细胞中生物大分子(蛋白质)

1、 在日常生活中，哪些食品中含有较多的蛋白质？在日常生活中，哪些食品中含有较多的蛋白质？蛋类蛋类肉类中肉类中豆类以及豆类制品中豆类以及豆类制品中奶类及奶类制品中奶类及奶类制品中 当你购买某些食品时，包装上常附有食品成分说明。当你购买某些食品时，包装上常附有食品成分说明。你会发现蛋白质是许多食品的重要成分，有时你还会发现你会发现蛋白质是许多食品的重要成分，有时你还会发现添加某些氨基酸的食品。这两者之间有什么样的关系呢？添加某些氨基酸的食品。这两者之间有什么样的关系呢？蛋白质和氨基酸都是生命活动所需要蛋白质和氨基酸都是生命活动所需要的重要物质。的重要物质。蛋白质是由许多氨基酸蛋白质是由许多氨基酸组成

2、的，氨基酸是蛋白质的基本单位。组成的，氨基酸是蛋白质的基本单位。消化吸收合成 我们吃富含蛋白质的食物，食物中的蛋白质能被直接吸收到人体作为人体内的蛋白质来行使生活活动的功能吗？一、蛋白质的组成元素一、蛋白质的组成元素C C、H H、O O、N N ，大多数蛋白质都含有，大多数蛋白质都含有S S元素，有的还含有微量的元素，有的还含有微量的FeFe、CuCu、MnMn、I I、ZnZn等元素。等元素。人们通常用人们通常用“凯氏定氮法凯氏定氮法”通过测通过测N N的的含量来估算食品中蛋白质的量。含量来估算食品中蛋白质的量。 三聚氰胺！三聚氰胺！头大，头大，嘴小，嘴小，浮肿，浮肿，低烧。低烧。 二、蛋

3、白质在细胞中的含量二、蛋白质在细胞中的含量占细胞鲜重的占细胞鲜重的7 710 10 , ,占细胞干重占细胞干重的的5050以上以上, ,是细胞中是细胞中含量最多的有机含量最多的有机物物. .细胞中细胞中含量最多的含氮化合物含量最多的含氮化合物。三、蛋白质的基本单位三、蛋白质的基本单位氨基酸氨基酸1、氨基酸的种类、氨基酸的种类自然界中已经发现的有自然界中已经发现的有100100多种，多种，组成蛋白质的大约有组成蛋白质的大约有2020种。种。v 非必需氨基酸：共12种，人体可自身合成的氨基酸（甘氨酸、丙氨酸、丝氨酸、 脯氨酸、谷氨酸、天冬氨、 精氨酸、酪氨酸、组氨酸、 谷氨酰胺、天冬酰胺、半胱氨酸

4、）v 必需氨基酸：共8种，人体不能自身合成的氨基酸（赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、甲硫氨酸、缬氨酸）二十种氨基酸H C H2N O COHH甘氨酸甘氨酸CH3 C H2N O COHH丙氨酸丙氨酸 CH CH3 CH3 C H2N O COHH缬氨酸缬氨酸 CH2 CH CH3 CH3 C H2N O COHH亮氨酸亮氨酸1、这些氨基酸的结构具有什么共同特点？3、“氨基酸”这一名词与其分子结构有对应关系？ 每种氨基酸分子至少至少都有一个氨基，一个羧基，并且都连接在同一个同一个C原子上。 R基不同，决定氨基酸种类的不同。2、不同的氨基酸分子的区别在哪儿？“氨基酸”代表了氨基

5、酸分子结构中主要的部分-氨基和羧基.氨基酸分子通式2、氨基酸的结构特点与结构通式、氨基酸的结构特点与结构通式结构特点结构特点a.每个氨基酸都每个氨基酸都至少至少含有一个含有一个氨基氨基(NH(NH2 2) )和和一个羧基（一个羧基（COOHCOOH），），并且氨基和羧基同时连在并且氨基和羧基同时连在同一个碳同一个碳原子上原子上。b. R R基基不同，氨基酸的种类不同。不同，氨基酸的种类不同。COHO结构通式结构通式CHH2NR氨基氨基羧基羧基R基基H原子原子C原子原子羧基羧基氨基氨基侧链基团四、氨基酸形成蛋白质的过程四、氨基酸形成蛋白质的过程脱水缩合、肽键脱水缩合、肽键 一个氨基酸分子的一个氨

