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富含蛋白质的食物
组成细胞的有机物中，含量最多的是蛋白质
第二章 组成细胞的分子
第4节
蛋白质是生命活动的主要承担者
BY YUSHEN
学习目标：
1.归纳概括出氨基酸的结构通式和特点，认同氨基酸是蛋白质的基本组成单位。（重点）
2.从氨基酸的结构特点理解氨基酸脱水缩合的过程。
3.掌握蛋白质结构层次及其多样性的原因。（重点）
1.我们人体中所需的蛋白质从何而来？
2.人体是如何利用食物中这些蛋白质的？
食物中的蛋白质 氨基酸 组织中的氨基酸 人体内的蛋白质
消化
吸收
合成
肉、蛋、奶、大豆
结构
调节
免疫
运输
催化
任务1：阅读教材P28，举例说出蛋白质承担的功能
一、蛋白质的功能
①结构蛋白
许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质。
如肌肉、头发、蛛丝、羽毛等的成分主要是蛋白质。
②运输功能
O2分子
血红蛋白运输氧气
细胞膜上具有物质运输功能的载体蛋白
细胞内的化学反应离不开酶的催化。绝大多数酶都是蛋白质。
酶
③催化功能
④调节功能
有些蛋白质能够起信息传递的作用，调节机体的生命活动，
如胰岛素、胰高血糖素等蛋白质类激素。
糖尿病患者注射胰岛素
抗体是具有免疫功能的蛋白质，可帮助人体抵御细菌和病毒的侵害。
⑤免疫功能
结构 运输 催化 调节 免疫
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。
H2N— C— C—OH
H
|
O
||
甘氨酸
|
H
H2N— C— C—OH
H
|
O
||
缬氨酸
|
CH
CH3
CH3
H2N— C— C—OH
H
|
O
||
丙氨酸
|
CH3
H2N— C— C—OH
H
|
O
||
亮氨酸
|
CH2
|
CH
CH3
CH3
二、组成蛋白质的基本单位—氨基酸
（1）氨基酸的元素组成是什么？
C、H、O、N、(S)
（2）氨基酸的结构具有什么共同特点？
（3）不同氨基酸的区别又在哪里？
1.氨基酸的结构
01
认识氨基和羧基
BY YUSHEN
① NH3 （氨气）
② CH3COOH （乙酸、醋酸）
氨基
羧基
—NH2
H2N —
NH2
—NH3
NH3
—COOH
HOOC—
COOH
NH2 —
HOOC
（1）每种氨基酸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接在同一个碳原子上。
（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。
（3）R基的不同决定氨基酸的种类不同。
氨基酸的
结构通式：
二、组成蛋白质的基本单位—氨基酸
1.氨基酸的结构
氨基酸
氨基酸是组成蛋白质的基本单位。
在人体中，组成蛋白质的氨基酸有21种
必需氨基酸
非必需氨基酸
8种，人体细胞不能合成，必须从食物中获取
13种，人体细胞可以合成
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
"笨蛋， 来宿舍晾一晾鞋”
氨基酸平均
128
蛋白质
几千到
几百万
生物大分子
三、蛋白质的结构及其多样性
1.氨基酸分子的结合方式
H2O
脱水缩合
二肽
肽键
2个氨基酸→二肽，脱去 分子水，形成 个肽键。
1
1
↓ ↓ ↓
H来自氨基和羧基，O来自羧基。
1+R基中的氨基数、羧基数。
01
蛋白质的基本单位——氨基酸
BY YUSHEN
D
多肽
脱水缩合
核糖体
蛋白质
盘曲折叠
内质网、高尔基体
1.肽链中的氨基酸之间能够形成氢键等，从而使得肽链能盘曲形成具有一定空间结构的蛋白质。
2.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（两个半胱氨酸经过脱氢）。
氨基酸
三、蛋白质的结构及其多样性
（一）蛋白质的合成
