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2.4蛋白质是生命活动的主要承担者
一、蛋白质的功能
总之，一切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。
口诀：狗催运面条
蛋白质必需经过分解成氨基酸才能被人体吸收和利用。作为手术缝合线的胶原蛋白被分解为氨基酸才可以被人体吸收。
氨基酸是组成蛋白质的基本单位
蛋白质的消化过程
蛋白质的基本单位是：
胃蛋白酶
肠肽酶
氨基酸
胰蛋白酶
二、蛋白质的基本组成单位——
氨基酸
H
C
NH2
COOH
H
C
NH2
COOH
H
H3C
H2C
HOOC
甘氨酸
丙氨酸
天冬氨酸
C
NH2
COOH
H
羧基
氨基
思考讨论：
1.“氨基酸”这一名词与其分子结构有对应关系吗？
2.这些氨基酸的结构具有什么共同的特点？
二、蛋白质的基本组成单位—氨基酸
1、氨基酸的分子结构
至少有一个氨基和一个羧基
都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上
N
C
C
H
R
O
OH
氨基
羧基
侧链基团
H
H
R基不同，决定氨基酸的种类不同（有21种）
基本元素组成:
C、H、O、N
R
羧基
氨基
H
C
二、蛋白质的基本组成单位—氨基酸
非必需氨基酸：
必需氨基酸：
组成人体蛋白质的21种氨基酸
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
共13种，人体细胞能够合成的氨基酸
共8种，人体细胞不能合成的氨基酸
（甲 携 来 一 本 亮 色 书）
2、氨基酸的种类：
21种
①正确的格式：—NH2、—COOH、—R
(千万不要忘记在原子团前面加“—”)。
②
1.判断下列分子是不是生物体内的氨基酸？
C
COOH
CH3
HOOC
H
C
NH2
CH3
H2N
H
C
H
HOOC
H
CH2
NH2
C
NH2
HOOC
H
CH2
NH2
CH
NH2
HOOC
CH
NH2
HOOC
1
2
3
4
5
×
×
×
√
√
2.如果一个氨基酸分子的结构中有两个羧基，那么这两个羧基分别位于（ ）
A.中心碳原子上和氨基上 B.中心碳原子上和R基上
C.氨基上和R基上 D.羧基上和R基上
B
1.氨基酸如何形成蛋白质？
问题：
2.从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次？
三、蛋白质结构及其多样性
H2O
C
H
R1
NH2
OH
C
O
C
H
COOH
R2
H
N
H
肽键
1.脱水缩合过程
三、蛋白质结构及其多样性
思考：水分子中的H和O分别来自于什么基团？
二肽
H2O
+
+
—N
R3
H
OH
—C—
CO
H
H
—C
H2N
R1
H
—C—
O
N—
H
C—
R2
H
C—OH
O
R1
C
H
—C
H2N
—C—
O
N—
H
C—
R2
H
—C—
—N
R3
H
OH
CO
H
O
（二肽）
（三肽）
1.脱水缩合过程
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。
（1）该化合物中，①表示_____⑦表示______③ 表示_____ ；
（2）该化合物有氨基___个，有羧基__个，含有____个肽键由____个氨基酸通过____________ 反应，失去____个水分子形成的，。
（3）该化合物称为 _______
氨基
羧基
肽键
2
2
四肽
4
脱水缩合
3
3
小结：
1、蛋白质的功能： 、 、 、 、 等；
2、蛋白质的结构特点：
(1)每种氨基酸分子 都含有 和 ，并且连在 上。
(2)这个碳原子还连接一个氢原子和一个 ，这个侧链基团用 表示。
(3)各种氨基酸之间的区别在于 的不同。
(4)书写 氨基： 羧基： R基： 结构通式： 分子式：
3、氨基酸的分类：共21种，其中 种是人体不能合成的，是 、 、 、 、 、 、 、 ，（甲携来一本亮色书）称为 氨基酸。
