生物必修一第二章第二节蛋白质

1、第第2节节 生命活动的主要承担者生命活动的主要承担者 蛋白质蛋白质你们能够说出哪些食品中富含蛋白质？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肉类中蛋类食物中的蛋食物中的蛋白质能否能白质能否能被人体直接被人体直接吸收呢吸收呢? ?不能，蛋白质是不能，蛋白质是大分子物质大分子物质,要要分解成分解成氨基酸，氨基酸，才被人体吸收。才被人体吸收。氨基酸氨基酸是蛋白质的基本组成单位。是蛋白质的基本组成单位。在生物体中，组成蛋白质的氨基酸约有20种 课本P20什么是氨基酸呢？一、氨基酸及其种类一、氨基酸及其种类甘氨酸甘氨酸 缬氨酸缬氨酸H2NCCOH HO CH3 丙氨酸丙氨酸H

2、2NCCOHH HOH2NCCOH HCHCH3CH3O羧羧基基 氨基氨基侧链基团侧链基团（R基）基）氢原子氢原子 每个氨基酸都有一个氨基每个氨基酸都有一个氨基 (NH2) 和一个羧基和一个羧基 (COOH)， 连接在连接在同一个碳原子上同一个碳原子上，各种氨基酸的不同在于，各种氨基酸的不同在于 的不同。的不同。R基基1、这些氨基酸的结构具有什么、这些氨基酸的结构具有什么共同共同的特点？的特点？2、“氨基酸”这一名词与其分子结构有对应关系吗？ “氨基酸”代表了氨基酸分子结构中主要的部分氨基和羧基。(一一)氨基酸的结构氨基酸的结构通式通式。R( (二二) )氨基酸的氨基酸的特点特点： 每种氨基酸

3、分子至少都含有一个每种氨基酸分子至少都含有一个氨基氨基(-NH(-NH2 2) )和和一个羧基一个羧基(-COOH)(-COOH)，并且都有一个氨基和一个，并且都有一个氨基和一个羧基羧基连接在羧基羧基连接在同一个碳原子同一个碳原子上。上。 各种氨基酸之间的区别在于各种氨基酸之间的区别在于R R基基不同。不同。CHNH2COOHCH2COOH氨基氨基羧基羧基(三)组成元素:C、H、O、N(有的含有的含P P S S FeFe ZnZn等等) )CHNH2COOHCH2SHCHNH2COOHCH2SHCHNH2COOHCH2OHCHNH2HCH2COOH 必需氨基酸：必需氨基酸： 非必需氨基酸：非

4、必需氨基酸： 8 8种种（婴儿多一种组氨酸）（婴儿多一种组氨酸），人体细胞不能合成，甲甲硫氨酸、硫氨酸、缬缬氨酸、氨酸、赖赖氨氨酸、酸、异异亮氨酸、亮氨酸、苯苯丙氨酸、丙氨酸、亮亮氨酸、氨酸、色色氨酸、氨酸、苏苏氨酸氨酸（记忆口诀：甲携来一本亮色书）（记忆口诀：甲携来一本亮色书）1212种种，人体细胞能合成。一种食物往往不能含有我们所需的各种营养,特别是必需氨基酸,所以不能偏食。( (四四) )氨基酸的氨基酸的种类种类 CHNH2COOHCH3 CHNH2COOHCH2SH CHNH2COOHCH2H（2 2）如果是氨基酸，则它们的）如果是氨基酸，则它们的R R基分别是基分别是:_:_（1 1

5、）以上属于氨基酸的是）以上属于氨基酸的是_ _CCH H3 3,H,SHCH2谷氨酸的谷氨酸的R R基为基为C C3 3H H5 5O O2 2，在一个谷氨酸分子中，含有，在一个谷氨酸分子中，含有碳和氧的原子数分别是碳和氧的原子数分别是( )( ) A.4A.4、4 B.54 B.5、4 C.44 C.4、5 D.55 D.5、5 5消化吸收合成 ?氨基酸：氨基酸：20种种蛋白质：蛋白质：10101012怎样形成怎样形成二、蛋白质的结构及其多样性二、蛋白质的结构及其多样性观察该图，说说从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构次？观察该图，说说从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构次？氨基酸氨基酸二肽二肽三肽三肽

