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蛋白质是生命活动的主要承担者
观察图片，你发现这些儿童有什么特点？
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蛋白质的功能
Function of protein
1
蛋白质的功能
Function of protein
蛋白质缺乏而导致的腹水
在我们身体中有一个非常重要的蛋白质（白蛋白），它可以维持血浆胶体渗透压【帮助血液吸住水分】
非洲儿童由于蛋白质长期摄入不足，导致白蛋白的含量低,使得水分从血液流出跑到了腹膜腔
参与组成
细胞结构
催化作用
运输功能
信息传递
（调节作用）
免疫功能
请阅读教材P28 图2-8，图中的例子说明蛋白质具有哪些功能？
蛋白质是生命活动的主要承担者。
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蛋白质的功能
Function of protein
问题探讨
如：肌肉、头发、羽毛蛛丝
如：蛋白质类激素（胰岛素、胰高血糖素、生长激素等）
如：绝大多数酶
如：血红蛋白
如：抗体
（抗体与抗原特异性结合）
肌原纤维由肌动蛋白、肌球蛋白组成
生活中有哪些富含蛋白质的食物，这些食物中的蛋白质能否被人体直接吸收呢
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蛋白质的功能
Function of protein
任务1：找一找下列氨基酸相同的部分和不同的部分
2
蛋白质的基本组成单位——氨基酸
The basic unit of a protein------Amino acids
-NH2 氨基
-COOH 羧基
R 基
观察、讨论：氨基酸的结构有什么特点？
氨基酸的结构通式（两种写法都可以）
(3)各种氨基酸之间的区别在于R基的不同。
(1)每种氨基酸分子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。
2
蛋白质的基本组成单位——氨基酸
The basic unit of a protein------Amino acids
H2N— C— COOH
H
|
|
R
N— C— C—OH
H
|
O
||
|
R
H
H
结构式
结构简式
分子式
C2H4O2NR
要点：看分子结构中是否有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上
2
蛋白质的基本组成单位——氨基酸
The basic unit of a protein------Amino acids
半胱
氨酸
巯基
易错警示
最简单的、相对分子质量最小的氨基酸是甘氨酸。
R基中含有S元素的氨基酸有甲硫氨酸和半胱氨酸
甲硫氨酸
半胱氨酸
易错警示
R基中含有羧基的氨基酸有天冬氨酸，谷氨酸。
R基中含有氨基的氨基酸有赖氨酸、精氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺
天冬氨酸 谷氨酸
赖氨酸 精氨酸 天冬酰胺 谷氨酰胺
非必需氨基酸：13种（人体细胞能合成）
必需氨基酸：8种（人体细胞不能合成，必须从外界获取）
在人体中组成蛋白质的氨基酸有21种
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蛋白质的基本组成单位——氨基酸
The basic unit of a protein------Amino acids
小口诀：甲携来一本亮色书
甲硫（蛋）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;
氨基酸：21种
蛋白质：
1010～1012种
？
蛋白质是以氨基酸为基本单位构成的生物大分子。
3
蛋白质的结构及其多样性
The structure and diversity of proteins
1、氨基酸分子的结合方式
脱水缩合
C
H
H2N
C
R1
O
OH
COOH
H
C
R2
N
H
H
H2O
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蛋白质的结构及其多样性
The structure and diversity of proteins
羧脱羟基氨脱氢
肽键
C
H
H2N
C
R1
O
COOH
H
C
R2
N
H
二肽
1、氨基酸分子的结合方式
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蛋白质的结构及其多样性
