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第三节 细胞中的蛋白质和核酸
第1课时
第一章 细胞的分子组成
苏 教 版 | 选 择 性 必 修 1
说出氨基酸的结构特点，氨基酸形成蛋白质的过程。
01
说出蛋白质的结构和功能。
02
尝试设计蛋白质的鉴定实验。
03
思考
肉类、蛋类、奶类中含有丰富的蛋白质，
那细胞中的蛋白质分子是怎样组成的呢？
细胞中的蛋白质分子是怎样组成的呢
1.概括 与大多数蛋白质分子相比，人胰岛素是一种相对分子质量较小的蛋白质分子。数一数，人胰岛素分子由多少个氨基酸分子组成
2.推测 蛋白质分子的基本组成单位是什么
人胰岛素分子由51个氨基酸分子组成。
蛋白质分子的基本组成单位是氨基酸。
积极思维:
甘氨酸
甲硫氨酸
赖氨酸
天冬氨酸
观察五种氨基酸的结构思考：氨基酸的组成元素是哪些？
一、氨基酸及其种类
1、元素组成：
一定含有C、H、O、N（有的含S）
甲硫氨酸
甘氨酸
赖氨酸
天冬氨酸
共同结构：
不同结构：
氨基:—NH2
氢原子:—H
羧基:—COOH
中心碳原子:
侧链基团（R基）：—R
这几种氨基酸在结构有哪些相同点和不同点？
氨基
R基
C原子
羧基
H原子
（1）至少含有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH)，同时与一个碳原子相连。
（2）碳原子还分别与一个氢原子和一个可变的R基相连。
共性
差别
（3）R基的不同决定氨基酸种类不同。
2.结构通式：
正确 错误（举例）
氨基 NH2或—NH3
羧基 COOH
肽键 CO—NH
O
||
—C—OH
O
||
C—OH
—NH2
—COOH
—CO—NH—
氨基、羧基及肽键的写法
判断下列分子是不是构成蛋白质的氨基酸？如果不是为什么？
无氨基
无羧基
氨基和羧基未连在同一个碳原子上
氨基酸的种类有多少种呢？
必须氨基酸
非必须氨基酸
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
人体细胞不能合成的，必须从食物中获取。
人体细胞能够合成的。
口诀：甲携来一本亮色书
氨基酸
判断：
（1）必需氨基酸是指人必需的氨基酸（ ）
（2）非必需氨基酸是指人不一定需要的氨基酸（ ）
×
×
共12种
成人共8种，
婴儿有9种
（多了组氨酸）
3.氨基酸的种类：
肽键
C
H
R1
NH2
OH
C
O
H2O
C
H
COOH
R2
H
N
H
脱水缩合
氨基和羧基
羧基
二、蛋白质的形成过程
1.氨基酸形成蛋白质的过程
二肽
两个
一分子
-NH-CO-或-CO-NH-
肽键
肽键
(1)肽键：连接两个氨基酸分子的化学键： 。
(2)二肽：由 氨基酸分子缩合而成的化合物。
水中氢来自： 。
水中氧来自： 。
(3)生成一个肽键，脱去（ ）水
2.三肽、多肽和肽链
◆三肽（多肽）： 。
◆肽链： 。
C
C
H
R1
NH2
C
O
C
H
R2
H
N
O
C
H
COOH
R2
H
N
肽键
肽键
三肽
由三个或多个氨基酸分子缩合而成的化合物
多肽通常呈链状结构，所以多肽通常又叫肽链
3. 蛋白质的结构层次
氨基酸 肽链(一条或多条)
脱水缩合
盘曲折叠
蛋白质
（1）氨基数和羧基数
一条肽链至少含有____个羧基和_____个氨基。
一
一
蛋白质中至少含有的游离的氨基数目或羧基数目=肽链的条数。
游离氨基(羧基)数=肽链数+R基上的氨基(羧基)数
m条肽链至少含有____个羧基和_____个氨基。
m
m
4.蛋白质的相关计算
（2）肽键数和水分子数
氨基酸
肽键
肽链数为2时：肽键数 = 脱去水分子个数=氨基酸数-2
肽键数 = 脱去水分子个数 = 氨基酸数-肽链条数
肽键数= 脱去水分子个数 =5-1
肽键数= 脱去水分子个数 =6-1
肽链数为1时
如果是环肽呢？
◆肽键数=
脱水数
=氨基酸数
（3）蛋白质相对分子质量
＝氨基酸的分子质量总和－水分子的分子质量总和
＝氨基酸平均相对分子质量×氨基酸数量－18×失去水分子数
