳原子上。氨基酸的不同之处是 的不同。
—COOH
—NH2
羧基
同一个
R基
氨基
(2)请归纳氨基酸的结构通式：
P29旁栏（图2-9）
“氨基酸”这一名词与分子结构有对应关系吗？
R
H
H2N
COOH
C
思 考：
为什么说每个氨基酸“至少”含有一个氨基和一个羧基？
因为氨基酸的R基中也可能含有氨基或羧基。
赖氨酸
天冬氨酸
（4）请归纳氨基酸的元素组成：
一定含有C、H、O、N，可能还含有S、Fe等
学以致用
C
H
NH2
COOH
CH2
SH
①
C
H
H2N
COOH
CH2
SH
②
CH
H2N
COOH
CH2
OH
④
③
CH2 —CH2 —COOH
H2N—C —COOH
│
H
C
H
H2N
H
CH2
COOH
⑤
CH2 —CH2 —CH2 —CH2 —NH2
│
H—C —COOH
│
NH2
⑥
（1）以上属于氨基酸的是_____________________
（2）如果是氨基酸，则它们的R基分别是:___________
②③④⑥
⑦
找出生物体中氨基酸，分析它们的R基
必需氨基酸：人体细胞不能合成的，这些氨基酸必须从外界环境中
获取，被称为必需氨基酸。共8种
甲硫氨酸、缬氨酸、赖氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、色氨酸、苏氨酸
有些同学有“偏食”的习惯，请分析这种习惯为什么不好？
非必需氨基酸：可以在体内由其他物质转化而来的，称为非必需
氨基酸。共13种如甘氨酸、丙氨酸、丝氨酸、天冬氨酸、天冬酰胺、谷氨酸、谷氨酰胺、脯氨酸、酪氨酸和半胱氨酸等。
组成人体蛋白质的氨基酸约有21种：
4.与社会的联系
甲携来一本亮色书
蛋白质的结构及其多样性
脱水缩合
人体中氨基酸为21中，蛋白质为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
C
H
R1
NH2
OH
C
O
C
H
COOH
R2
H
N
H
H2O
一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接，同时脱去一分子的水，这种结合的方式叫脱水缩合。
C
H
R1
NH2
C
O
C
H
COOH
R2
H
N
二肽
肽键
脱水缩合
H2O
脱去的H2O中的氢来自
，氧自 。
氨基和羧基
羧基
C
H
COOH
R2
H
N
肽键
OH
H
C
C
H
R1
NH2
C
O
C
H
R2
H
N
O
二肽
氨基酸
脱水缩合
H2O
H2O
C
C
H
R1
NH2
C
O
C
H
R2
H
N
O
肽键
二肽
C
H
COOH
R2
H
N
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。
脱水缩合
H2O
H2O
—SH
—SH
+
—S—S—
+
2H
许多蛋白质分子都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。
二硫键
由于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分子。
两条肽链
1.从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次？
思考与讨论：氨基酸怎样构成蛋白质
氨基酸之间脱水缩合形成肽链
一条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
四条肽链聚集在一起形成复杂空间结构
由氨基酸形成血红蛋白的示意图
2.进入人体消化道的蛋白质食物，要经过哪些消化酶的作用才能分解为氨基酸 这些氨基酸进入人体细胞后，需经过怎样的过程才能变为人体的蛋白质 人体中的蛋白质和食物中的蛋白质会一样吗
食物蛋白
多肽
肠肽酶
氨基酸
吸收
合成
人体的蛋白质
人体内氨基酸
3.如果用21个不同的字母代表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 试着说出蛋白质种类多种多样的原因(提示:一个蛋白质分子往往含有成百上千个氨基酸)。
2110
由n个氨基酸所构成的肽链的种类数是21n种
思考与讨论：氨基酸怎样构成蛋白质
胃、胰蛋白酶
蛋白质分子结构的多样性原因
如果一种蛋白质的氨基酸序列改变，会发生什么？
氨基酸序列改变
蛋白质结构改变
蛋白质功能受影响
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。
蛋白质变性
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。
与社会的联系
三：蛋白质的结构及其多样性
使蛋白质变性的因素：
高温、辐射、强碱、强酸、酒精、重金属盐。
不可逆
盐析：向某些蛋白质溶液中加入某些无机盐溶液后，可以降低蛋白质的溶解度，使蛋白质凝聚而从溶液中析出,这种作用叫作盐析，是物理变化，可复原。
三：蛋白质的结构及其多样性
盐析现象
知识拓展
可逆
蛋白质的水解
三：蛋白质的结构及其多样性
胃蛋白酶
胰蛋白酶，肠肽酶
氨基酸
蛋白质
多肽
水解
＋
知识拓展
不可逆
【知识拓展】
临床工作中常用酒精、加热、紫外线等来消毒杀菌？
蛋白质分子在物理或化学因素的影响下，原有的空间构象发生改变，从而使菌体和病毒的蛋白质变性而失去其致病性和繁殖能力。
煮熟的鸡蛋和肉类更容易消化，原因：