（姐催运面条）
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
几条肽链聚集在一起形成复杂的空间结构的蛋白质
一条多肽链折叠形成一定的空间结构的蛋白质
氨基酸
蛋白质
多肽
脱水缩合
一条或多条
盘曲折叠
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。
-SH + HS- → -S-S-(二硫键) + 2H
氨基酸：21种
蛋白质：
1010～1012种
三、蛋白质结构及其多样性
3.蛋白质结构多样性的原因
α-螺旋
β-折叠
氨基酸的种类不同
氨基酸的数目不同
氨基酸的排列顺序不同
肽链盘曲折叠方式及其形成的空间结构不同
种类
数量
排列顺序
空间结构
结构多样
种类繁多
氨基酸
肽链：
功能多样
决 定
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)
________
(抗体)
调节
催化
运输
免疫
3.蛋白质结构多样性的原因
结构异常导致功能异常：
在镰状细胞贫血中，血红蛋白的谷氨酸被缬氨酸取代，形成的异常的血红蛋白直接造成了红细胞的异常。
正常血红蛋白的肽链和正常红细胞
异常血红蛋白的肽链，镰状红细胞
运输氧的能力会大为减弱
缺铁？
3.蛋白质结构多样性的原因
蛋白质变性指的是蛋白质在某些物理（加热、紫外线及X射线、剧烈振荡）和化学因素（强酸、强碱、重金属盐）的作用下，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。
变性作用可逆或不可逆
联系社会：
盐析
蛋白质在盐溶液中溶解度降低析出
溶解度的变化，可逆
导致变性的因素：高温、强酸、强碱、重金属离子
变性
肽键断裂，蛋白质分解为短肽或氨基酸
水解
蛋白质空间结构被破坏，不可逆
蛋白质的盐析、水解和变性
蛋白质变性在实际应用上具有重要作用：
用酒精、加热、紫外线等来消毒和杀菌。
在重金属盐中毒急救时也常常利用蛋白质的这一特点。
源于必修1 P32“与社会的联系”①熟鸡蛋更容易消化的原因是___
_________________________________________________________。
②蛋白质变性后还可用双缩脲试剂检测吗？并说明理由：_______
_______________________________________________________。
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
能。因
为蛋白质变性后空间结构改变，并没有破坏氨基酸之间的肽键
D
下列关于氨基酸和蛋白质的叙述，错误的是（ ）
A．甲硫氨酸的 R 基是—CH2—CH2—S—CH3，则它的分子式是 C5H11O2NS
B．构成人体蛋白质的甲硫氨酸必须从食物中获得
C．氨基酸脱水缩合过程失去的 H2O 中的氢来源于氨基和羧基中的氢
D．10 个氨基酸构成的多肽中有 9 个肽键，因此称为九肽
例题
(1)蛋白质中的肽键数、脱水数以及氨基酸个数、肽链数有什么关系？
氨基酸
肽键
2
氨基酸数
肽链数
肽键数
脱水数
1
1
1
3
1
2
2
2
氨基酸数
肽链数
肽键数
脱水数
1
1
1
3
1
2
2
2
氨基酸数
肽链数
肽键数
脱水数
1
1
1
3
1
2
2
6
1
5
5
2
氨基酸数
肽链数
肽键数
脱水数
1
1
1
3
1
2
2
6
1
5
5
肽键数、脱水数有什么关系？
2
氨基酸数
肽链数
肽键数
脱水数
1
1
1
3
1
2
2
6
1
5
5
肽键数、脱水数有什么关系？
2
氨基酸数
肽链数
肽键数
脱水数
1
1
1
3
1
2
2
6
1
5
5
肽键数、脱水数有什么关系？
肽键数= 脱水数
2
氨基酸数
肽链数
肽键数
脱水数
1
1
1
3
1
2
2
6
1
5
5
蛋白质中的氨基酸个数、肽链数以及肽键数有什么关系
2
氨基酸数
肽链数
肽键数
脱水数
1
1
1
3
1
2
2
6
1
5
5