例：已知图中每个氨基酸平均分子量是128，图中多肽的分子量多少
128x3-18x2=348
蛋白质都是按上述方式构成的多肽链，为什么会有那么多种类的蛋白质呢？
三、蛋白质的结构、功能多样性
1.蛋白质结构多样性的原因
◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇
◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎
种类不同：
数目不同:
◇-◇-◇-◇-◇-◇
◇-◇-◇-◇
排列顺序不同:
◇-◇-◎-◎-
◇-◇-◎-◎-
◎-◎-
◇-◇
-◎-◇-◇-◎-
数目不同、空间结构不同
肽链
①氨基酸
蛋白质结构多样性
蛋白质种类多样性
蛋白质功能多样性
2. 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。
（2）运动作用
肌肉中的一些蛋白质与肌肉的收缩、舒张有关。
（3）催化作用
各种生物化学反应几乎都需要酶的催化。绝大多数酶都是蛋白质。
如蔗糖酶可以将蔗糖分解成果糖和葡萄糖。
酶
胃蛋白质酶结晶
（4）运输作用
血红蛋白运输氧;脂蛋白随血流将脂肪从肝脏运输到身体其他部位。
血红蛋白示意图
载体蛋白示意图
（5）防御作用
抗体是一类具有免疫功能的蛋白质;凝血因子是一类能保护受伤血管的蛋白质。
（6）调控作用
生长激素属于蛋白质,能调节人体的生长发育。胰岛素可以降低血浆中葡萄糖的浓度，使血糖浓度维持稳定。
胰岛素分子
小结
①结构功能：许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物
质，称为结构蛋白。例如肌肉纤维。
②催化功能：起生物催化作用，如绝大多数酶。
③运输功能：运输功能，如血红蛋白能运输氧。
⑥调控功能：调节生命活动，如胰岛素和生长激素等。
⑤防御功能：免疫过程中产生的抗体，可以帮助人体抵御病菌和病毒等抗原的侵害。
④运动功能：肌肉中的一些蛋白质与肌肉的收缩、舒张有关。
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。
原理
试剂
取材
步骤
◆
◆
◆
四、检测生物组织中的蛋白质
蛋白质+双缩脲试剂 紫色化合物
NaOH
CuSO4
0.1g/ml的 ；
0.01g/ml的 。
双缩脲试剂
豆浆滤液或蛋清稀释液
组织样液2mL
0.1g/ml的NaOH溶液2mL
0.01g/ml的CuSO4溶液4滴
摇匀后变成紫色
结论：依据蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应，证明组织样液中有蛋白质。
◆
斐林试剂与双缩脲试剂比较
斐林试剂 双缩脲试剂 甲液 乙液 A液 B液
成分
鉴定物质 添加顺序 反应条件 反应现象 甲液、乙液混合均匀 现配现用
先加A液再加B液
50—65℃水浴
不需加热即可反应
砖红色
紫色
还原性糖
蛋白质
0.1g/ml NaOH
0.05g/ml
CuSO4
0.1g/ml
NaOH
0.01g/ml
CuSO4
1.下列各项与蛋白质结构多样性无关的是（ ）
A.氨基酸至少含一个氨基和羧基
B.构成蛋白质的多肽链的数目
C.氨基酸的数目、种类和排列顺序
D.构成蛋白质的多肽的空间结构
C
2.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
D
3.某五十肽中有丙氨酸（R基为—CH3）4个，已知丙氨酸在该多肽链中不会连续出现，现脱掉其中的丙氨酸。下列有关叙述错误的是（ ）
A.可能得到4条多肽链和5个氨基酸
B.可能得到5条多肽链和5个氨基酸
C.可能得到5条多肽链和4个氨基酸
D.可能得到3条多肽链和4个氨基酸
B
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
C

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