6、基酸分子的氨基氨基与另一个氨基酸分子的与另一个氨基酸分子的羧羧基基相连接，同时相连接，同时脱去一分子水脱去一分子水，这种结合方式叫，这种结合方式叫做做脱水缩合脱水缩合。形成的。形成的NHNHCOCO结构叫做结构叫做肽键肽键。氨基酸之间的连接方式氨基酸之间的连接方式C CH HCOOHCOOHR R2 2H HN NH HC CH HR R1 1NHNH2 2C CO OOHOH氨基酸的结合方式：氨基酸的结合方式：OHOHC CH HR R1 1NHNH2 2C CO OH H2 2O OH HC CH HCOOHCOOHR R2 2H HN NC CH HR R1 1NHNH2 2C CO O

7、C CH HCOOHCOOHR R2 2H HN NH H2 2O O二二肽肽肽键肽键 二肽：由二肽：由2 2个氨基酸分子缩合而成的化合物。个氨基酸分子缩合而成的化合物。氨基酸的结合方式氨基酸的结合方式: :脱水缩合脱水缩合酶肽键肽键+ H2O二肽二肽脱水缩合反应 氨基酸缩合成二肽并生成一分子水，这个水分氨基酸缩合成二肽并生成一分子水，这个水分子的氢来自（子的氢来自（ ） A氨基氨基 B羧基羧基 C氨基和羧基氨基和羧基 DR基基氨基酸的结合方式氨基酸的结合方式: :脱水缩合脱水缩合肽键肽键C CH HCOOHCOOHR R3 3H HN NOHOHH HC CC CH HR R1 1NHNH2

8、 2C CO OC CH HR R2 2H HN NO O二肽二肽H H2 2O OH H2 2O OC CC CH HR R1 1NHNH2 2C CO OC CH HR R2 2H HN NO O肽键肽键二肽二肽C CH HCOOHCOOHR R3 3H HN NH H2 2O O肽键肽键三三肽肽H H2 2O O 三肽三肽: :由三个氨基酸分子缩合而成的化合物由三个氨基酸分子缩合而成的化合物思考：思考：三个氨基酸的脱水缩合反应应如何书写?酶+ 2H2O三肽三肽CCHCNOR3（n n1 1）H H2 2O OHOCHNHR2CHCNOR4HCOCHNHR1NHCO注意：注意：一条多肽链一

9、条多肽链至少至少含有含有一个游离的羧基一个游离的羧基和和一个游离的氨基一个游离的氨基，且位于肽链的两端。，且位于肽链的两端。 以此类推，由以此类推，由3个或个或3个以上个以上氨基酸分子通氨基酸分子通过脱水缩合而成的含有多个肽键的化合物，叫过脱水缩合而成的含有多个肽键的化合物，叫多肽多肽（链状）。（链状）。蛋白质的形成过程由两个氨基酸缩由两个氨基酸缩合而成的化合物合而成的化合物由三个氨基酸缩由三个氨基酸缩合而成的化合物合而成的化合物由三个或三个以上的氨基酸缩合而成的化由三个或三个以上的氨基酸缩合而成的化合物，多肽通常呈链状结构叫多肽链合物，多肽通常呈链状结构叫多肽链多肽和蛋白质的不同：多肽和蛋白

