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(共56张PPT)
1．糖类由 三种元素组成。
2．糖类的主要功能是细胞中主要的 。
3.动植物细胞都有的糖类有 、 、 ；植物细胞特有的糖类有 、 、 、 ；动物细胞特有的糖类有 、 。
4.核糖和脱氧核糖是构成 的重要物质。纤维素是植物 的组成成分。植物细胞中的储能物质是 、 。动物细胞中的储能物质是 、 。
5.细胞中脂质包括 、 和固醇，固醇包括 、
和 作用。
6.脂肪由 三种元素组成。脂肪是细胞内良好的 ，具有 、 和 作用。
C、H 、O
温故知新
能源物质
葡萄糖
核糖
脱氧核糖
蔗糖
麦芽糖
淀粉
纤维素
糖原
乳糖
核酸
细胞壁
淀粉
脂肪
糖原
脂肪
脂肪
磷脂
胆固醇
性激素
维生素D
C、H、O
储能物质
保温
缓冲
减压
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。
问题探讨
讨论
1. 为什么这种缝合线可以被人体组织吸收
2. 这种缝合线发生什么样的化学变化才能被吸收
因为组成动物和人体的胶原蛋白是相似的物质
要变为小分子物质-氨基酸才能被吸收 ；说明蛋白质可以分解为更小的分子。
第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者
第二章
想一想:哪些食品富含蛋白质
蛋白质
什么是蛋白质？
Proteios拉丁文，“首要的物质”
Protein英文，翻译为“蛋白质”
蛋白质
什么是蛋白质？
Proteios拉丁文，“首要的物质”
Protein英文，翻译为“蛋白质”
从化学角度看，蛋白质是目前已知的结构最复杂、功能最多的分子。细胞核中的遗传信息，往往要表达成蛋白质起作用
蛋白质的功能有哪些？
功能 举例
结构蛋白 结构蛋白（羽毛、肌肉、头发等主要是蛋白质）
催化作用 绝大多数酶是蛋白质（胃蛋白酶）
运输载体功能 血红蛋白、脂蛋白
信息传递、调节机体的生命活动 胰岛素、
生长激素
免疫功能 抗体
生命活动的主要承担者
01
蛋白质的功能
胰岛素
C256H381O76N65S6
5778
牛奶乳蛋白
C1642H2452O492N420S12
36684
人血红蛋白
C3032H4816O872N780S8Fe4
64500
蛋白质为生物大分子
蛋白质
蛋白酶
多肽
肽酶
氨基酸
人体中蛋白质的消化吸收
思考:
食物中的蛋白质能否被人体直接吸收呢
C
C
O
OH
H
H2N
H
C
C
O
OH
H
H2N
CH
CH3
CH3
C
C
O
OH
H
H2N
CH3
C
C
O
OH
H
H2N
CH2
SH
CH3
CH3
C
C
O
OH
H
H2N
CH2
CH
甘氨酸
丙氨酸
缬氨酸
半胱氨酸
亮氨酸
02
蛋白质的基本组成单位----氨基酸
组成人体的氨基酸
（21种）
氨基
由一个氮原子，两个氢原子组成
或： —NH2
或： —H2N
02
蛋白质的基本组成单位----氨基酸
化学结构式：
C
C
O
OH
H
H2N
H
C
C
O
OH
H
H2N
CH
CH3
CH3
C
C
O
OH
H
H2N
CH3
C
C
O
OH
H
H2N
CH2
SH
CH3
CH3
C
C
O
OH
H
H2N
CH2
CH
甘氨酸
丙氨酸
缬氨酸
半胱氨酸
亮氨酸
02
蛋白质的基本组成单位----氨基酸
羧基
或： —COOH
化学结构式：
由一个碳原子，两个氧原子，一个氢原子组成
02
蛋白质的基本组成单位----氨基酸
C
C
O
OH
H
H2N
H
C
C
O
OH
H
H2N
CH
CH3
CH3
C
C
O
OH
H
H2N
CH3
C
C
O
OH
H
H2N
CH2
SH
CH3
CH3
C
C
O
OH
H
H2N
CH2
CH
甘氨酸
丙氨酸
缬氨酸
半胱氨酸
亮氨酸
“氨基酸”这一名词与其分子
结构有怎样的对应关系？
02
蛋白质的基本组成单位----氨基酸
C
C
O
OH
H
H2N
H
C
C
O
OH
H
H2N
CH
CH3
CH3
C
C
O
OH
H
H2N
CH3
C
C
O
OH
H
H2N
CH2
SH
CH3
CH3
C
C
O
OH
H
H2N
CH2
CH
甘氨酸
丙氨酸
缬氨酸
半胱氨酸
亮氨酸
02
蛋白质的基本组成单位----氨基酸
思考1：如果某氨基酸含有P或S等元素，那么P或S元素在哪个基团？
观察、讨论：组成人体的氨基酸的结构具有什么共同特点？
结构通式：
(3)各种氨基酸之间的区别在于R基的不同。
