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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
从某些动物组织中提取胶原蛋白，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。
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？
是因为组成动物和人体的胶原蛋白是相似的物质。
要变成小分子物质才能被吸收。
头发
羽毛
蛛丝
构成细胞和生物体结构
1
结构蛋白
催化作用
光合作用
食物的消化
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
（胃蛋白酶）
2
运输作用
3
具有运输物质的功能
血红蛋白（运输氧气和二氧化碳）
免疫作用
4
抗体可以帮助人体抵御病菌和病毒等抗原的侵害
（人体的抗体都是蛋白质）
抗体
调节作用
5
调节机体的生命活动，如胰岛素、生长激素。
构成细胞和生物体结构→结构蛋白
催化作用
运输作用
免疫作用
调节作用
蛋白质的功能
细胞的各项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
......
口诀：狗催运面条
功能蛋白
蛋白质具有多样的功能
蛋白质具有多样的种类
（生物界的蛋白质种类多达1010-1012种）
蛋白质的结构
取决于
胶原蛋白
氨基酸
分解为
蛋白质的基本组成单位
组成人体蛋白质的氨基酸：21种
必需氨基酸（8种）:
非必需氨基酸（13种）：
人体不能合成的氨基酸，必须从外界环境中获取：
人体能够合成的氨基酸
甲硫氨酸、缬氨酸、赖氨酸、异亮氨酸、苯胺酸、亮氨酸、色氨酸、苏氨酸
口诀：甲携来一本亮色书
种类
主要是C、H、O、N，有些含有S
组成元素
缬氨酸
甘氨酸
半胱氨酸
Q1：这些氨基酸的结构有什么共同特点？
Q2：氨基酸的组成元素有哪些？
0
主要是C、H、O、N，有些含有S
结构特点
C
N
H
H
H
C OH
O
R
氨基
羧基
C
N
H
H
H
C OH
O
R
氨基
—NH2
R基/侧链基团
羧基
—COOH
氨基酸分子结构通式
①每种氨基酸分子至少含有 、 ，
都有 和 连在 上。
②不同的氨基酸就在于_______不同。（决定氨基酸的种类）
一个氨基
一个羧基
一个氨基
同一个碳原子
R基
一个羧基
C
NH2
COOH
H
R
A
B
C
D
1.下列哪项不是构成蛋白质的氨基酸（ ）
B
2.下面哪些是组成蛋白质的氨基酸
C
H
NH2
COOH
CH2
SH
C
H
NH2
COOH
CH2
SH
CH
NH2
COOH
CH2
COOH
C
H
NH2
H
CH2
COOH
A
D
C
B
√
√
×
×
3.亮氨酸的分子式是C6H13O2N，其R基是（ ）
A.—C4H9
B.—C5H9
C.—C6H13
D.—C4H8
A
4.谷氨酸的R基为-C3H5O2,1分子谷氨酸含有C、H、O、N原子数
依次是（ ）
A. 5、9、4、1 B. 4、8、5、1
C. 5、8、4、1 D. 4、9、4、1
A
已知氨基酸分子式，推测R基的组成：
已知R基，写出氨基酸分子式：
脱水缩合：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，脱去一分子水的结合方式。
H2O中H和O的来源：
H来源于 ，O来源于
氨基和羧基
羧基
注：R基中的氨基和羧基不参与脱水缩合
氨基酸的脱水缩合
C
H
R1
H2N
OH
C
O
C
H
COOH
R2
H
N
H
H2O
C
H
COOH
R2
H
N
C
H
R1
H2N
C
O
肽键
二肽
C
H
R2
H
N
C
H
R1
H2N
C
O
C
H
COOH
R3
H
N
H
+
？
OH
C
O
二肽
H2O
C
H
COOH
R3
H
N
C
H
R2
H
N
C
H
R1
H2N
C
O
O
C
三肽
肽键
肽键
氨基酸数目
2
3
二肽
三肽
4
四肽
n
n肽
多肽：由多个氨基酸分子缩合而成的含有多个肽键的化合物
（肽链）
氨基酸
二肽
多肽
蛋白质
脱水缩合
盘曲、折叠
脱水缩合
1条或多条
具有一定空间结构
二硫键
2条肽链
二硫键是由2个“-SH”脱掉两个H连接而成的
-HS
-HS
