生命活动的主要承担者——蛋白质概述

1、思考思考: : 食物中的蛋白质能否被人体直接吸收呢食物中的蛋白质能否被人体直接吸收呢? ? 要分解成氨基酸,才被人体吸收 化学元素组成：化学元素组成： 蛋白质主要由蛋白质主要由C C、H H、O O、N 4N 4种化学元素组成。很多重种化学元素组成。很多重 要的蛋白质还含有要的蛋白质还含有P P、S S两种元素，有的也含微量元素两种元素，有的也含微量元素 FeFe、Mn Mn 、MgMg、CuCu、ZnZn等元素。等元素。 相对分子质量：相对分子质量： 蛋白质是一种高分子化合物，也就是说的相对分子量很蛋白质是一种高分子化合物，也就是说的相对分子量很 大的生物大分子。蛋白质分子质量的变化范围很大

2、，从大的生物大分子。蛋白质分子质量的变化范围很大，从 几千一直到几千一直到100100万以上。例如，牛的胰岛素的相对分子质万以上。例如，牛的胰岛素的相对分子质 量是量是57005700，人的血红蛋白的相对分子质量是，人的血红蛋白的相对分子质量是6450064500。 3.3.理解蛋白质结构多样性的原因理解蛋白质结构多样性的原因； 5.5.关注蛋白质研究的新进展。关注蛋白质研究的新进展。 本节学习目标：本节学习目标： 1.1.氨基酸的结构特点；氨基酸的结构特点； 4.4.认同蛋白质是生命活动的主要承担者；认同蛋白质是生命活动的主要承担者； 甘氨酸甘氨酸 缬氨酸缬氨酸 H2NCCOH O CH3

3、丙氨酸丙氨酸 H H2NCCOH HO H2NCCOH H H CH CH3CH3 O 羧基羧基 氨基氨基 侧链基团侧链基团 （R R基）基） 一、氨基酸及其种类一、氨基酸及其种类 请观察下列几种氨基酸总结其结请观察下列几种氨基酸总结其结 构特点。构特点。 H H原子原子 1.1.氨基酸的结构氨基酸的结构 C H NH2 H C O OH 甘氨酸甘氨酸 C H NH2 CH C O OH CH3CH3 缬氨酸缬氨酸 C H NH2C O OH CH3 C H NH2 CH C O OH CH3CH3 CH2亮氨酸 亮氨酸 丙氨酸丙氨酸 试一试，推导出氨基酸的结构通式。 每种氨基酸至少有一个氨基

4、每种氨基酸至少有一个氨基(-NH(-NH2 2) )和一个羧基和一个羧基(-COOH)(-COOH)， 并且氨基和羧基连在同一个碳原子上。并且氨基和羧基连在同一个碳原子上。 这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团（这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团（R R表示）表示） 氨基酸之间的区别在于氨基酸之间的区别在于R R基不同。基不同。 R C H NH2C O OH CH3 小结：氨基酸的结构小结：氨基酸的结构 氨基酸的结构通式：氨基酸的结构通式： 每种氨基酸每种氨基酸至少至少都有一个氨基（都有一个氨基（ NH2NH2）和一个羧基）和一个羧基 （COOHCOOH），并且都有一个氨基（），并

5、且都有一个氨基（ NH2NH2）和一个羧）和一个羧 基（基（COOHCOOH）连接在同一个碳原子上，这个碳原子还）连接在同一个碳原子上，这个碳原子还 连接一个氢原子和一个侧链基团（用连接一个氢原子和一个侧链基团（用RR表示）。表示）。 R R基的不同决定氨基酸种类不同。基的不同决定氨基酸种类不同。 氨基氨基 R基基 C原子原子 羧基羧基 H原子原子 分组讨论以下哪些是组成蛋白质的氨基酸分组讨论以下哪些是组成蛋白质的氨基酸? ? C H NH2COOH CH2 SH C H NH2 COOH CH2 SH CHNH2COOH CH2 OH C H NH2H CH2COOH 练习练习1 1： C

6、H NH2 COOH CH3 C C NH2 COOH HH CH3CH3 C NH2 COOH H C H CH3 CH3 下面属于组成蛋白质的氨基酸的是下面属于组成蛋白质的氨基酸的是_ NH2COOH 结论：结论：每个氨基酸至少含有一个氨基和一个羧每个氨基酸至少含有一个氨基和一个羧 基基( (有的氨基酸的基中还含有有的氨基酸的基中还含有NHNH2 2或或COOHCOOH) )并并 且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子 上。上。根据什么判断氨基酸的种类？根据什么判断氨基酸的种类？ R R基基 C H NH2COOH CH3 CH NH2 COO