(1)每种氨基酸分子至少都含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)，并且都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上。
(2)这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链
基团，这个侧链基团用R表示。
02
蛋白质的基本组成单位----氨基酸
氨基酸的判断依据：
—NH2与—COOH是否连在同一个“C”上。
圈出图中氨基酸的R基团
写出甘氨酸的分子式
（C_H_O_N_）
氨基酸甲的R基为—CH2—CH3,写出氨基酸甲的分子式
02
蛋白质的基本组成单位----氨基酸
判断下列物质是否是氨基酸，并圈出氨基酸的R基
A B C
D E
F G
基于蛋白质的功能和氨基酸的结构特点判断对错
（1）生物体内组成蛋白质的氨基酸中，不同氨基酸的差异是由R基引起的。（ ）
（2）构成鸟类的每一种蛋白质都至少由21种氨基酸构成。（ ）
（3）谷氨酸分子中含有两个羧基，这两个羧基都在R基上。（ ）
（4）性激素能调节机体的生命活动，这体现了蛋白质的信息传递功能。（ ）
（5）甲硫氨酸中含硫元素，硫元素一定在R基上。
（ ）
√
×
×
×
√
02
蛋白质的基本组成单位----氨基酸
（1）分类一：依据R基的种类的不同，组成人体的氨基酸有：_____种
（2）分类二：依据人体是否能够合成
①非必需氨基酸（13种）：
②必 需 氨 基 酸 （8种）：
21
一、组成元素：
C 、H、 O、 N，有的含S、Fe等
三、分 类：
人体可自身合成的氨基酸
人体不能自身合成的氨基酸，必须从外
界环境摄取的
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。
（甲 携 来 一 本 亮 色 书）
二、氨基酸的通式：
（2）分类二：依据人体是否能够合成
03
蛋白质的结构及其多样性
形 成 场 所：
(细胞器水平）
核糖体
形 成 过 程：
03
蛋白质的结构及其多样性
C
H
COOH
R2
H
N
二肽
C
H
R1
H2N
OH
C
O
H
肽键
氨基酸之间的结合方式：脱水缩合
H2O
特别提醒：寻找肽键的方法
注意：形成肽键时，相应的—COOH失去—OH，相应的—NH2失去—H，形成一分子水。所以脱去的水分子中，H既来自氨基又来自羧基，O来自羧基。
肽键
03
蛋白质的结构及其多样性
肽键
C
H
COOH
R3
H
N
OH
H
C
C
H
R1
NH2
C
O
C
H
R2
H
N
O
二肽
H2O
H2O
第三个氨基酸如何连接在二肽上呢？
氨基酸的结合方式
脱水缩合
03
蛋白质的结构及其多样性
C
C
H
R1
NH2
C
O
C
H
R2
H
N
O
肽键
C
H
COOH
R3
H
N
H2O
肽键
三肽
H2O
结合后形成的化合物叫做什么？
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（肽链）。
03
蛋白质的结构及其多样性
二肽：由 _____个氨基酸分子缩合而成，含有____
个肽键的化合物。
三肽：由 _____个氨基酸分子缩合而成，含有____个
肽键的化合物。
多肽：由 _____个氨基酸分子缩合而成，含有____个
肽键的化合物。
2
3
1
2
多
多
相关概念
肽链：多肽呈链状，又叫肽链
肽键：连接两个 分子的化学键
氨基酸
03
蛋白质的结构及其多样性
C
NH2
HOOC
H
CH2
NH2
CH
NH2
COOH
CH2
OH
动手写一写两者脱水缩合的产物
03
蛋白质的结构及其多样性
—C
H2N
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
③
（1）该化合物中，①表示_____⑦表示______③ 表示_____ ；
（2）该化合物由____个氨基酸通过____________ 反应，失去____个水分子形成的，有氨基___个，有羧基__个，含有____个肽键。
（3）该化合物称为 _________
氨基
羧基
肽键
2
2
多肽
（四肽）
4
脱水缩合
3
3
【巩固练习】
03
蛋白质的结构及其多样性
肽链盘曲、折叠形成具有一定空间结构的蛋白质分子
位于肽链上的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。
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。
03
蛋白质的结构及其多样性
蛋白质中的化学键
肽键 + H2O
氢键 原子间的一种吸引力
二硫键 -S-H + H-S- -S-S- + 2H+
03