6、多肽多肽一条多肽一条多肽链链折叠折叠形形成蛋白质成蛋白质几条多肽几条多肽链链折叠折叠形形成蛋白质成蛋白质答：食物中的蛋白质要经过答：食物中的蛋白质要经过胃蛋白酶、胰蛋白酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶、肠肽酶肠肽酶等等多种水解酶多种水解酶的作用，才能分解为氨基酸。的作用，才能分解为氨基酸。这些氨基酸进入细胞后，要这些氨基酸进入细胞后，要脱水缩合脱水缩合形成二肽、形成二肽、三肽到多肽，由多肽构成人体的蛋白质。人体的三肽到多肽，由多肽构成人体的蛋白质。人体的蛋白质与食物中的蛋白质不一样，具有完成人体蛋白质与食物中的蛋白质不一样，具有完成人体生命活动的结构和功能。生命活动的结构和功能。P22上上CHCOOHR

7、1CHNH2COOHR2NH2COHNHOHCHR1NH2COOHH2OCHCOOHR2HNH二二肽肽肽键肽键思考：思考：1 1、脱水缩合产生的水中的氢和氧分别来自于谁？、脱水缩合产生的水中的氢和氧分别来自于谁？2 2、一条肽链至少上有几个游离的氨基和羧基？、一条肽链至少上有几个游离的氨基和羧基？H H来自来自-COOH-COOH和和-NH-NH2 2,O,O来自来自-COOH-COOH1 1个个肽键肽键CHCOOHR2HNHCCHR1NH2COCHR2HNOOH二肽二肽H2OH2O肽键肽键三三肽肽- - - - - - - - - -肽链中的肽键数肽链中的肽键数、脱去的水分子数与氨基酸个数的

8、关系：脱去的水分子数与氨基酸个数的关系：(1)氨基酸个数氨基酸个数10肽键数肽键数 9(2)- - - - - - - - -氨基酸个数氨基酸个数10肽键数肽键数 8(3)- - - - - - - -肽键数肽键数 7氨基酸个数氨基酸个数10脱水数脱水数= 肽键数肽键数= 氨基酸个数氨基酸个数肽链条数肽链条数肽链条数肽链条数1肽链条数肽链条数2肽链条数肽链条数3=脱去水分子数脱去水分子数 9=脱去水分子数脱去水分子数 8脱去水分子数脱去水分子数 7蛋白质相对质量分数氨基酸平均相对分子质量x氨基酸数18x脱水数(1)(1)氨基数氨基数肽链数肽链数R R基上的氨基数各氨基酸中氨基上的氨基数各氨基酸

9、中氨基总数肽键数（脱去水分子数）基总数肽键数（脱去水分子数）(2)(2)羧基数羧基数肽链数肽链数R R基上的羧基数各氨基酸中羧基上的羧基数各氨基酸中羧基总数肽键数（脱去水分子数）基总数肽键数（脱去水分子数）(3)(3)N N原子数原子数各氨基酸中各氨基酸中N N的总数肽键数的总数肽键数+ +肽链数肽链数+R+R基中的基中的N N原子数原子数(4)(4)O O原子数原子数各氨基酸中各氨基酸中O O的总数脱去水分子数的总数脱去水分子数肽键数肽键数+ 2+ 2肽链数肽链数+R+R基中的基中的O O原子数原子数H原子数原子数=各种氨基酸中各种氨基酸中H原子总数原子总数脱去水分子数脱去水分子数2 （1

10、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 个水分个水分子而形成，这种反应叫子而形成，这种反应叫 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： ，基本单位是，基本单位是_._.（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 R基基 CNH2HHCONH CCH3HCOOHCONH CHCH2C ONH

11、2CONHHCH2CCOOH氨基酸氨基酸 某蛋白质由某蛋白质由5 5条肽链组成，至少含有多少游离个氨基，条肽链组成，至少含有多少游离个氨基，至少含有多少个游离羧基呢？至少含有多少个游离羧基呢？A.5A.5、2 B.32 B.3、3 C.43 C.4、5 D.55 D.5、5 52 2、胰岛素由、胰岛素由2 2条肽链组成，其中一条链含条肽链组成，其中一条链含2121个氨基酸，另个氨基酸，另一条链含一条链含3030个氨基酸，则胰岛素分子结构中所含的肽键数个氨基酸，则胰岛素分子结构中所含的肽键数和脱去的水分子依次为和脱去的水分子依次为 A.48A.48、49 B.4949 B.49、49 C.504

