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(共27张PPT)
第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者
第2章 组成细胞的分子
学习目标
1.归纳概括氨基酸的结构通式和特点。
2.举例说明蛋白质的结构是与功能相适应的。
3.说出氨基酸构成多肽链或蛋白质分子的过程。
4.阐明蛋白质是生命活动的主要承担者，认同蛋白质与人体营养、健康等关系密切。
核心素养
1.通过对蛋白质的学习，建立生命的物质性的观点；从结构与功能观角度理解蛋白质的多样性。(生命观念)
2.从氨基酸的结构特点理解氨基酸脱水缩合的过程，构建数学模型解答与蛋白质有关的计算问题。(科学思维)
3.从蛋白质功能多样性角度明确蛋白质与人体健康的关系。(社会责任)
问题探讨
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？ 这对你认识蛋白质的化学组成有什么启示？
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。
讨论
手术缝合线
一、蛋白质的功能
结构蛋白
01
02
催化
运输
03
04
防御
信息传递
05
蛋白质的功能
蛋白质是生命活动的主要承担者。
二、蛋白质的基本组成单位——氨基酸
21种氨基酸
在人体中，组成天然蛋白质的氨基酸有21种。
氨基酸是组成蛋白质的基本组成单位。
组成元素：C、H、O、N，有的还有S。
非必需氨基酸：人体可自身合成的氨基酸，共13种。
必需氨基酸：人体不能自身合成的氨基酸，共8种。
思考·讨论
氨基酸的结构特点
观察下列几种氨基酸的结构：
亮氨酸
讨论
1. 这些氨基酸的结构具有什么共同特点？
2.“氨基酸”这一名词与其分子结构有怎样的对应关系？
C
H
H2N
H
C
O
OH
甘氨酸
C
H
H2N
CH
C
O
OH
CH3
CH3
缬氨酸
C
H
H2N
C
O
OH
CH3
C
H
H2N
CH
C
O
OH
CH3
CH3
CH2
亮氨酸
丙氨酸
侧链基团
氨基
羧基
试一试，能不能推导出氨基酸的结构通式？
H
C
R
H N
C
O
OH
H
侧链基团
氨基
羧基



氨基酸之间的区别在于R基不同。
结构特点：每种氨基酸至少有一个氨基(-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。
判断下列分子是不是构成蛋白质的氨基酸？如果是，说出R基是什么。
C
COOH
CH3
HOOC
H
1.
C
NH2
CH3
H2N
H
2.
C
H
HOOC
H
CH2
NH2
3.
C
NH2
HOOC
H
CH2
NH2
4.
×
×
×
√
C
H
COOH
R2
H
N
二肽
C
H
R1
H2N
OH
C
O
H2O
H
脱水缩合
肽键
三、蛋白质的结构及其多样性
脱水缩合： 一个氨基酸分子的羧基(—COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(—NH2)相连接，同时脱去一分子水，这种结合方式叫做脱水缩合。
1.氨基酸的结合方式：
肽键
C
H
COOH
R3
H
N
OH
H
C
C
H
R1
H2N
C
O
C
H
R2
H
N
O
二肽
H2O
H2O
三肽
肽键
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。
蛋白质分子
由于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。
2.由肽链形成蛋白质
二硫键的形成：—SH + HS— —S—S— 丢失两个H
由氨基酸形成血红蛋白的示意图
思考·讨论
氨基酸怎样构成蛋白质
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→……→肽链→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
不一样，人体中的蛋白质具有完成人体生命活动的结构和功能。
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）。
2110条
思考·讨论
氨基酸怎样构成蛋白质
—— —— —— —— —— ——
—— —— —— —— —— ——
①氨基酸的种类不同，构成的肽链不同。如图示：
②氨基酸的数目不同，构成的肽链不同。如图示：
—— —— —— —— —— ——
—— —— —— ——
3.蛋白质多样性的原因
④肽链的盘曲、折叠，形成有一定空间结构的蛋白质分子，构成的蛋白质不同。
如图示：
③氨基酸的排列次序不同，构成的肽链不同。如图示：
—— —— —— —— —— ——
—— —— —— —— —— ——
每一种蛋白质分子都有与它所承担功能相适应的独特结构，如果氨基酸序列改变或蛋白质的空间结构改变，就可能会影响其功能。
镰状红细胞
与社会的联系
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。
鸡蛋、肉类经煮熟后蛋白质变性就不能恢复原来状态。原因是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，因此吃熟鸡蛋、熟肉容易消化。
经过加热、加酸、加酒精等引起细菌和病毒的蛋白质变性，可以达到消毒、灭菌的目的。
◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇
肽链中的肽键数、脱去的水分子数与氨基酸个数的关系：
(1)
氨基酸个数10
肽键数 9
(2)
◇-◇-◇-◇-◇
◇-◇-◇-◇-◇
氨基酸个数10
肽键数 8
(3)
◇-◇-◇
◇-◇-◇-◇
◇-◇-◇
肽键数 7
氨基酸个数10
脱去水分子数= 肽键数= 氨基酸个数－肽链条数
肽链条数1
肽链条数2
肽链条数3
=
=
=
－
－
－
脱去水分子数 9
=
=
=
脱去水分子数 8
脱去水分子数 7
结论
四、氨基酸的相关计算
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
减少水的相对质量
多肽相对质量
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
相关计算公式小结
若有二硫键
(-S-S-)生成，则每个二硫键再减2
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
脱水缩合
多肽
组成蛋白质的氨基酸种类不同
氨基酸的数目不同
氨基酸排列顺序不同
肽链的空间结构不同
折叠盘旋
蛋白质
结构多样性
功能多样性
结构蛋白，如肌蛋白
运输作用，如血红蛋白
催化作用，如酶
信息传递，如胰岛素
防御作用，如抗体
组成
导致
脱水数=肽键数=氨基酸数—肽链数
计算
课堂小结
1.某氨基酸分子中含有2个氨基（-NH2），其中一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上，则另一个氨基的部位应是（ ）
A.和羧基连在同一个碳原子上 B.一定连在羧基上
C.在R基上 D.与氨基一端相连
C
课堂练习
2.四个氨基酸分子发生缩合反应形成一条多肽链，失去的水分子及形成的肽键的数目分别是（ ）
A.4个，4个 B.3个，3个 C.3个，2个 D.2个，3个
B
3.人体的肌肉主要由蛋白质构成，但平滑肌和骨骼肌的功能不同，其主要原因是（ ）
A.属于不同系统 B.所含蛋白质分子结构不同
C.肌肉细胞的形状不同 D.在人体内的分布位置不同
B
4.100个氨基酸形成的5条肽链，至少含有多少个氨基 至少含有多少个羧基？（ ）
A.5、2 B.3、3 C.4、5 D.5、5
D
5.根据下面图解，回答问题：


（1）该图中， ①表示　　　，③表示　　　 ， ⑦表示　　　。
（2）该化合物由　　 个氨基酸分子失去　　 个水分子而形成，这种反应叫　　　　 反应。
（3）该化合物含有　　个肽键，该图所示化合物的名称是 　 。
（4）该图中所示的氨基酸种类不同，是由　　　 决定的。
氨基
肽键
羧基
四肽
3
4
3
脱水缩合
R基
—C
NH2
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
③
④
⑥
⑤
⑦
⑧
⑨

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