The structure and diversity of proteins
含肽键结构的写法
C
O
N
H
C
O
N
H
CO
NH
CO
NH
C
H
H2N
C
R1
O
COOH
H
C
R2
N
H
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蛋白质的结构及其多样性
The structure and diversity of proteins
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蛋白质的结构及其多样性
The structure and diversity of proteins
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蛋白质的结构及其多样性
The structure and diversity of proteins
以此类推，由多个氨基酸缩合而成的，含有多个肽键的化合物，叫做多肽（通常由3个或3个以上氨基酸脱水缩合而成）。多肽通常呈链状结构，叫做肽链。
氨基酸脱水缩合形成肽链
一级结构
（肽键）
氨基酸脱水缩合形成肽链后，就能发挥功能了吗？
肽链需通过盘曲折叠，形成具一定空间结构的蛋白质分子。
氨基酸脱水缩合形成肽链
肽链有规律地盘曲折叠
一级结构
（肽键）
二级结构
（氢键）
氨基酸脱水缩合形成肽链后，就能发挥功能了吗？
常见的二级结构形式：α螺旋、β折叠
氨基酸脱水缩合形成肽链
肽链有规律地盘曲折叠
肽链进一步盘绕形成一定的空间结构
一级结构
（肽键）
二级结构
（氢键）
三级结构
（次级键、二硫键）
氨基酸脱水缩合形成肽链后，就能发挥功能了吗？
—SH
—SH
—S—S—
+
2H
巯基
二硫键
由一条肽链构成的蛋白质具有
一级、二级、三级结构
（肌红蛋白等）
由多条肽链构成的蛋白质具有
一级、二级、三级、四级结构
（血红蛋白等）
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蛋白质的结构及其多样性
The structure and diversity of proteins
氨基酸脱水缩合形成肽链
肽链有规律地盘曲折叠
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的空间结构
一级结构
（肽键）
二级结构
（氢键）
四级结构
（非共价键）
氨基酸脱水缩合形成肽链后，就能发挥功能了吗？
三级结构
（次级键、二硫键）
纤维状蛋白质
球状蛋白质
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蛋白质的结构及其多样性
The structure and diversity of proteins
氨基酸层面
氨基酸的种类不同
氨基酸的数目不同
氨基酸的排列顺序不同
◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎
◎-◎-◎-◎
◇-◇-◇-◇-◇-◇
★-★-★-★-★-★
☆-○-◎-▲-●
●-▲-◎-○-☆
肽链层面
多肽链盘曲折叠的方式及其形成的空间结构千差万别
蛋白质结构多样
蛋白质功能多样
结构与功能相适应
思考：两条肽链中氨基酸的排列顺序分别为：
这两种多肽链是否相同？
☆-○-◎-▲-●
●-▲-◎-○-☆
N端
C端
N端
肽链是有方向性的，所以
这两条多肽链是不同的。
☆-○-◎-▲-●
●-▲-◎-○-☆
C端
镰刀型细胞贫血症的发生
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。 （P31）
小试牛刀
朊病毒蛋白 PrPc PrPsc
空间结构 以螺旋为主 以折叠为主
溶解度 高 低
致病性 不致病 致病
肽链中氨基酸排列顺序 相同 “羊瘙痒症”和“疯牛病”的致病因子是朊病毒蛋白（PrP）。朊病毒蛋白有两种：一种是PrPc，一种是PrPsc，它们的比较如下表。由此推测两种蛋白质表现出不同性质的原因是：
A. 溶解度不同 B.氨基酸的种类不同 C.空间结构不同 D.氨基酸的数量不同
√
蛋白质变性
在某些物理和化学因素（高温、强酸、强碱、重金属盐）作用下，蛋白质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。
*注意：蛋白质的变性是化学反应，无法复原。破坏了空间结构，肽键仍存在，因此还能用双缩脲试剂检测
资料卡片
（1）加热食物
