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(共23张PPT)
第二节 生物大分子以碳链为骨架
（第二课时）
第一章 细胞的分子组成
教学目标
科学思维
通过推导氨基酸的结构、脱水缩合过程，培养归纳与推理的能力。
生命观念
认同蛋白质是生命活动的主要承载者，形成结构与功能相适应的观点。
新课导入
专家建议每天吃1—2个鸡蛋
蛋白质与糖类和脂质不同，通常不是生物体内的能源物质，也不能贮存，而每天都要消耗一定的蛋白质，因此，有专家建议每天吃1—2个鸡蛋，有益健康 。
一旦摄入的蛋白质不足，就会出现易患病、面黄肌瘦 、发育不好等症状，若自身的蛋白质消耗超过20%，人的生命就会终止。
新课导入
富含蛋白质的食物有哪些？
蛋白质是生命活动的主要承担者
一个蛋白一张脸
蛋白质是生命活动的主要承担者
（2） 催化作用
（3） 运输作用
（5） 调节作用
（4）载体作用
（1）构成细胞和生物体结构的重要物质。
（6）免疫作用
绝大多数酶
血红蛋白
载体蛋白
胰岛素、生长激素
抗体
功能
蛋白质是生命活动的主要承担者
基本单位——氨基酸
元素组成
主要C、H、O、N（有些还有P、S等）
C
H
H2N
COOH
R
每种氨基酸分子至少都有一个氨基、一个羧基、一个氢基连接在同一个碳原子上。
氨基：－NH2
结构通式
羧基：－COOH
R基决定了氨基酸的种类
蛋白质是生命活动的主要承担者
分类
21种氨基酸
非需须氨基酸：
必需氨基酸：
共8种，人体不能自身合成的氨基酸必须从外界环境中直接获取
缬氨酸、 异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸
甲硫氨酸、色氨酸、 苏氨酸、 赖氨酸
（婴儿9种，组氨酸）
如甘氨酸、丙氨酸、丝氨酸、天冬氨酸、天冬酰胺、谷氨酸等
共13种，人体可自身合成的氨基酸
基本单位——氨基酸
蛋白质是生命活动的主要承担者
氨基酸的脱水缩合
H2N
C
H
R1
C
O
OH
H
N
H
C
H
R2
COOH
H2N
C
H
R1
C
O
N
H
C
H
R2
COOH
H2O
+
肽键
二肽
连接两个氨基酸的那个化学键
脱水缩合：氨基酸之间相互连接而脱去水的过程。
蛋白质是生命活动的主要承担者
氨基酸的脱水缩合
2H2O
+
H
C
R1
—C
NH2
—C—
O
N—
H
C—
H
R2
—C—
—N
H
R2
OH
CO
H
O
（三肽）
OH
N
H
R1
—C—
C—
O
H2
+
—N
H
R2
OH
—C—
H
H
OH
N
H
R3
—C—
C—
O
H
+
C—
O
—
H
（四肽）
（多肽）
蛋白质是生命活动的主要承担者
氨基酸的脱水缩合
2个氨基酸形成1个二肽，形成 个肽键，形成 个水
3个氨基酸形成1个三肽，形成 个肽键，形成 个水
n个氨基酸形成m条肽链，则形成 个肽键，形成 个水
n-m
肽键数
1
2
蛋白质分子量
= 氨基酸分子量×
氨基酸个数
-
18×
（氨基酸总数-肽链条数）
氨基酸数-肽链条数
n-m
水分子数
=
=
1
2
1
2
3
蛋白质是生命活动的主要承担者
蛋白质的结构层次
—SH
—SH
+
—S—S—
+
—2H
二硫键
两条肽链
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。
蛋白质是生命活动的主要承担者
氨基酸的脱水缩合
氨基酸
二肽
三肽
多肽
一条多肽链折叠形成蛋白质
几条多肽链折叠形成蛋白质
折叠盘曲成空间结构
氨基酸
二 肽
三 肽
肽 链
……
肽链盘曲、折叠形成蛋白质
蛋白质是生命活动的主要承担者
蛋白质的多样性
蛋白质结构多样性
蛋白质功能多样性
1
构成每种蛋白质的氨基酸的种类不同
2
每个蛋白质分子中氨基酸的数目不同
3
氨基酸的排列顺序变化多端
4
蛋白质的空间结构千差万别
蛋白质是生命活动的主要承担者
蛋白质结构的有关计算
氨基酸数目 肽键数
脱去水分子数
1
2（二肽）
3（三肽）
4（四肽）
n（n肽）
肽键数=氨基酸数目-1 脱去水分子数=肽键数
0
0
1
1
2
2
3