蛋白质的结构及其多样性
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示意图
从氨基酸到蛋白质大致结构层次
03
蛋白质的结构及其多样性
2024/4/21
1、从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次？
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？
氨基酸→二肽→三肽→……→多肽→一条或几条多肽链盘曲折叠形成蛋白质。
蛋白质 多肽 氨基酸
胃蛋白酶
肠肽酶
胰蛋白酶
吸收
合成
人体的蛋白质
人体内氨基酸
03
蛋白质的结构及其多样性
氨基酸：21种
蛋白质：
1010～1012
？
蛋白质是以氨基酸为基本单位构成的生物大分子。
据统计，生物界的蛋白质种类多达1010~1012。
03
蛋白质的结构及其多样性
2024/4/21
1、从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次？
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？
氨基酸→二肽→三肽→……→多肽→一条或几条多肽链盘曲折叠形成蛋白质。
蛋白质 多肽 氨基酸
胃蛋白酶
肠肽酶
胰蛋白酶
2110条
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）
03
蛋白质的结构及其多样性
氨基酸 不同,构成的肽链不同
氨基酸 不同，构成的肽链不同
氨基酸 不同，构成的肽链不同
肽链 不同
种类
数目
排列顺序
盘曲折叠的方式，形成的空间结构
蛋白质的结构多样性的原因
A-A-A-A-A-A
A-A-A-A-A-A-A-A-A
A-A-A-A
2
A-A-A-A
B-B-B-B
C-C-C-C
1
A-B-C-D
B-D-C-A
C-B-D-A
3
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
本节小结
联系生活
鸡蛋清中富含了蛋白质，鸡蛋是生吃好还是熟吃好呢？
鸡蛋肉类在煮熟后就无法恢复原来的状态，其原因是：高温会使蛋白质变性，同时使其空间结构变得伸展，松散，容易被蛋白酶水解，因此吃熟鸡蛋和熟肉更容易消化吸收
四、蛋白质的变性与盐析
蛋白质的变性：蛋白质在某些化学因素（如强酸、强碱、重金属盐等）的作用下，其空间结构会发生改变或被破坏，导致蛋白质变性，生物活性丧失，该过程不可逆
注意：变性的蛋白质肽键没有被破坏，还能与双缩脲试剂发生紫色反应
实例：煮熟的鸡蛋，更容易消化
含两个以上肽键化合物的鉴定
盐析：蛋白质在某些盐（如氯化钠、硫酸钠等）的溶液中溶解度降低而析出的现象，降低盐溶液浓度后，蛋白质又会重新溶解，是可逆的。
实例：在鸡蛋清中加一些食盐，会看到白色絮状物，兑水稀释后絮状物消失。
注意：盐析过程蛋白质的结构不发生变化，可 复原。
知识拓展：
※蛋白质的水解
完全水解
部分水解
需要多种酶协同作用才能使蛋白质完全水解
各种氨基酸混合物
各种氨基酸和多肽的混合物
※糖尿病病人只能注射而不能口服胰岛素
因为胰岛素是一种蛋白质，口服会在消化道里以蛋白质的形式被消化成氨基酸，而失去胰岛素的功能。
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
★规律1：肽键数 =脱水数
=氨基酸数-肽链数
有关氨基酸、肽键、脱水数目的计算
n个氨基酸形成环状多肽
n
n
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 。
练习2：血红蛋白分子中含 574 个氨基酸，4 条肽链。在形成此蛋白质分子时，脱下的水分子数和形成的肽键数目分别是 。
49
570、570
蛋白质相对分子质量的计算
氨基酸数 氨基酸的平均分子质量 肽链条数 蛋白质相对分子质量X
n a 1条肽链
m条肽链
环状肽链
X=an-18(n-1)
X=an-18(n-m)
X=an-18n
★规律2：蛋白质的相对分子质量＝氨基酸数×氨基酸的平均分子质量－18×脱去水分子数。
练习3：全世界每年有成千上万人由于吃毒蘑菇而身亡，其中鹅膏草碱就是一种毒菇的毒素，它是一种环状八肽。若20种氨基酸的平均分子量为128，则鹅膏草碱的分子量约为=
。
练习4：已知20种氨基酸的平均相对分子质量是128，某蛋白质分子由2条多肽链组成，共有肽键98个，此蛋白质的相对分子质量最接近于= 。
8×128-18×8=880
(98+2)×128-18×98=11036