—SH
—SH
+
—S—S—
+
2H
蛋白质的结构形成
蛋白质的四级结构
氨基酸
二肽
三肽
肽链
具有一定空间结构的蛋白质分子
多条肽链形成复杂的空间结构
脱水缩合
脱水缩合
脱水缩合
盘曲、折叠
通过化学键结合在一起
合成场所：核糖体
—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
两条肽链
蛋白质的结构形成
蛋白质的结构形成
拓展：人体对蛋白质的吸收和利用过程
食物蛋白
胃、胰、肠蛋白酶
多肽
肠肽酶
氨基酸
吸收
合成
人体中的蛋白质
人体内氨基酸
氨基酸
21种
蛋白质
1010-1012种
蛋白质种类为什么这么多？
（二)蛋白质结构多样性的原因
◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇
◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎
①氨基酸种类不同
②氨基酸数目不同
◇-◇-◇-◇-◇-◇
◇-◇-◇-◇
③氨基酸排列顺序不同
◇-◇-◎-◎-
◇-◇-◎-◎
◎-◎-
◇-◇
-◎-◇-◇-◎
④肽链的空间结构不同
蛋白质结构极其多样
蛋白质种类极其多样
蛋白质功能极其多样
结构多样性
α-螺旋
β-折叠
氨基酸______
氨基酸______
氨基酸
肽链数目和盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同
功能多样性
决定
________
(蛋白质类激素)
________
(大多数酶)
________
(载体蛋白，
血红蛋白)
________
(抗体)
种类
数目
排列顺序
调节
催化
运输
免疫
________
(头发、蛛丝)
结构
(三） 蛋白质功能多样性
有人论文中提到可用熟鸡蛋可以孵出小鸡，你如何评论？
变性使蛋白质的空间结构变得伸展、松散
蛋白质的变性
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，致其理化性质改变和生物活性丧失的现象。过程不可逆。
蛋白质变性的原因
化学因素（如强酸、强碱、重金属离子、酒精）、物理因素（如加热、剧烈振荡、超声波、射线等）
与社会的联系
熟鸡蛋为什么更容易消化？
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。
变性的蛋白质还能与双缩脲试剂发生紫色反应吗？
还可以，因为变性的蛋白质肽键没有被破坏。
蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间结构遭到破坏，导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象，称为蛋白质变性。
变性因素：
高温、强酸、强碱、重金属盐、酒精等。
注意：变性不可逆，只是空间结构改变，肽键一般不断裂。
蛋白质的相关计算
BY YUSHEN
1.氨基酸中原子数目的计算：氨基酸分子式 R-C2H4O2N
2.肽的名称：由几分子（n分子）氨基酸脱水缩合而成的肽就叫几肽(n肽)。
当n≥3时，形成的叫多肽。
多肽一般呈链状结构，称作肽链。
H2O
H2O
H2O
2个
氨基酸 肽链 H2O 肽键
1条
n-1个
n个
n-2个
脱去的水分子数 = 肽键数
= 氨基酸分子数 - 肽链条数
1个
1个
3个
1条
2个
2个
…
1条
n-1个
n个
2条
n-2个
n个
m条
n-m个
n-m个
…
…
有关蛋白质计算
1、肽键数与氨基酸数目的关系：
（链式结构）
肽键
氨基酸
肽键数=氨基酸数
-1
肽键数=氨基酸数
-2
肽键
氨基酸
肽键数=氨基酸数
-3
1条肽链：肽键数=氨基酸数-1
2条肽链：肽键数=氨基酸数-2
3条肽链：肽键数=氨基酸数-3
肽键数=氨基酸数
-肽链数
肽键数=脱去水分子数=氨基酸数
-肽链数
关于环肽
1条肽环时：