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。
误食重金属盐而中毒，应该采取什么措施解毒？
大量服用乳制品或蛋清、豆浆等，在消化道中与重金属离子结合成变性的不溶物，以阻止重金属离子吸收入体内，再设法将沉淀物自胃中取出。
糖尿病病人为什么只能注射而不能口服胰岛素？
胰岛素是一种蛋白质，口服会在消化道里被消化成氨基酸，而失去功能。
蛋白质相关计算
氨基酸数和肽链条数 肽键数 脱水数
n个氨基酸形成一条肽链
n个氨基酸形成m条肽链
3-1
3-1
2-1
2-1
n-1
n-1
8-2
8-2
n-m
n-m
一、有关蛋白质中氨基酸数、肽链数、肽键数、脱水数的计算
n个氨基酸形成环状多肽
n
n
若形成的是链状,
若形成的是环状肽,
肽键数=脱去水分子数=氨基酸数-肽链数;
可理解为肽链数为0
即肽键数＝脱去的水分子数＝氨基酸数。
规律1
练习1、胰岛素分子有A、B两条肽链，A链有21个氨基酸，B链有30个氨基酸，胰岛素分子中肽键的数目是 ( )
A.48个 B.49个
C.50个 D.51个
B
练习2、由m个氨基酸构成的一个蛋白质分子，含n条多肽，其中z条是环状多肽，其余是直链肽，形成蛋白质过程中共需脱去水分子个数为 ( )
A.m-n+z B.m-n-z
C.m-z+n D.m+z+n
A
缬氨酸
CH
CH3
CH3
H2N—C— C—OH
H
O
H2N—C— C—OH
H
O
H
甘氨酸
练习3、甘氨酸、缬氨酸的分子量分别是75、117。由一个甘氨酸和一个缬氨酸形成的蛋白质的分子量是 。你是如何计算出来的？
174
蛋白质的相对分子质量＝氨基酸数×氨基酸的平均分子量－失去的水分子数×水的分子量
一个由n个氨基酸形成的含有m条肽链的蛋白质，氨基酸的平均分子质量为a,则蛋白质的相对分子质量＝
例1 组成人体的20种氨基酸的平均分子量是128，血红蛋白由4条多肽链组成，共含有574个氨基酸，则血红蛋白的分子质量约为
A.73472； B.12800； C.63212； D.63140
（C）
a·n-18(n-m)
★规律2：
练习4.氨基酸分子缩合形成含2条肽链的蛋白质分子时，相对分子量减少了900，由此可知， 此蛋白质分子中含有的氨基酸数和肽键数分别是（　）
A.52、52　　　　B. 50、50
C. 52、50　　　 D. 50、49
C
变式训练
★特别提醒：计算多肽的相对分子质量时，除了考虑水分子的减少外，还要考虑其他化学变化过程。
如肽链上二硫键(-S-S-)的形成，一个-S-S-是有两个-SH脱去两个H原子连接而成的，
即“-SH”+“-SH”→“-S-S-”+2H。
所以当有k个二硫键时，
蛋白质的相对分子质量= 。
na-18(n-m)-2k
三、有关蛋白质中游离的氨基或羧基数目的计算
1.每个氨基酸分子中至少含有 个氨基， 个羧基。其他的氨基和羧基来自 。
2.一条多肽链中至少含有 个氨基， 羧基。其他的氨基和羧基来自 。
3.n条多肽链中至少含有有 个氨基， 羧基。其他的氨基和羧基来自 。
1
1
R基
1
1
R基
n
n
R基
★规律3：
(1)肽链中至少含游离的氨基数或羧基数= 。
(2)肽链中实际含游离的氨基数或羧基数 =
(3)环状肽中氨基或羧基数目=
肽链条数
肽链条数+R基中的氨基或羧基=各氨基酸中氨基或羧基总数-肽键数
练习5：n个氨基酸共有m个氨基，则这些氨基酸脱水缩合形成的一条多肽中的氨基是 个。
练习6：现有100个氨基酸，共含有116个羧基和106个氨基，这些氨基酸脱水缩合形成6条多肽链时共含有
个氨基， 个羧基。
1+m-n
12
22
R基团中的氨基和羧基的数目
四、有关氨基酸、蛋白质中N、O原子数的计算
—C
NH2
H
R1
—C—
O
N—
H
C—
H
R2
—C—
O
N—
H
C
H
R3
COOH
（1）N原子数
（2）O原子数
=肽链数+肽键数+R基上的N原子数
=各氨基酸中N原子的总数
=肽链数X2+肽键数+R基上的O原子数
=各氨基酸中O原子的总数-脱水分子数
练习7：某蛋白质有m条肽链、n个氨基酸组成，则该蛋白质至少含有氧原子的个数为 。
练习8：分子式为C63H105O45N17S2的多肽化合物中，最多的肽键数是 个。
练习9：甜味肽的分子式为C13H16O5N2 , 则甜味肽一定是一种
肽。
3.利用N原子个数求氨基酸的个数
n+m
16
二
氨基酸通式中N的数目最少，一般只出现在氨基中，若氨基酸R基中没有氨基，则N原子数=氨基酸数；若R基中含1个氨基，则氨基酸个数=N原子个数-1。
（1）每条肽链至少含有1个氨基、1个羧基（分布在两端）
（2）脱水数＝肽键数＝氨基酸数－肽链数
（3）肽链中至少含有的氨基数=羧基数=肽链数
（4）游离氨基或羧基数=肽链数＋R基中含有的氨基或羧基数
（5）蛋白质相对分子质量＝氨基酸数x氨基酸平均相对分子质量－18x脱水数
（6）肽环相当于肽链首尾连接，脱去1H2O，形成1肽键
相关计算
内容小结
结构
元素组成---CHON(S)
基本单位---氨基酸
功能
返回
蛋白质是生命活动的主要承担者
化学结构---多肽链
空间结构---蛋白质
结构蛋白---肌肉纤维
催化-酶
结构多样性
结构物质
功能物质
运输-载体
免疫-抗体
调节-激素
功能多样性
种类数目排列顺序
盘曲折叠成空间结构
决定
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