-S-S-
2H
＋
蛋白质的结构层次
氨基酸数
H2O数
肽键数
2
3
4
5
1
1
2
2
3
3
4
4
肽键数 脱水数
1
条
肽
链
=
10
8
8
2
条
肽
链
肽链： 肽键数=氨基酸数-肽链数
肽键数=脱水数=氨基酸数-肽链数
肽键数
氨基酸数
肽链数
？
肽链 氨基酸数 肽键数 脱水数 氨基数目 羧基数目
1 n
m n
n-1
n-1
n-m
n-m
至少1个
至少1个
至少m个
至少m个
其余的氨基和羧基在R基中
一条肽链中至少含有一个游离的氨基和一个游离的羧基
C
H
COOH
R3
H
N
C
H
R2
H
N
C
H
R1
H2N
C
O
O
C
三肽
某种蛋白质是由5个氨基酸脱水缩合形成的1条多肽链构成的，若氨基酸平均相对分子质量是120，则该蛋白质的相对分子质量是？
蛋白质分子量
＝氨基酸分子总质量
＝5×120-（5-1）×18
- 脱去的水分子的总质量
＝528
＝氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量
- 脱水数×18
已知氨基酸平均相对分子质量为128，则由100个氨基酸形成的具有1条肽链的蛋白质的相对分子质量约为
脱去的水分子数目：99
蛋白质分子量
＝氨基酸分子总质量
- 脱去的水分子的总质量
＝100×128 -（100-1）×18
＝11018
已知氨基酸平均相对分子质量为128，则由100个氨基酸形成的具有2条肽链的蛋白质的相对分子质量约为
脱去的水分子数目：98
蛋白质分子量
＝氨基酸分子总质量
- 脱去的水分子的总质量
＝100×128-（100-2）×18
＝11036
由下列三个氨基酸分子脱水缩合形成的三肽，含有的游离氨基数、游离羧基数、肽键数分别是
1，2，2
蛋白质相关的计算小结（肽链）
①至少含有的游离氨基或羧基数＝
②游离氨基或羧基数目=
④蛋白质相对分子质量=
③肽键数 = 脱水数 =
(不考虑形成二硫键)
如果形成二硫键，需考虑每形成一个二硫键需去掉两个H。
肽链数
肽链数＋R基中含有的氨基或羧基数
氨基酸数－肽链条数
氨基酸数目×氨基酸平均分子质量－18 ×脱水数
（补充： 环状肽：肽键数=脱水数=氨基酸个数）
①N原子数＝肽键数＋肽链数＋R基上的N原子数＝各氨基酸中N原子总数；
②O原子数＝肽键数＋2×肽链数＋R基上的O原子数＝各氨基酸中O原子总数－脱去水分子数。
-COOH×2（肽链数×2）
O原子数= -CO-NH-
-R中O数
-NH2（肽链数）
N原子数= -CO-NH-
-R中N数
21个字母（A-U）
21个氨基酸
类比
由3个氨基酸组成的长链，可以写出多少条互不相同的长链？
由4个氨基酸组成的长链，可以写出多少条互不相同的长链？
213
214
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
蛋白质结构多样性的原因
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肽链盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同
种类多样性
功能多样性
结构决定功能
正常的红细胞（两面凹的圆盘状）
镰刀状红细胞
谷氨酸被缬氨酸取代
氨基酸种类改变
血红蛋白异常
（圆饼状变镰刀状）
血红蛋白结构改变
运输氧的能力大大减弱
蛋白质变性：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。
不可逆
盐析：是由溶解度的变化引起的，蛋白质的空间结构没有发生变化
（在鸡蛋清中加入一些食盐，会看到有白色絮状物析出，加水稀释后，絮状物消失。)
①不破坏蛋白质空间结构
②可逆
③不破坏肽键
不破坏肽键
蛋白质的变性
组成 元素
C、H、O、N、（S）
氨基酸
种类：
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
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
基本单位：
形成
导致
21种
至少有一个－NH2和一个－COOH连在同一个C原子上
核糖体
蛋白质多样性
根本原因：
基因多样性
小结
谢谢观看！

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