3
n-1
n-1
蛋白质由一条肽链构成的数量关系
蛋白质是生命活动的主要承担者
蛋白质结构的有关计算
蛋白质由一条肽链构成的数量关系
蛋白质（多肽）中N原子数
=肽链数+肽键数+R基中的N原子数=各氨基酸脱水前的N原子总数
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=各氨基酸脱水前的O原子总数- 肽键数
—C
NH2
H
R1
—C—
O
N—
H
C
H
R2
—C—
O
N—
H
C—
COOH
H
R3
蛋白质是生命活动的主要承担者
蛋白质结构的有关计算
蛋白质由一条肽链构成的数量关系
蛋白质相对分子质量
＝氨基酸平均相对分子质量×氨基酸数量－失去水分子数×18
—C
NH2
H
R1
—C—
O
N—
H
C
H
R2
—C—
O
N—
H
C—
COOH
H
R3
蛋白质是生命活动的主要承担者
蛋白质的变性
盐析
变性
可逆
不可逆
空间结构被破坏
导致蛋白质变性的因素：高温、强酸、强碱、重金属、紫外线、酒精等（低温除外）
课堂小结
蛋白质
一、基本单位
二、脱水缩合：
元素：C，H，O，N，有些含S
结构通式及其特点
原因，本质，与盐析的区别
过程，肽键，相关计算
三、蛋白质结构的层次性
四、蛋白质结构的多样性
五、蛋白质的变性
功能的多样性
4层
习题检测
1.球状蛋白分子空间结构为外圆中空，氨基酸侧链极性基团分布在分子的外侧，而非极性基团分布在内侧。蛋白质变性后，会出现生物活性丧失及一系列理化性质的变化。下列叙述错误的是( )
A.蛋白质变性可导致部分肽键断裂
B.球状蛋白多数可溶于水，不溶于乙醇
C.加热变性的蛋白质不能恢复原有的结构和性质
D.变性后生物活性丧失是因为原有空间结构破坏
答案：A
解析：蛋白质变性破坏了蛋白质的空间结构，但没有导致肽键断裂，A错误，B、C、D正确。
习题检测
2.用氨基酸自动分析仪测定两种肽类化合物的氨基酸数目，发现均为34个，但其生理功能截然不同，下列解释错误的是( )
A.多肽形成的空间结构不同
B.脱水缩合形成多肽的方式不同
C.多肽链盘曲、折叠方式不同
D.氨基酸的排列顺序不同
答案：B
解析：多肽形成的空间结构不同是二者功能不同的原因，A正确；氨基酸脱水缩合形成多肽的方式是相同的，故这不是导致二者功能不同的原因，B错误；多肽链盘曲、折叠方式不同导致二者的空间结构不同，进而导致功能不同，C正确；氨基酸的排列顺序不同会导致二者的结构不同，进而导致功能不同，D正确。
习题检测
3.下列关于氨基酸的说法正确的是( )
A.每种蛋白质都由20种氨基酸组成
B.每种氨基酸只由C、H、O、N四种元素构成
C.不同氨基酸之间脱水缩合的方式不同
D.人体细胞中有部分氨基酸不能自身合成
答案：D
解析：组成人体蛋白质的氨基酸种类共有20种，但每种蛋白质不一定都由20种氨基酸组成，A错误；氨基酸主要由C、H、O、N元素组成，有的还有S元素等，B错误；脱水缩合是指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时，脱掉一分子水的过程，氨基酸之间的脱水缩合方式相同，C错误；人体细胞中有部分氨基酸不能自身合成，只能从食物中摄取，称为必需氨基酸，D正确。
习题检测
4.某多肽化合物M可被水解成1个五肽、2个三肽、3个四肽、4个二肽，下列有关分析错误的是( )
A.这些短肽中至少共含有10个氨基
B.这些短肽中共含有21个肽键
C.这些短肽中至少共含有62个氧原子
D.多肽化合物M中共含有31个氨基酸
答案：C
解析：多肽化合物M水解后生成10条短肽，每条肽链上至少含有1个氨基，故这些短肽中至少共含有10个氨基，A正确；10个短肽中共含有31个氨基酸，因此所含肽键数为氨基酸数–肽链条数=31–10=21（个），B、D正确；每个氨基酸中至少含有2个氧原子，31个氨基酸至少含有62个氧原子，这些短肽中共含有21个肽键，需脱去21个水分子，则这些短肽中至少含有62-21=41（个）氧原子，C错误。

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