7、H CH2 SH CH2NH2COOH C H NH2COOHCH2 H （2）如果是氨基酸，则它们的）如果是氨基酸，则它们的R基分别是基分别是:_ 1、 （1）以上属于氨基酸的是）以上属于氨基酸的是_ CCH H3 3, H, SH CH2 练习练习2： CH CH3 CH3 练习练习3:根据氨基酸通式根据氨基酸通式,写出下面四种氨基酸的写出下面四种氨基酸的R基：基： H, ，CH3 ， CH2 CH3CH3 CH H2NC C OH H O H 甘氨酸甘氨酸 缬氨酸缬氨酸 丙氨酸丙氨酸 H2NC C OH H O CH2 CH3CH3 CH H2NC C OH H O CH3 H2NC C

8、 OH H O CH CH3CH3 亮氨酸亮氨酸 R基分别是基分别是: 思考思考 1 1、有些食品中要添加某些氨基酸有些食品中要添加某些氨基酸, ,请回答请回答 添加的是哪些氨基酸添加的是哪些氨基酸? ?为什么要添加这些为什么要添加这些 氨基酸氨基酸? ? 2 2 、有些同学有些同学 有有“偏食偏食”的的 习惯，请分析习惯，请分析 这种习惯好不这种习惯好不 好？好？ 2.2.氨基酸的种类氨基酸的种类 组成蛋白质的氨基酸约有20种; 必需氨基酸(是什么样的氨基酸?) 成人需8种: 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 ; (婴儿需9种) 非必需氨基酸(是什

9、么样的氨基酸？)12种。 小结：小结：蛋白质蛋白质 组成元素：组成元素：C C、H H、O O、N N等化学元素。等化学元素。 氨基酸氨基酸是组成蛋白质的基本单位。是组成蛋白质的基本单位。 结构要点：结构要点：每种氨基酸都至少含有一个氨基（每种氨基酸都至少含有一个氨基（-NH-NH2 2）和一个羧基（）和一个羧基（- - COOHCOOH），并且都有一个氨基和一个羧基），并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子连接在同一个碳原子上。上。 氨基酸的种类由氨基酸的种类由 决定。决定。 种类种类: :必需氨基酸必需氨基酸和和非必需氨基酸非必需氨基酸 R R基基（侧链基团）（侧链基团） 二、蛋白质

10、的结构及其多样性二、蛋白质的结构及其多样性 观察课本观察课本P21P21图图2 24 4，写出氨基酸到蛋，写出氨基酸到蛋 白质大致有哪些结构层次。白质大致有哪些结构层次。 氨基酸蛋白质二肽多肽 脱水缩合 折叠盘曲脱水缩合 氨基酸如何组成蛋白质？氨基酸如何组成蛋白质？ 氨基酸氨基酸 二肽二肽 三肽三肽 多肽多肽 一条多肽一条多肽 链折叠形链折叠形 成蛋白质成蛋白质 几条多肽几条多肽 链折叠形链折叠形 成蛋白质成蛋白质 1.1.多肽的形成多肽的形成： 蛋白质是由多肽形成的生物大分子。蛋白质是由多肽形成的生物大分子。 基本单位是氨基酸基本单位是氨基酸 多个氨基酸的多个氨基酸的脱水缩合脱水缩合形成了多

11、肽形成了多肽, , 氨基酸的结合方式氨基酸的结合方式 C H COOH R1 C H NH2COOH R2 NH2C OH NHOH 氨基酸的结合方式氨基酸的结合方式 C H R1 NH2OHC O H2O C H COOH R2 H NH 氨基酸的结合方式氨基酸的结合方式: : C H R1 NH2C O C H COOH R2 H N H2O 二二 肽肽 肽键肽键 脱水缩合 氨基酸的结合方式氨基酸的结合方式: :脱水缩脱水缩 合合 肽键肽键 C H COOH R2 H NOH HCC H R1 NH2C O C H R2 H N O 二肽二肽 H2OH2O 氨基酸的结合方式氨基酸的结合方式

12、: :脱水缩脱水缩 合合 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（链状）。肽（链状）。 C C H R1 NH2C O C H R2 H N O 肽键肽键 二肽二肽 C H COOH R2 H N H2O 肽键肽键 三三 肽肽 H2O 肽键肽键 蛋白质是生物大分子，由许多氨基酸分子通过脱水形成蛋白质是生物大分子，由许多氨基酸分子通过脱水形成肽键肽键相连相连 而成。而成。 形成氨基酸的结合方式：形成氨基酸的结合方式： 脱水缩合脱水缩合 H2O + C NH2 H R1 C O N H C H R2 COOH