蛋白质中的氨基酸个数、肽链数以及肽键数有什么关系
蛋白质中的肽键数= 脱去水分子水数=氨基酸数-肽链数
思考：7个氨基酸形成一条肽链，共形成多少个肽键？失去多少个水分子？
7个氨基酸形成一条环状肽链，共形成多少个肽键？失去多少个水分子？
公式一：
链状：肽键数= 脱水数=氨基酸数-肽链数
（环状肽：肽键数=脱水数=氨基酸个数）
（2）蛋白质中至少含有游离氨基、羧基的个数如何计算？
①1条肽链至少含有 个游离氨基， 个游离羧基；
②m条肽链至少含有 个游离氨基或羧基。
1
1
m
公式二：游离氨基或羧基数
①至少游离氨基(羧基数)=肽链数
②实际游离氨基(羧基数)=肽链数+R基中的氨基(羧基数)
公式三：蛋白质的分子量计算
减少的分子量=脱水数（肽键数）×18
蛋白质相对分子质量= 氨基酸个数×氨基酸平均分子量 — 脱水数×18
氨基酸
二肽
三肽
……
多肽
【多肽的形成】
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。
—SH
—SH
+
—S—S—
+
2H
公式三：蛋白质的分子量计算
减少的分子量=脱水数（肽键数）×18
蛋白质相对分子质量= 氨基酸个数×氨基酸平均分子量 — 脱水数×18
—二硫键(—S—S—)个数×2
-SH + -SH -S-S- +2H
例1.某一多肽链内共有肽键100个，则此分子中含有-NH2和-COOH的数目至少为（ ）
A.110、110 B.100、100 C.9、9 D.1、1
D
例2.某蛋白质由3条肽链组成，共含有110个肽键，则此蛋白质分子，至少含有一NH2和一COOH个数及氨基酸数分别为多少个（ ）
A.105，105，105 B.110，110，110
C.3，3，113 D.1，1，113
C
四、蛋白质的相关计算
氨基酸数目 脱水数目 肽键数目 减少的相对分子质量
脱水数目=肽键数目=氨基酸数目-1=n-1
1
3
n-1
2
1
2
3
n-1
18
2*18
3*18
（n-1）*18
2
3
4
……
n
1、n个氨基酸分子脱水缩合形成一条肽链
四、蛋白质的相关计算
变式：n个氨基酸分子脱水缩合形成一条环状多肽
脱水数目=肽键数目=氨基酸数目=n
四、蛋白质的相关计算
2、n个氨基酸分子脱水缩合形成m条肽链
氨基酸数目 肽链数目 脱水数目 肽键数目 减少的相对分子质量
n
脱水数目=肽键数目=氨基酸数目-肽链数目=n-m
1
2
3
……
m
n-1
n-2
n-3
……
n-m
n-1
n-2
n-3
……
n-m
（n-1）*18
（n-2）*18
（n-3）*18
（n-m）*18
……
四、蛋白质的相关计算
变式：n个氨基酸分子脱水缩合形成m条肽链，肽链间有a个二硫键，相对分子质量减少了多少？
胰岛素
注意：每形成一个二硫键，相对分子质量要减2。
四、蛋白质的相关计算
3、n个氨基酸形成m条肽链，游离氨基与羧基数目
100个氨基酸形成的1条肽链，至少含有多少个氨基，至少含有多少个羧基呢？
100个氨基酸形成的2条肽链，至少含有多少个氨基，至少含有多少个羧基呢？
C
R1
CO
H
H2N
C
R2
COOH
H
HN
CO
C
R3
H
HN
小结：
n个氨基酸形成的m条肽链，至少含有 个氨基， 至少含有 个羧基
m
m
现有800个氨基酸，其中氨基总数为810，羧基总数为808个，则由这些氨基酸合成的含有2条肽链的蛋白质共有肽键、氨基、羧基的数目依次分别为( )
A、798、2和2 B、799、1和1
C、798、12和10 D、799、11和9
C
例题
相关计算公式小结
氨基酸数（n） ； 氨基酸平均分子相对质量（a）
一条肽链 m条肽链 环肽
肽键
脱去水分子
减轻的质量
多肽相对分子质量
至少含有的氨基或羧基数
H2N——
——COOH
n-1
n-1
18（n–1）
na-18(n–1)
1
n-m
n-m
18（n–m）
na-18(n–m)
m
n
n
18n
na-18n
0

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