12、9 C.50、50 D.5150 D.51、49493 3、已知、已知2020种氨基酸的平均相对分子量为种氨基酸的平均相对分子量为128128，现有一蛋，现有一蛋白质分子由白质分子由2 2条多肽链组成，共有肽键条多肽链组成，共有肽键9898个，此蛋白质的个，此蛋白质的相对分子量为相对分子量为 A.12800A.12800； B.12544B.12544； C.12288C.12288； D.11036D.11036 脱水缩合 盘曲折叠氨基酸 肽链(一条或多条) 许多氨基酸通过肽键相互结合形成肽链，多肽链盘曲折叠构成了蛋白质分子的结构。既然蛋白质都是按照上述方式构成的多肽链，既然蛋白质都是按照上

13、述方式构成的多肽链，为什么会有那么多种类的蛋白质呢？为什么会有那么多种类的蛋白质呢？蛋白质蛋白质某种胰岛素空间结构示意图某种胰岛素空间结构示意图 人体组织蛋白酶人体组织蛋白酶（三）蛋白质的结构（三）蛋白质的结构 球状蛋白质球状蛋白质 纤维状蛋白质纤维状蛋白质构成肽链的构成肽链的氨基酸种类氨基酸种类不同，肽链不同，肽链的结构则不同；的结构则不同； 如果以如果以 代表不同的氨基酸，则下列几种情代表不同的氨基酸，则下列几种情况由氨基酸构成的肽链是否相同？并说明理由。况由氨基酸构成的肽链是否相同？并说明理由。动动动动脑脑构成肽链的构成肽链的氨基酸数目氨基酸数目不同，肽链不同，肽链的结构则不同；的结构则

14、不同；构成肽链的构成肽链的氨基酸排列顺序氨基酸排列顺序不同，不同，肽链的结构则不同；肽链的结构则不同；多肽链形成后，往往要盘曲、折叠多肽链形成后，往往要盘曲、折叠形成形成不同的空间结构不同的空间结构。蛋白质结构多样性的原因：组成蛋白质的组成蛋白质的氨基酸氨基酸种类种类不同不同;组成蛋白质的组成蛋白质的氨基酸氨基酸数目数目不同不同;组成蛋白质的组成蛋白质的氨基酸氨基酸排列顺序排列顺序千变万化千变万化;肽链的盘曲、折叠方式及其形成的肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结空间结 构构千差万别。千差万别。氨基酸：氨基酸：20种种蛋白质：蛋白质：10101012氨基酸的氨基酸的种类种类氨基酸的氨基酸的数目

15、数目氨基酸的氨基酸的排列顺序排列顺序蛋白质的蛋白质的空间结构空间结构蛋白质结构的蛋白质结构的_不同不同蛋白质功能的蛋白质功能的_多样性多样性多样性多样性吃熟鸡蛋为什么容易消化？吃熟鸡蛋为什么容易消化？蛋白质的主要理化性质1.盐析盐析 加入浓的无机盐溶液可以使蛋白质从溶加入浓的无机盐溶液可以使蛋白质从溶液中沉淀出来，这个过程叫盐析液中沉淀出来，这个过程叫盐析2 .变性和凝固变性和凝固 蛋白质在重金属盐（汞盐，银盐，铜蛋白质在重金属盐（汞盐，银盐，铜盐）、盐）、酸酸、碱碱、乙醇等存在下或、乙醇等存在下或加热加热至至70-1000C或在或在X射线、紫外线的作用下其空间射线、紫外线的作用下其空间结构发

16、生改变和破坏，从而失去生物活性结构发生改变和破坏，从而失去生物活性。运用变性原理可以用于运用变性原理可以用于消毒灭菌和生物制品消毒灭菌和生物制品（疫苗，抗毒血清等）的保存。（疫苗，抗毒血清等）的保存。 下面是日常生活中的一些实例下面是日常生活中的一些实例, ,你知道为什么吗你知道为什么吗? ?(3)(3)含丰富蛋白质的食物最好煮熟后再食用。含丰富蛋白质的食物最好煮熟后再食用。(2)(2)加酶的洗衣粉不宜用开水溶解。加酶的洗衣粉不宜用开水溶解。(1)(1)沾有血渍、牛奶的衣服不易用热水洗净。沾有血渍、牛奶的衣服不易用热水洗净。 血渍、牛奶的主要成分是蛋白质，一般温度下，血渍、牛奶的主要成分是蛋白