13、 肽键 （二肽）（二肽）H2O OHN H R1 C C O H2 +N H R2 OH CCO H H + H2O + +N H R2 OH CCO H H C NH2 H R1 C O N H C H R2 COH O H C R1 C NH2 C O N H C H R2 CN H R2 OHCO HO （二肽）（二肽） （三肽）（三肽） （多肽）（多肽）（四肽四肽） 2.2.多肽链再通过特定的多肽链再通过特定的盘曲折叠盘曲折叠 形成具有一定空间结构的蛋白质形成具有一定空间结构的蛋白质 不同的盘曲折叠方式盘曲折叠方式会形成 千差万别的空间结构 蛋白质的结构蛋白质的结构： 脱水缩合脱水缩合

14、 3 3、蛋白质、蛋白质 多样性的多样性的 原因：原因： （2 2）氨基酸的数目成百上千）氨基酸的数目成百上千 （3 3）氨基酸的排列顺序千变万化）氨基酸的排列顺序千变万化 （1 1）氨基酸的种类不同）氨基酸的种类不同 （4 4）多肽链的盘曲折叠方式）多肽链的盘曲折叠方式 千差万别千差万别 蛋白质蛋白质 基本单位：基本单位： 蛋白质的蛋白质的 分子结构分子结构 氨基酸氨基酸 多肽多肽 蛋白质的空间结构蛋白质的空间结构 脱水脱水 缩合缩合 盘曲盘曲 折叠折叠 种类：约种类：约2020种种 结构通式：结构通式：NH2 C COOH R H 蛋白质结蛋白质结 构多样性构多样性 小结 C NH2 H

15、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 1）该化合物中，）该化合物中，表示表示_， 表示表示_ _ ， 表示表示_。 （2 2）该化合物有氨基该化合物有氨基_个，个，有羧基有羧基_个。该化合个。该化合 物的名称是物的名称是_。 氨基氨基 羧基羧基 肽键肽键 22 多肽多肽 （四肽）（四肽） Mz-39-4.gif 三、蛋白质功能三、蛋白质功能 膜蛋白质膜蛋白质 胰岛素蛋白胰岛素蛋白 DNADNA 各种个样的蛋白质 各种个样的蛋白质 根据课本第52页图图2727总结总结蛋白质的功能 1.1.是是

16、结构物质结构物质，是构成细胞和生物体的重要物质。，是构成细胞和生物体的重要物质。 2.2.具有具有催化作用催化作用，如参加生物体各种生命活动的，如参加生物体各种生命活动的酶酶; 3.3.有些蛋白质具有有些蛋白质具有运输载体运输载体的功能的功能; ;（血红蛋白）（血红蛋白） 4.4.有些蛋白质其有些蛋白质其信息传递信息传递作用，能够作用，能够调节调节机体的机体的生命生命 活动活动，如，如胰岛素、生长激素等胰岛素、生长激素等; ; 5.5.有些蛋白质有有些蛋白质有免疫功能免疫功能。（抗体）（抗体） 可以说，一切生命活动都离不开蛋白质，可以说，一切生命活动都离不开蛋白质， 蛋白质是蛋白质是生命活动的

17、主要承担者、体现者。生命活动的主要承担者、体现者。 练习练习: :1.1.根据下面图解，回答问题：根据下面图解，回答问题： （1 1）该图中，）该图中， 表示表示 ，表示表示 ， 表示表示 。 （2 2）该化合物由）该化合物由 个氨基酸分子失去个氨基酸分子失去 个水分子而形成，这种反应个水分子而形成，这种反应 叫叫 反应。反应。 （3 3）该化合物含有）该化合物含有 个肽键，该图所示化合物的名称是：个肽键，该图所示化合物的名称是： 。 （4 4）该图中所示的氨基酸种类不同，是由）该图中所示的氨基酸种类不同，是由 决定的。决定的。 （5 5）如果图中氨基酸的平均分子量为）如果图中氨基酸的平均分子

18、量为180180，则该化合物的分子量是，则该化合物的分子量是。 氨基氨基 肽键肽键 羧基羧基 四肽四肽(多肽多肽) 三三 四四 三三 脱水缩合脱水缩合 R基基 666 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 蛋白质知识点小结蛋白质知识点小结 元素组成元素组成 C、H、O、N等等 基本单位基本单位氨基酸氨基酸 脱水缩合 连接而成 多肽多肽 蛋白质蛋白质 功能具有多样性功能具有多样性分子结构多样性分子结构多样性 原因 化学键名称 肽键肽键 约约20种种 结构 通式 典型例题典型例题 1.

