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(共28张PPT)
2.4 课时2 蛋白质的
结构及其多样性
1.描述氨基酸脱水缩合形成蛋白质的过程。
2.归纳出蛋白质结构多样性的原因。
3.总结蛋白质合成和水解过程相关的计算方法。
通过上一节课的学习，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
活动一：请阅读P30，思考下列问题：
①氨基酸如何连接在一起构成蛋白质？
②什么是肽键、二肽、多肽、多肽链？
③氨基酸形成蛋白质过程中，形成一个肽键，脱去几分子水？
④多肽与蛋白质有何区别？
氨基酸脱水缩合过程视频（视频）
1.脱水缩合
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。
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。肽键是连接两个氨基酸分子的化学键。
H2O
肽键
－
OH
‖
O
－C－C
R2
H
－
－
－N
H
－
－C
－C
R1
H2N
H
－
－
‖
O
OH
－
H
二肽
请思考，肽名是如何确定的？
三、氨基酸的结合方式
肽键
H2O
－C－COOH
R3
H
－
－
－N
H
－
H
OH
－
肽键
‖
O
－C
R1
H2N
H
－
－
－C
－C－C
R2
H
－
－
－N
H
－
‖
O
H2O
三肽
2.肽的名称确定：
由几个氨基酸构成，就称为几肽。
一
任务1：小组合作绘制出三肽合成过程，并思考H2O中各元素的来源：
脱出来的H2O中：
H来自氨基和羧基
O来自羧基
肽键
H2O
－C－COOH
R3
H
－
－
－N
H
－
H
OH
－
肽键
‖
O
－C
R1
H2N
H
－
－
－C
－C－C
R2
H
－
－
－N
H
－
‖
O
H2O
三肽
以此类推，由多个氨基酸分子缩合而成的化合物，叫多肽。
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？
四、蛋白质的结构及其多样性
氨基酸
二肽
三肽
四肽
多肽
肌球蛋白
血红蛋白
胰岛素
盘
曲
折
叠
1.蛋白质的结构层次
血红蛋白由四条肽链聚集形成，那肽链之间又是怎样连接在一起的？
H
O
C
CH2
C
H2N
OH
SH
H2C
O
C
H
C
H2N
OH
SH
H
O
C
CH2
C
H2N
OH
S
H2C
O
C
H
C
H2N
OH
S
二硫键
----二硫键
2.肽链连接方式
许多蛋白质含有两条或多条多肽链，他们通过一定的化学键如二硫键结合在一起。
蛋白质的盘曲折叠过程（视频）
任务2：如果用21个不同的字母代表21种氨基酸，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.
3.蛋白质的多样性
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？
6种
（1）导致肽链多样性进而蛋白质的原因是：
氨基酸的排列顺序不同
氨基酸的数目不同
氨基酸的种类不同
观察以下四条多肽链，总结出它们不同的原因？
肽链盘曲、折叠形成的空间结构多样
氨基酸层面
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
3.蛋白质结构多样性的原因
蛋白质功能的多样性
任务3：小组合作请列举蛋白质结构与功能相适应的实例
4.蛋白质的结构（主要是指空间结构）与其功能相适应
蛋白质的空间结构（构象）的改变会影响功能，还有其他方式可以改变蛋白质的构象吗？
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。
5.蛋白质变性：
不可逆
使蛋白质变性的因素：
高温、辐射、强碱、强酸、酒精、重金属盐。
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
变性
肽键断裂，蛋白质分解为短肽或氨基酸。
水解
空间结构发生改变，肽键未断裂。
6.蛋白质的盐析、水解和变性
1.第一排的所有同学（n个氨基酸分子），通过脱水缩合形成一条多肽链时脱去几分子水？至少有几个游离的氨基和羧基？
2. 第二排的所有同学相互牵手，此时通过脱水缩合形成两条多肽链时脱去几分子水？至少有几个游离的氨基和羧基？
3.进一步推理，n个氨基酸分子，通过脱水缩合形成m条多肽链时可产生了几个水分子？形成了几个肽键？至少有多少个游离的氨基和羧基？
活动二：假设每一位同学为一个氨基酸并且左手代表（游离的）氨基，右手代表（游离的）羧基，请完成以下问题。
肽链 氨基酸数 肽链数 肽键数 脱水数
1
1
1
1
2
3
m
n－1
1
2
2
1
3
2
n
n－1
…
…
…
n－2
n－3
n－m
n－2
n－3
n－m
…
n
n
n
五、蛋白质的相关计算
脱去的水分子数 =肽键数=
氨基酸分子数-肽链条数
任务4：小组合作完成下表的相关内容，并找出规律？
1.在链状多肽中
肽键数=氨基酸数=脱去的水分子数
任务5：小组合作找出10个氨基酸组成的环状多肽中肽键数和氨基酸数各为多少，并找出规律？
2.在环状多肽中
C
H
C
R1
H2N
O
N
H
C
H
C
R2
O
N
H
C
H
C
R3
O
N
H
C
H
C
R4
O
N
H
C
H
C
R5
O
N
H
C
H
COOH
R6
任务6：小组合作找出下图蛋白质中游离氨基和羧基的数目及蛋白质的相对分子质量，并找出规律？
3.游离氨（羧）基数目=
4.蛋白质相对分子质量=
肽链数+R基中氨（羧）基数
氨基酸数×氨基酸平均相对分子质量 - 脱去的水分子数×18
种类
蛋白质
氨基酸
多
肽
脱水缩合
盘曲
折叠
C、H、O、N
元素组成
21种
结构
通式
C
COOH
H
H2N
R
氨基酸的种类、数量、排列顺序、肽链的空间结构
结构多样性
功能
结构蛋白
催化
运输
免疫
信息传递
功能多样性
生命活动的主要承担者
1.狼体内有a 种蛋白质，21 种氨基酸；兔体内有b 种蛋白质，21 种氨基酸。狼捕食兔后，狼体内的氨基酸种类和一个细胞中含有的蛋白质种类最可能是
42，a+b 　　
B. 21，a+b
C. 21，小于a
D. 21，大于a
B
2．血液中的血红蛋白和肌肉中的肌蛋白结构不同的原因是(　　)
A．所含氨基酸的种类不同，而数目、排列顺序都相同
B．所含氨基酸的数目不同，而种类、排列顺序都相同
C．所含氨基酸的数目、种类、排列顺序不同和多肽链的数目及空间结构不同
D．所含氨基酸的数目、排列顺序和多肽链的数目相同但空间结构不同
C
3.某三十九肽中共有丙氨酸4个（R基是-CH3），现去掉其中的丙氨酸得到4条长短不等的多肽（如图）。那么这4条多肽与原多肽相比，分析错误的是（ ）
A.肽键数目减少8个
B.C原子减少12个
C.氨基增加3个
D.羧基增加3个
A
4.下图为胰岛素原分子加工成为成熟的胰岛素分子示意图，有关叙述正确的是(　　)
A.胰岛素原分子至少含有2个游离的氨基和羧基
B.胰岛素原分子不能与双缩脲试剂反应
C.胰岛素分子共含有49个肽键
D.胰岛素分子不具有空间结构
C
5.胰岛素含有2条多肽链，A链含21个氨基酸，B链含有30个氨基酸，两条多肽链间通过2个二硫键（二硫键是由2个-SH连接而成的）连接，在A链上形成一个二硫键。下图为结晶牛胰岛素,请据图回答，这51个氨基酸形成胰岛素后，相对分子质量减少了多少？( )
A.888 B.882
C.880 D.无法确定
A

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