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蛋白质是生命活动的主要承担者
第二课时
年 级：高一年级 学 科：生物（2019人教版）
前情回顾
蛋白质是生命活动的主要承担者，具有结构、催化、运输、调节和免疫等功能。
蛋白质的功能与其空间结构相适应。结构改变后，功能也随之改变。
C
H
H
H
H
——氨基酸
甘氨酸
羧基
氨基
H2N
C
OH
O
一、蛋白质的基本组成单位
学习任务一：
1、阅读教材 P29 “思考·讨论”，观察 4 种氨基酸的结构式，找出它们的共同点，并写出氨基酸的结构通式
2、氨基酸只含有一个氨基和羧基吗？如果多余一个，那么多出来的氨基或羧基应该在什么位置？
3、氨基酸的种类由什么基团决定？
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
（一）氨基酸分子结构通式：
C
R
C
H2N
OH
O
H
氨基
羧基
侧链基团
氨基酸分子特点：
1、每个氨基酸分子至少都含有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH)，并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（R表示）
3、R基的不同决定了氨基酸分子的不同。
练习、判断以下哪些是组成蛋白质的氨基酸 并写出R基
C
H
NH2
COOH
CH2
SH
C
H
NH2
COOH
CH2
SH
CH
NH2
COOH
CH2
OH
C
H
NH2
H
CH2
COOH
√
√
×
×
非必需氨基酸：共13种，人体可自身合
成的氨基酸
必需氨基酸：共8种，人体不能自身合成
的氨基酸
组成人体蛋白质的21种氨基酸
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）与社会的联系
氨基酸：21种
蛋白质：
1010～1012

二、蛋白质的结构及其多样性
（一）氨基酸的结合方式：
脱水缩合
H2O
+
—C
NH2
H
R1
—C—
O
N—
H
C—
H
R2
COOH
肽键
（二肽）
H2O
OH
N
H
R1
—C—
C—
O
H2
+
—N
H
R2
OH
—C—
CO
H
H
H2O
+
+
—N
H
R3
OH
—C—
CO
H
H
—C
NH2
H
R1
—C—
O
N—
H
C—
H
R2
C—OH
O
H
C
R1
—C
NH2
—C—
O
N—
H
C—
H
R2
—C—
—N
H
R3
OH
CO
H
O
（二肽）
（三肽）
（多肽）
（四肽）
肽键
肽键
……
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。
氨基酸脱水缩合形成肽链
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的示意图
（二）蛋白质空间结构的形成
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。
—SH
—SH
+
—S—S—
+
—2H
二硫键
世界上第一个人工合成蛋白质的诞生
学习任务二：
1、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？n个氨基酸呢，又能组合出多少种呢？
2110
由n个氨基酸所构成的肽链的种类数是21n种
2、结合课本P31图2-12，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)。
（三）蛋白质结构多样性
①氨基酸种类不同，肽链结构不同。
◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇
◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎
②氨基酸数目不同，肽链结构不同。
◇-◇-◇-◇-◇-◇
◇-◇-◇-◇
③氨基酸排列顺序不同，肽链结构不同。
◇-◇-◎-◎-
◇-◇-◎-◎-
◎-◎-
◇-◇
-◎-◇-◇-◎-
④肽链盘曲折叠的方式不同，蛋白质种类不同。
血红蛋白 氨基酸 蛋白质空间结构 红细胞形态 红细胞功能
正常
异常
球状
纤维状
谷氨酸
缬氨酸
圆饼中间凹陷状
镰刀型
高效运输氧气
运输氧气能力弱
蛋白质结构与功能相适应
学习任务三、氨基酸脱水缩合相关计算模型构建
环状多肽中肽键数目=
氨基酸数目
氨基酸 肽环 肽键
3 环状三肽
4 环状四肽
5 环状五肽
n 环状N肽
（1）构建环状多肽模型
3
4
5
n
氨基酸 n 肽链数 0（环 状多肽） 1 2 3 m
肽键数
（2）构建肽链模型
肽链中肽键数目=
氨基酸数目－肽链数
n －m
n
n －2
n －1
n －3
氨基酸脱水缩合的实质
－CO－OH
＋
H－NH－
脱水缩合
－CO－NH－
＋
H2O
（3）肽链中肽键数目
脱去H2O分子数
氨基酸数目－肽链数
=
=
小结
蛋白质的基本组成单位是氨基酸，一个氨基酸至少有一个氨基和一个羧基，并连在同一个碳原子上。氨基酸的种类由R基决定。
氨基酸的种类、数量的不同，排列顺序的千变万化以及肽链的盘曲折叠方式和形成的空间结构的千差万别，这样就形成了结构和功能及其多样的蛋白质。
氨基酸之间通过脱水缩合方式连接成肽链。

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