19、1.人体血红蛋白的一条肽链有人体血红蛋白的一条肽链有145145个肽键个肽键, ,形成这形成这 条肽链的氨基酸分子数以及它们在缩合的过程中条肽链的氨基酸分子数以及它们在缩合的过程中 生成的水分子数分别是生成的水分子数分别是( ) ( ) A 145 A 145和和144 B 145144 B 145和和145145 C 145 C 145和和146 D 146146 D 146和和145 145 2.2.已知已知2020种氨基酸的平均分子量是种氨基酸的平均分子量是128128，现有一蛋，现有一蛋 白质分子由两条多肽链组成白质分子由两条多肽链组成, ,共有肽键共有肽键9898个，此蛋个，此蛋 白

20、质的分子量（白质的分子量（ ） A 12800 B 12544A 12800 B 12544 C 11036 D 12288 C 11036 D 12288 D C 3.3.通常情况下，分子式为通常情况下，分子式为C C63 63H H103103O O4545N N1717S S2 2的蛋白质 的蛋白质 化合物化合物 中，最多含有中，最多含有 肽键肽键 A.63A.63个；个； B.62B.62个；个； C.17C.17个；个； D.16D.16个个 （D） 5 5、蛋白质和多肽的主要区别是在于蛋白质（、蛋白质和多肽的主要区别是在于蛋白质（ ） A.A.含有的氨基酸更多含有的氨基酸更多 B.

21、B.空间结构更复杂空间结构更复杂 C.C.相对分子质量更大相对分子质量更大 D.D.能水解成多种氨基酸能水解成多种氨基酸 B 4 4、下列叙述中，哪项是对蛋白质功能的高度概括、下列叙述中，哪项是对蛋白质功能的高度概括 （ ） A.A.细胞和生物体重要的结构物质细胞和生物体重要的结构物质 B.B.收缩、运输、免疫等活动的物质基础收缩、运输、免疫等活动的物质基础 C.C.调节细胞和生物体新陈代谢的重要物质调节细胞和生物体新陈代谢的重要物质 D.D.生命活动的主要体现者生命活动的主要体现者 D A A、6 6个氨基酸形成个氨基酸形成1 1条肽链时，形成几个肽键？条肽链时，形成几个肽键？ 脱掉几个水分

22、子？脱掉几个水分子？ B B、n n个氨基酸形成个氨基酸形成1 1条肽链时，形成几个肽键？条肽链时，形成几个肽键？ 脱去几个水分子？脱去几个水分子？ 小结：在一条肽链中小结：在一条肽链中 脱去的水分子数脱去的水分子数 肽键数肽键数氨基酸总数氨基酸总数1 1 氨基酸数目氨基酸数目形成肽链数形成肽链数形成肽键数形成肽键数脱去水分子数脱去水分子数 目目 1 n n1n1 655 四四. .有关蛋白质计算有关蛋白质计算 1 C C、6 6个氨基酸形成个氨基酸形成2 2条肽链时，形成几个肽键？条肽链时，形成几个肽键？ 脱去几个水分子？脱去几个水分子？ D D、n n个氨基酸形成个氨基酸形成m m条肽链时

23、，形成几个肽键？条肽链时，形成几个肽键？ 脱去几个水分子？脱去几个水分子？ 氨基酸数目氨基酸数目形成肽链数形成肽链数形成肽键数形成肽键数脱去水分子数目脱去水分子数目 1 nm nmnm 小结：在小结：在m m条肽链中条肽链中 脱去的水分子数脱去的水分子数 肽键数肽键数氨基酸总数氨基酸总数m 氨基酸肽链的条数氨基酸肽链的条数 6 62 5 4 5 4 肽链肽链1:1: 肽链肽链2:2: E E、100100个氨基酸形成的个氨基酸形成的1 1条肽链，条肽链，至少至少含有多少含有多少 个氨基，个氨基，至少至少含有多少个羧基呢？含有多少个羧基呢？ F F、100100个氨基酸形成的个氨基酸形成的2 2