高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展松散，易于消化
（2）高温消毒灭菌
利用加热使细菌蛋白质凝固从而杀死细菌
（3）酒精消毒
酒精渗透到细菌体内，使细菌蛋白质变性
（4）鲜奶解毒
不慎误食了重金属离子，应立即喝大量牛奶缓解毒性，以减少人体蛋白中毒的程度
铜、铅、锌、铁、钴、镍、锰、镉、汞、钨、钼、金、银等
蛋白质盐析
向蛋白质水溶液中加入大量中性盐，使得蛋白质溶解度降低沉淀出来的现象。常见的中性盐有氯化钠 NaCl ，硫酸钠 Na2SO4， 硫酸铵（NH4)2SO4
*注意：蛋白质的变性是物理反应，可以复原。
资料卡片
资料卡片
当堂练习
回答下列问题。
（1）构成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______。
（2）请在图中标出其中的一个肽键。
（3）如果上图中的氨基酸顺序发生了改变，还会具有脑啡肽的功能吗？为什么？
（1）5，4，4。
（3）不能，因为氨基酸的排列顺序决定了脑啡肽的功能，如果氨基酸排列顺序变了，新的物质就不具有脑啡肽的镇痛功能
1.某种脑啡肽具有镇痛作用，它的基本组成单位是氨基酸。下面是该脑啡肽的结构式。
公式1：肽键数 = 脱去水分子数 = 氨基酸数-肽链数 （若氨基酸脱水缩合形成环肽，则肽链数按照0代入公式计算）
公式2：游离的氨基（羧基）数目=肽链数+R基中的氨基（羧基）数
公式3：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
公式4：C原子数= 氨基酸数×2 + R基上C原子数
公式5：N原子数=氨基酸数×1+R基上N原子数
公式5：H原子数=各氨基酸H原子总数－脱去水分子数×2
公式6：O原子数=氨基酸数+肽链数+R基上O原子数
点 拨
蛋白质的相关计算
蛋白质的相关计算
“规律法”计算肽键数和脱去水分子数计算
一、
代表一个氨基酸
代表一个肽键
肽链数 氨基酸数 肽键数 脱水数
肽链数为1时：肽键数 = 脱去水分子个数= 氨基酸数-1
3
1
2
2
1
4
3
3
1
5
4
4
氨基酸数-1
氨基酸数-1
总氨基酸数-2
氨基酸数-1
总氨基酸数-3
......
总氨基酸数-n
公式1：肽键数 = 脱去水分子数 = 氨基酸数-肽链数
蛋白质的相关计算
一、
“规律法”计算肽键数和脱去水分子数计算
15个氨基酸组成的环状多肽
如m个氨基酸构成1个环状多肽，有____个肽键；m个氨基酸构成n个环状多肽，有____个肽键。
公式2：肽键数 = 脱去水分子数 = 氨基酸数
蛋白质的相关计算
“规律法”计算氨基数和羧基数
二、
—C
NH2
H
R1
—C—
O
N—
H
C
H
R2
C—
COOH
H
R3
一条肽链至少含有____个氨基和_____个羧基。
一
一
n条肽链至少含有____个氨基和_____个羧基。
n
n
蛋白质中至少含有的游离的氨基或羧基数=肽链数
—C—
O
N—
H
公式3：游离的氨基（羧基）数目=肽链数+R基中的氨基（羧基）数
蛋白质的相关计算
“质量守恒法”计算蛋白质的相对分子质量
三、
H2O
C
H
H2N
C
R1
O
OH
COOH
H
C
R2
N
H
H
1.无二硫键
公式4：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
蛋白质的相关计算
“质量守恒法”计算蛋白质的相对分子质量
三、
2.有二硫键
公式5：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
S
S
SH +
HS
+ 2H
蛋白质的相关计算
四、
“原子守恒法”计算蛋白质中的原子数
在脱水缩合形成多肽时，C、N原子数不变，H、O原子数改变
（1）C原子数= 氨基酸数×2 + R基上C原子数
（2）N原子数=各氨基酸N原子总数=氨基酸数×1+R基上N原子数
（3）H原子数=各氨基酸H原子总数－脱去水分子数×2
（4）O原子数=各氨基酸O原子总数－脱去水分子数=肽键数＋2×肽链数＋R基上O原子数=氨基酸数+肽链数+R基上O原子数
C2H4O2N-R
蛋白质是生命活动的主要承担者
蛋白质
氨基酸
肽链
构成结构
催化作用
调节作用
运输作用
免疫功能
功能
结构通式
分类
必需氨基酸
（甲携来一本两色书）
非必需氨基酸
功能多样性
结构多样性
氨基酸的数目、种类
排列顺序不同
肽链盘曲折叠方式不同
盘曲折叠
脱水缩合

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