10、质的不同：、多肽无空间结构，蛋白质有一定的空间、多肽无空间结构，蛋白质有一定的空间结构结构、多肽仅是多个氨基酸的集合体，蛋白质、多肽仅是多个氨基酸的集合体，蛋白质还结合其他物质（如还结合其他物质（如e） 3、多肽无生物活性，蛋白质有生物活性多肽无生物活性，蛋白质有生物活性氨基酸如何一步步组成蛋白质？肽链肽链动动脑？1、假如一个蛋白质分子由、假如一个蛋白质分子由一条一条含有含有n个氨基酸个氨基酸的肽的肽链盘曲折叠而成，那么形成肽键链盘曲折叠而成，那么形成肽键_个个,脱去水分脱去水分子子_个，这个蛋白质分子至少含有个，这个蛋白质分子至少含有_ 个氨基，个氨基，_个羧基。个羧基。2、假如一个蛋白质分

11、子由、假如一个蛋白质分子由n个氨基酸个氨基酸形成的形成的m条条肽链肽链盘曲折叠而成，那么形成肽键盘曲折叠而成，那么形成肽键_个个,脱去脱去水分子水分子_个，这个蛋白质分子至少含个，这个蛋白质分子至少含_ 个氨基，个氨基，_个羧基。个羧基。n-1n-111n-mn-mmm氨基氨基酸数酸数肽键数肽键数 脱去水脱去水分子数分子数游离的氨游离的氨基基游离的游离的羧基羧基一条一条肽链肽链nn-1n-1至少至少1个个至少至少1个个m条条肽链肽链nn-mn-m至少至少m个个 至少至少m个个1、对组成蛋白质的肽链、氨基酸、肽键和脱去水分子数目的计算可参照下表的对应关系：五、有关蛋白质的计算五、有关蛋白质的计算

12、肽键数肽键数=脱去水分子数脱去水分子数=氨基酸数氨基酸数-肽链数肽链数最少氨基数最少氨基数=最少羧基数最少羧基数=肽链数肽链数 例题：例题：血红蛋白分子中含血红蛋白分子中含574个氨基酸，共有个氨基酸，共有4条条肽链。此蛋白质分子的肽键数和至少含有的氨基数肽链。此蛋白质分子的肽键数和至少含有的氨基数分别是（分别是（ ） A、574和和 574 B、573和和573 C、570和和570 D、570和和4 解析：解析：根据表所示：根据表所示： 肽键数（或脱去水分子数）肽键数（或脱去水分子数）=氨基酸数氨基酸数-肽链数肽链数=574-4=570 至少含有的氨基数（或羧基数）至少含有的氨基数（或羧基

13、数） =肽链数肽链数=42、求蛋白质的相对分子质量现在有n n个氨基酸形成m m条肽链，如果每个氨基酸的平均相对分子质量为a a，那么由此形成的蛋白质的相对分子质量为 蛋白质分子量蛋白质分子量=AA的平均分子量的平均分子量xAA数数18x脱水数脱水数na-18 (n-m) 构成蛋白质的氨基酸只有20种，但是生物体的蛋白质的种类多达10101012，这20种氨基酸又 是如何构成数目这么大的蛋白质呢？思考：六、蛋白质结构的多样性六、蛋白质结构的多样性氨基酸的种类不同，构成的肽链不同氨基酸的种类不同，构成的肽链不同氨基酸的数目不同，构成的肽链不同氨基酸的数目不同，构成的肽链不同氨基酸的排列次序不同，

14、构成的肽链不同氨基酸的排列次序不同，构成的肽链不同肽链的数目和空间结构不同，构成的蛋白质不同肽链的数目和空间结构不同，构成的蛋白质不同不同七、蛋白质功能的多样性七、蛋白质功能的多样性 1、催化作用催化作用，如：酶，如：酶 2、运输作用运输作用，如：血红蛋白，如：血红蛋白 3、收缩和运动收缩和运动，如：肌肉，如：肌肉 4、有机物结构有机物结构，如：结构蛋白，如：结构蛋白 5、防御作用防御作用，如：抗体，如：抗体 6、调控作用调控作用，如：胰岛素，如：胰岛素1、催化作用催化作用：细胞内的：细胞内的化学反应离不开酶化学反应离不开酶的的催化。催化。绝大多数酶都是蛋白质绝大多数酶都是蛋白质。（上图所示。