24、条肽链，条肽链，至少至少含有多少含有多少 个氨基，个氨基，至少至少含有多少个羧基呢？含有多少个羧基呢？ 小结：小结：n n个氨基酸形成的个氨基酸形成的m m条肽链，条肽链，至少至少含有含有 个个 氨基，氨基，至少至少含有含有 个羧基。（每条肽链至少含个羧基。（每条肽链至少含 有一个氨基和一个羧基有一个氨基和一个羧基) ) m m 即这个蛋白质中至少含有的氨基（羧基）数即这个蛋白质中至少含有的氨基（羧基）数肽链数肽链数m m G.G.蛋白质的蛋白质的相对分子质量相对分子质量氨基酸数氨基酸数氨基酸氨基酸 的平均分子量失去的水分子数的平均分子量失去的水分子数水的分子量水的分子量 一个由一个由n n个

25、氨基酸形成的含有个氨基酸形成的含有m m条肽链的蛋白质条肽链的蛋白质 ，氨基酸的平均分子质量为，氨基酸的平均分子质量为a,a,则蛋白质的相对则蛋白质的相对 分子质量分子质量a an-18(n-m)n-18(n-m)。 例题例题1 1 组成人体的组成人体的2020种氨基酸的平均分子量是种氨基酸的平均分子量是128128， 血红蛋白由血红蛋白由4 4条多肽链组成，共含有条多肽链组成，共含有574574个氨基酸，个氨基酸， 则血红蛋白的分子质量约为则血红蛋白的分子质量约为 A.73472A.73472； B.12800B.12800； C.63212C.63212； D.63140D.63140 （

26、C） =574=5741281812818（574-4574-4） H.H.含有含有m m条肽链共由条肽链共由n n个氨基酸形成的蛋白质，氨个氨基酸形成的蛋白质，氨 基酸的平均分子质量为基酸的平均分子质量为a,a,则蛋白质的相对分子质则蛋白质的相对分子质 量量 。 a.n-18.(n-m) CH CH3 CH3 练习练习1:1:根据氨基酸通式根据氨基酸通式, ,写出下面四种氨基酸的写出下面四种氨基酸的R R基：基： H, ，CH3 ， CH2 CH3CH3 CH H2NC C OH H O H 甘氨酸甘氨酸 缬氨酸缬氨酸 丙氨酸丙氨酸 H2NC C OH H O CH2 CH3CH3 CH H

27、2NC C OH H O CH3 H2NC C OH H O CH CH3CH3 亮氨酸亮氨酸 R基分别是基分别是: 2 2、氨基酸的判断依据：、氨基酸的判断依据：NHNH2 2与与COOHCOOH是否连在是否连在同一个同一个“C”C” 上。上。 例：例：H2NC CH2 CH2 COOH H CH3 是否属于氨基酸。是否属于氨基酸。 化学元素组成：化学元素组成： 蛋白质主要由蛋白质主要由C C、H H、O O、N 4N 4种化学元素组成。很多重种化学元素组成。很多重 要的蛋白质还含有要的蛋白质还含有P P、S S两种元素，有的也含微量元素两种元素，有的也含微量元素 FeFe、Mn Mn 、M

28、gMg、CuCu、ZnZn等元素。等元素。 相对分子质量：相对分子质量： 蛋白质是一种高分子化合物，也就是说的相对分子量很蛋白质是一种高分子化合物，也就是说的相对分子量很 大的生物大分子。蛋白质分子质量的变化范围很大，从大的生物大分子。蛋白质分子质量的变化范围很大，从 几千一直到几千一直到100100万以上。例如，牛的胰岛素的相对分子质万以上。例如，牛的胰岛素的相对分子质 量是量是57005700，人的血红蛋白的相对分子质量是，人的血红蛋白的相对分子质量是6450064500。 3.3.理解蛋白质结构多样性的原因理解蛋白质结构多样性的原因； 5.5.关注蛋白质研究的新进展。关注蛋白质研究的新进

29、展。 本节学习目标：本节学习目标： 1.1.氨基酸的结构特点；氨基酸的结构特点； 4.4.认同蛋白质是生命活动的主要承担者；认同蛋白质是生命活动的主要承担者； 练习练习1 1： C H NH2 COOH CH3 C C NH2 COOH HH CH3CH3 C NH2 COOH H C H CH3 CH3 下面属于组成蛋白质的氨基酸的是下面属于组成蛋白质的氨基酸的是_ NH2COOH 结论：结论：每个氨基酸至少含有一个氨基和一个羧每个氨基酸至少含有一个氨基和一个羧 基基( (有的氨基酸的基中还含有有的氨基酸的基中还含有NHNH2 2或或COOHCOOH) )并并 且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子 上。上。根据什么判断氨基酸的种类？根据什么判断氨基