17、质，一般温度下，蛋白质能以胶体的形态溶解于水中，一旦受热，它就蛋白质能以胶体的形态溶解于水中，一旦受热，它就会凝固起来，不易溶解于水。会凝固起来，不易溶解于水。 绝大多数酶为蛋白质成分，蛋白质在高温时会变绝大多数酶为蛋白质成分，蛋白质在高温时会变性，失去蛋白酶的功能。性，失去蛋白酶的功能。 加热以后，具备一定空间结构的螺旋形蛋白质分加热以后，具备一定空间结构的螺旋形蛋白质分子链会松开，这是蛋白质的变性，蛋白质在变性后更子链会松开，这是蛋白质的变性，蛋白质在变性后更加容易消化和吸收。加容易消化和吸收。 (4)(4)降血糖的胰岛素要么注射或气管吸入，如果口降血糖的胰岛素要么注射或气管吸入，如果口服

18、，没有药效。请你用今天学的知识解释。服，没有药效。请你用今天学的知识解释。口服会被蛋白酶消化，失去降血糖的生理活性。口服会被蛋白酶消化，失去降血糖的生理活性。 各各种种的的蛋蛋白白质质具有哪些功能？（四）蛋白质的功能（四）蛋白质的功能蛋白质的功能:构成细胞和生物体结构的重要物质结构蛋白结构蛋白胰蛋白酶菠萝蛋白酶菠萝蛋白酶木瓜蛋白酶木瓜蛋白酶催化作用催化作用酶酶 血红蛋白运输作用运输作用血红蛋白、载体血红蛋白、载体 胰岛素调节作用调节作用胰岛素、胰高血糖素胰岛素、胰高血糖素 抗原和抗体抗原和抗体 免疫功能免疫功能抗体抗体 抗原抗原抗体抗体一切生命活动都离不开一切生命活动都离不开蛋白质蛋白质，蛋白

19、质是生命活动的主要承担者。蛋白质是生命活动的主要承担者。1、结构蛋白：、结构蛋白：肌肉、头发、羽毛等肌肉、头发、羽毛等 2、催化作用：、催化作用：绝大多数酶绝大多数酶 3、运输作用：、运输作用：血红蛋白、载体蛋白血红蛋白、载体蛋白 4、调节生命活动：、调节生命活动：胰岛素、生长激素胰岛素、生长激素 5、免疫作用：、免疫作用：抗体抗体三、蛋白质的功能三、蛋白质的功能功能蛋白组成元素C、H、O、N（P、S）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：至少有一个特点：至少有一个NHNH2 2和一个和一个COOHCOOH连在同一个连在同一个C C原子上原子

20、上脱水缩合多肽组成蛋白质的氨基酸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，如抗体导致导致脱水数脱水数=肽键数肽键数 =氨基酸数氨基酸数-肽链数肽链数=n-mm条肽链构成的蛋白质，至少条肽链构成的蛋白质，至少m个氨基，至少个氨基，至少m个羧基个羧基M(pro)=na-(n-m)18计计算算多肽多肽胰蛋白酶胰蛋白酶肠肽酶肠肽酶 十二指肠十二指肠氨基酸氨基酸胃蛋白酶胃蛋白酶习题反馈：习题反馈：1.1.下列物质中，属于组成蛋白质的氨基酸有下列物质中，属于组成蛋白质的氨基酸

21、有 几种（几种（ ）COOHNH2A、4； B、3； C、2； D、1HNH2-C-COOH; NH2-C-CH2-COOHNH2-CH2-CH2-CH2-CH; NH2-CH2-CH2-COOHCH2-HSHCOOH2.2.谷氨酸的谷氨酸的R R基为基为C C3 3H H5 5O O2 2，1 1分子谷氨酸含有的分子谷氨酸含有的C C、H H、O O、N N原子数依次是原子数依次是( ( ) ) A.5 A.5、9 9、4 4、1 B.41 B.4、8 8、5 5、1 1 C.5 C.5、8 8、4 4、1 D.41 D.4、9 9、4 4、1 13.3.某氨基酸分子中含有某氨基酸分子中含有