15、（上图所示为胃蛋白质酶结晶）为胃蛋白质酶结晶）2、运输作用运输作用：有些蛋白质具有运输载体的功能。：有些蛋白质具有运输载体的功能。如如血红蛋白、载体蛋白血红蛋白、载体蛋白。4、结构蛋白结构蛋白：许多蛋白质是构成细胞和生物：许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的体结构的重要物质重要物质。如如羽毛、肌肉、头发、蛛羽毛、肌肉、头发、蛛丝等的成分主要是蛋白质。丝等的成分主要是蛋白质。5、防御作用防御作用：抗体抗体6、调节生命活动调节生命活动：有些蛋白质起信息传递的：有些蛋白质起信息传递的作用，能够调节机体的生命活动，如作用，能够调节机体的生命活动，如胰岛素、胰岛素、生长激素生长激素。组成元素C、H、O、N

16、（S等）等）导致氨基酸种类：20种 必需氨基酸：8种非必需氨基酸：12种通式：CHCH2NOHOR特点：至少至少有一个NH2和一个COOH连在同一个同一个C原子上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数目和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，如抗体导致导致实验原理：蛋白质与实验原理：蛋白质与双缩脲试剂双缩脲试剂发生作用，产发生作用，产生生紫色紫色反应。（蛋白质分子中含有很多反应。（蛋白质分子中含有很多肽键肽键，在在碱性碱性NaOHNaOH溶液中能与双缩脲试剂中的

17、溶液中能与双缩脲试剂中的CuCu2+2+作作用，产生用，产生紫色络合物紫色络合物。）。）八、实验：鉴定蛋白质八、实验：鉴定蛋白质实验目的：学会鉴定生物组织中的蛋白质。实验目的：学会鉴定生物组织中的蛋白质。双缩脲试剂双缩脲试剂：A液：质量浓度为液：质量浓度为0.1g ml的的NaOH溶液，溶液， B液：质量浓度为液：质量浓度为0.01g ml的的CuSO4溶液溶液1 1、实验材料：、实验材料：鸡卵清蛋白、牛奶、鸡卵清蛋白、牛奶、豆浆和生物组织研磨液等稀释后豆浆和生物组织研磨液等稀释后2 2、方法步骤：、方法步骤：组织样液组织样液加双缩加双缩脲试剂脲试剂A再加双缩脲试剂再加双缩脲试剂B观观察颜色变

18、化察颜色变化 3 3、实验结论：、实验结论：蛋白质蛋白质与与双缩脲试剂双缩脲试剂发生作用，发生作用， 产生产生紫色紫色反应。反应。 1 2实验材料实验材料（A A液）液）NaOHNaOH（B B液）液）CuSOCuSO4 4 颜色反应颜色反应 稀释的鸡卵清蛋白稀释的鸡卵清蛋白2ml2ml稀释的豆浆稀释的豆浆2ml2ml2ml2ml34滴34滴紫色紫色紫色紫色实验注意事项：实验注意事项：1、如果蛋白液、如果蛋白液稀释稀释不够，与双缩脲试剂不够，与双缩脲试剂反应后，会粘固在试管的内壁上，使反应反应后，会粘固在试管的内壁上，使反应不易进行彻底，并且试管也不易刷洗干净。不易进行彻底，并且试管也不易刷洗干净。2、双缩脲使用时，、双缩脲使用时，应先加应先加A造成碱环境，造成碱环境，再加再加B。试剂试剂B不能多加不能多加，否则，否则CuSO4在在碱性环境中生成碱性环境中生成Cu(OH)2沉淀，将遮盖反沉淀，将遮盖反应的真实效果。应的真实效果。双缩脲试剂与斐林试剂的比较：双缩脲试剂与斐林试剂的比较：斐林试剂斐林试剂双缩脲试剂双缩脲试剂鉴定成分鉴定成分还原性糖还原性糖蛋白质蛋白质鉴定原理鉴定原理还原性糖还原性糖在在加热加热条件下将条件下将Cu(OH)2还原为还原为Cu2O砖红色沉砖红色沉淀淀蛋白质中的肽键蛋白质中的肽