脱水数=肽键数
氨基酸数
脱水数
肽键数
4
7
8
11
4
7
8
11
4
7
8
11
肽键数=脱去水分子数=氨基酸数
氨基数 = 肽链数
羧基数 = 肽链数
+R基氨基酸数
+R基羧基酸数
一条肽链至少含有 个氨基和 个羧基
1
1
2.肽链中游离的氨基、羧基数目计算
H2O
C
H
H2N
C
R1
O
OH
COOH
H
C
R2
N
H
H
S
S
SH +
+ 2H
SH
蛋白质相对分子质量=氨基酸数×氨基酸平均相对分子质量
—脱去的水分子数×18
—二硫键数×2
3、蛋白质相对分子质量的计算
水解蛋白质需要的水分子数=该蛋白质含有的总肽键数
水解蛋白质中某个氨基酸需要的水分子数=与该氨基酸连接的肽键数
N原子数=肽链数 + 肽键数 + R基上N原子数
=各氨基酸总N原子数=氨基酸数+R基上N原子数
O原子数=肽链数×2 + 肽键数 + R基上O原子数
=各氨基酸总O原子数-脱去水分子数
C原子数 =氨基酸数×2 + R基上C原子数
=51个氨基酸的总质量—脱去水分子的总质量 – 脱去H原子质量
=氨基酸平均相对分子质量X氨基酸个数 – 脱去水分子数 X18 – 2 X 二硫键个数
=氨基酸平均相对分子质量X氨基酸个数– (氨基酸数-肽链数)X18—2X3
=128 X 51 – 18 X (51 – 2) – 2X3
=6528-882-6 = 5640
2.已知某种胰岛素，由A链和B链两条链组成。A链由21个氨基酸，B链由30个氨基酸脱水缩合而成，每个氨基酸平均相对分子质量为128，请问由该胰岛素的相对分子质量是多少？
该胰岛素的相对分子质量:
练习与应用
1.判断下列有关蛋白质的表述是否正确。
（1）蛋白质彻底水解的产物是氨基酸。( )
（2）氨基酸仅通过脱水缩合的方式就可以形蛋白质。（ ）
（3) 只有细胞内才有蛋白质分布。（ ）
（4）蛋白质的空间结构与其功能密切相关。（ ）
(5)蛋白质具有运输、免疫、遗传、调节等功能。（ ）
√
√
×
×
×
课堂总结
组成元素
C、H、O、N（S）
导致
氨基酸
种类：21种
必需氨基酸：8种
非必需氨基酸：13种
通式：
C
H
C
H2N
OH
O
R
特点：至少有一个－NH2和一个－COOH连在同一个C原子上
脱水缩合
多肽
组成蛋白质的氨基酸不同
氨基酸的数目不同
氨基酸排列顺序不同
多肽的空间结构不同
折叠盘旋
蛋白质
结构多样性
功能多样性
构成生物体，如结构蛋白
运输作用，如血红蛋白
催化作用，如酶
调节作用，如胰岛素
免疫作用，如抗体
组成
导致
脱水数=肽键数=氨基酸数—肽链数
计算
蛋白质的相对分子质量
例、现有氨基酸100个，其中氨基总数为102个，羧基总数为101个，则由这些氨基酸合成的含有2条肽链的蛋白质中，含有氧原子的数目是(　　)
A．101 B．102
C．103 D．104
D
氧原子数=肽键数+R基中氧原子数+肽链数×2
=（100-2）+2+2×2
经典例题：
独立完成课本P32拓展应用：第2题
1.请在图中标出其中的一个肽键。
2.构成一个脑啡肽的氨基酸数目是 ；有 种氨基酸参与了脱水缩合反应；生成的水分子数目是 。
3.如果上图中的氨基酸顺序发生了改变，他还会具有脑啡肽的功能吗？为什么？
5
4
4
↓
↓
↓
↓
不能，因为氨基酸的排列顺序决定了脑啡肽的功能，如果氨基酸的排列顺序变了，新的物质就不具有脑啡肽的镇痛功能。
(2024·盐城高一期末)硒代半胱氨酸的化学式为C3H7NO2Se，在人体中硒含量很少，合成硒代半胱氨酸的原料需不断从食物中获取。下列说法错误的是
A.硒代半胱氨酸是必需氨基酸，该氨基酸的R基为—CH3Se
B.硒代半胱氨酸中有一个氨基和一个羧基，氨基酸的基本性质与其R基有关
C.硒代半胱氨酸在肽链中的位置改变时，相应蛋白质的功能可能发生变化
D.两个硒代半胱氨酸分子脱水缩合过程产生的H2O中的氧只来源于羧基
√

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