22、2 2个氨基（个氨基（-NH-NH2 2）, ,其中一个氨基其中一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上，则另一个氨基的部和一个羧基连在同一个碳原子上，则另一个氨基的部位应是位应是( )( ) A. A.和羧基连在同一个碳原子上和羧基连在同一个碳原子上 B.B.一定连在羧基一定连在羧基 C. C.在在R R基上基上 D. D.与氨基一端相连与氨基一端相连4.4.人体内的抗体人体内的抗体IgGIgG是一种重要的免疫球蛋白，由是一种重要的免疫球蛋白，由4 4条条肽链构成，共有肽链构成，共有764764个氨基酸，则该蛋白质分子中至个氨基酸，则该蛋白质分子中至少含有游离的氨基和羧基的个数分别是（少含有游离

23、的氨基和羧基的个数分别是（ ） A.764A.764、764 B.760764 B.760、760 760 C.762C.762、762 762 D.4D.4、4 45.5.牛的胰岛素有牛的胰岛素有A A、B B两条链，两条链，A A链含链含2121个氨基酸，个氨基酸，B B链含链含有有3030个氨基酸，这两条链共有多少个肽键（个氨基酸，这两条链共有多少个肽键（ ） A A、48 B48 B、49 C49 C、50 D50 D、51516.6.已知已知2020种氨基酸的平均相对分子质量是种氨基酸的平均相对分子质量是128128，现有一，现有一蛋白质由两条肽链构成，共有肽键蛋白质由两条肽链构成，

24、共有肽键9898个，则此蛋白质个，则此蛋白质的相对分子质量接近于的相对分子质量接近于( )( ) A.1280 B.12544 C.11036 D.12288 A.1280 B.12544 C.11036 D.122887.7.某某2222肽被水解成肽被水解成1 1个个4 4肽，肽，2 2个个3 3肽，肽，2 2个个6 6肽，则这些短肽，则这些短肽的氨基总数的最小值及肽键总数依次是肽的氨基总数的最小值及肽键总数依次是( ) ( ) A A、6 6 18 18 B B、5 5 18 C18 C、5 5 17 17 D D、6 176 178.8.已知天冬酰胺的已知天冬酰胺的R R基为基为CC2

25、2H H4 4ONON，现有分子式为，现有分子式为C C6363H H103103N N1717S S2 2的多肽链，其中含有的多肽链，其中含有2 2个天冬酰胺。在上个天冬酰胺。在上述多肽链中最多有肽键述多肽链中最多有肽键 （ ）A.17A.17个个 B.16 B.16个个 C.15 C.15个个 D.14 D.14个个 9.9.(2009(2009年上海高考题年上海高考题) )某蛋白质由某蛋白质由m m条肽链、条肽链、n n个氨基个氨基酸组成。该蛋白质至少有氧原子的个数是酸组成。该蛋白质至少有氧原子的个数是( ( ) )A An nm m B Bn n2m2m C Cn nm m D Dn

26、n2m2m10.10.(2008(2008年高考上海卷年高考上海卷) )现有氨基酸现有氨基酸800800个，其中氨基个，其中氨基总数为总数为810810个，羧基总数为个，羧基总数为808808个，则由这些氨基酸合个，则由这些氨基酸合成的含有成的含有2 2条肽链的蛋白质共有肽键、氨基和羧基的条肽链的蛋白质共有肽键、氨基和羧基的数目依次分别为数目依次分别为( ( ) )A A798798、2 2和和2 2 B B798798、1212和和1010C C799799、1 1和和1 1 D D799799、1111和和9 911.11.12.12.1313. .在下列物质中，有的属于构成人体蛋白质的氨基酸，有的在下列物质中，有的属于构成人体蛋白质的氨基酸，有的不是。若将其中构成人体蛋白质的氨基酸缩合成化合物，不是。若将其中构成人体蛋白质的氨基酸缩合成化合物，则其中含有的氨基、羧基、肽键的数目依次是则其中含有的氨基、羧基、肽键的数目依次是 （ ）A