★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
某蛋白质由 124 个氨基酸组成，其中有 8 个-SH ，在肽链形成空间结构（如图）时，生成 4 个二硫键 （-S-S-），若氨基酸平均分子量为 125 ，则该蛋白质的分子量约为（ ）
A.13278
B.13286
C.13294
D.15500
125×124-18×123-8
A
链状蛋白质
环状蛋白质
n个氨基酸形成的一条肽链至少含有 （ ）个氨基和（ ）个羧基
n个氨基酸形成的两条肽链至少含有 （ ）个氨基和（ ）个羧基
n个氨基酸 形成的m条肽链至少含有 （ ）个氨基和（ ）个羧基
n个氨基酸形成的一条肽链至少含有 （ ）个氨基和（ ）个羧基
n个氨基酸形成的m条肽链至少含有 （ ）个氨基和（ ）个羧基
1
1
2
2
m
m
0
0
0
0
蛋白质中游离的氨基或羧基数目的计算
下列物质中,有的是氨基酸,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—CH2— OH
(3)NH2—CH—CH2—COOH
COOH
(4)NH2—CH—CH2—COOH
NH2
(5) NH2—CH—(CH2)4—NH2
COOH
A.2,2,2 B.3,3,2 C.4,3,3 D.3,4,3
A
氨基酸、蛋白质中各原子数的计算
1.由氨基酸的结构通式可知，在一个氨基酸中，若不考虑R基，至少含有 个C、 个O、 个H、 个N。
氨基酸的分子式为： 。
2
4
2
1
C2H4O2N-R
练习：甲硫氨酸的R基是 -CH2-CH2-S-CH3 ,则其分子式是 。
练习：由半胱氨酸(R基-CH2-SH)和丙氨酸(R基-CH3)脱水缩合形成的二肽的分子式是 。
练习：某二肽的分子式是C8H14O5N2,水解后得到丙氨酸(R基为-CH3)和另一种氨基酸X，则X的分子式应该是 。
C5H11O2NS
C6H12O3N2S
C5H9O4N
氨基酸、蛋白质中各原子数的计算
2、蛋白质中含有的N、O的数目
=肽键数+肽链数+R基上的N原子数
N原子数
O原子数
=肽键数×2+肽链数+R基上的N原子数
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 。
n+m
氨基酸、蛋白质中各原子数的计算
练习：分子式为C63H105O45N17S2的多肽化合物中，最多的肽键数是 个。
练习：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
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。
氨基酸、蛋白质中各原子数的计算
有一条多肽链由12个氨基酸组成，分子式为CxHyNzOwS（z>12，w>13），这条多肽链经过水解后的产物中有5种氨基酸：半胱氨酸（C3H7NO2S）、丙氨酸（C3H6NO2）、天冬氨酸（C4H7N04）、赖氨酸（C6H14N202）、苯丙氨酸（C9H11NO2）。水解产物中天冬氨酸的数目是（ ）
A．y+12个
B．z-12个
C．w+13个
D．(w-11)/2-1个
D
O原子数=肽键数+游离羧基数×2
游离的羧基数=（O原子数-肽键数）÷2
R基上的羧基数=游离的羧基数-肽链数
某多肽，经测定其分子式是C21HxOyN4S2（无二硫键）。已知该多肽是由下列氨基酸中的几种作为原料合成的： 苯丙氨酸（C9H11O2N）、天冬氨酸（C4H7O4N）、亮氨酸（C6H13O2N）、丙氨酸（C3H7O2N）、半胱氨酸（C3H7O2NS），下列有关叙述不正确的是（ ）
A.该多肽水解后形成3种氨基酸
B.该多肽中氢原子数和氧原子数分别为32和5
C.该多肽中有3个肽键
D.该多肽中不止1个羧基
D
如果有足量的3种氨基酸，分别为甲、乙、丙，则它们能形成的三肽种类以及包含3种氨基酸的三肽种类最多分别为：
A、9种、9种 B、6种、3种
C、27种、6种 D、29种、3种
A
4、美国科学家吉尔曼、罗德贝尔因发现G蛋白和G蛋白偶联受体(GPCRs)及其在细胞中转导信息的内在工作机制，分别荣获1994和2012年诺贝尔奖。GPCRs是由m个氨基酸组成的一条往返穿膜七次的多肽链跨膜蛋白，下面是其结构模式图。与此有关的说法不正确的是 (　　)
B
A．G蛋白偶联受体(GPCRs)的化 学本质是糖蛋白
B．图中所示的该条多肽链只有一个游离的氨基和羧基
C．图中—S—S—结构具有维持该受体空间结构的作用
D．合成该跨膜蛋白时共失去m－1个水分子

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