蛋白质——生命活动的物质承担者

1、蛋白质蛋白质生命活动的物质承担者生命活动的物质承担者考点分析考点分析一、一、氨基酸的结构氨基酸的结构二、二、氨基酸形成蛋白质的过程氨基酸形成蛋白质的过程三、三、蛋白质的结构及其多样性蛋白质的结构及其多样性四、四、蛋白质的功能蛋白质的功能一、一、氨基酸的结构氨基酸的结构1.1.特点：特点：2.2.结构通式：结构通式：3.3.组成元素：组成元素： 一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，该碳原子上还连接一个氢和一个侧链基团上，该碳原子上还连接一个氢和一个侧链基团（R R基，可能有氨基、羧基）。基，可能有氨基、羧基）。C C、H H、O O、N N，绝大多数还含有

2、，绝大多数还含有S S（R R基上）。基上）。RCHCOOHNH2一、一、氨基酸的结构氨基酸的结构4.4.种类种类组成蛋白质的氨基酸约有组成蛋白质的氨基酸约有2020种种4.1.4.1.必需氨基酸（必需氨基酸（8 8种）：种）：4.2.4.2.非必需氨基酸非必需氨基酸甲硫氨酸、色氨酸、赖氨酸、甲硫氨酸、色氨酸、赖氨酸、 缬氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸；异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸；婴儿还有组氨酸。婴儿还有组氨酸。“假设来借一两本书假设来借一两本书”下列物质中属于构成蛋白质的氨基酸的是下列物质中属于构成蛋白质的氨基酸的是_1.NH1.NH2 2-CH-CH2 2-COO

3、H-COOH2.NH2.NH2 2-CH-CH2 2-CH-CH2 2OHOH3.NH3.NH2 2-CH-CH-CH-CH2 2-COOH-COOHCOOHCOOH4.NH4.NH2 2-CH-CH-CH-CH2 2-COOH-COOHNHNH2 25.NH5.NH2 2-CH-(CH-CH-(CH2 2) )4 4-NH-NH2 2COOHCOOH1 1、3 3、5 5练习巩固练习巩固构成蛋白质的氨基酸构成蛋白质的氨基酸二、二、氨基酸形成蛋白质的过程氨基酸形成蛋白质的过程v1.脱水缩合脱水缩合H2O肽键肽键HNH2CR1COOH HCOOHHNCR2H 一个氨基酸的羧基和另一个氨基酸的氨基

4、一个氨基酸的羧基和另一个氨基酸的氨基相连接，同时脱去一分子水的结合方式。相连接，同时脱去一分子水的结合方式。 (1)化学结构：两个氨基酸分子通化学结构：两个氨基酸分子通过缩合反应形成二肽。注意氨基过缩合反应形成二肽。注意氨基(NH2)、羧基、羧基(COOH)、肽键、肽键(NHCO)的写法。的写法。 ( 2 ) 脱 下 的 水 中 的 氧 来 自脱 下 的 水 中 的 氧 来 自 COOH，氢一个来自，氢一个来自COOH，另，另一个来自一个来自NH2。 (3)肽链是由氨基酸分子经缩合肽链是由氨基酸分子经缩合而形成的，每两个相邻的氨基酸分而形成的，每两个相邻的氨基酸分子之间形成一个肽键。因此，在肽

5、子之间形成一个肽键。因此，在肽链的两端一定是链的两端一定是COOH和和NH2，这时该多肽链中所含有的这时该多肽链中所含有的COOH和和NH2数量至少是一个数量至少是一个COOH和一个和一个NH2。 由由两个两个氨基酸脱水缩合而成的化合物叫氨基酸脱水缩合而成的化合物叫二二肽肽；由；由几个几个氨基酸脱水缩合而成的化合物叫氨基酸脱水缩合而成的化合物叫几几肽肽；由由多个多个氨基酸脱水缩合而成含多个肽键的氨基酸脱水缩合而成含多个肽键的化合物叫化合物叫多肽多肽；多肽所呈的链状结构叫肽链。；多肽所呈的链状结构叫肽链。 多肽链具一定空间结构后即为蛋白质多肽链具一定空间结构后即为蛋白质蛋白质与多肽的差别在于有无

6、空间结构。蛋白质与多肽的差别在于有无空间结构。 蛋白质的变性（高温、酸、碱等的作用）蛋白质的变性（高温、酸、碱等的作用）不会破坏蛋白质的一级结构不会破坏蛋白质的一级结构肽链，肽链只肽链，肽链只能由酶解开。能由酶解开。二、二、氨基酸形成蛋白质的过程氨基酸形成蛋白质的过程v2.2.氨基酸、多肽和蛋白质的关系氨基酸、多肽和蛋白质的关系n n 氨基氨基酸分子酸分子 n3n3肽链肽链多肽多肽蛋白质蛋白质分分 子子一条或几条肽链一条或几条肽链肽肽链间以一定化学键连接链间以一定化学键连接螺旋、折叠、盘曲形螺旋、折叠、盘曲形成复杂的空间结构成复杂的空间结构脱水缩合脱水缩合二、二、氨基酸形成蛋白质的过程氨基酸形

7、成蛋白质的过程失去水的分子数失去水的分子数= =肽键数肽键数 = =氨基酸数氨基酸数- -肽链条数肽链条数蛋白质的分子量蛋白质的分子量= =氨基酸数氨基酸数* *氨基酸平均分子量氨基酸平均分子量- - 失去水的分子数失去水的分子数* *1818 2.多肽和蛋白质的区别多肽和蛋白质的区别 (1)多肽和蛋白质的结构有差异。多肽和蛋白质的结构有差异。多肽仅仅是蛋白质的初级结构形式，多肽仅仅是蛋白质的初级结构形式，而蛋白质具有一定的空间结构。因而蛋白质具有一定的空间结构。因此多肽往往是无生物活性的，而蛋此多肽往往是无生物活性的，而蛋白质是具有生物活性的。白质是具有生物活性的。 (2)一条刚刚从核糖体中

8、合成的一条刚刚从核糖体中合成的多肽链可以叫多肽，实际上不能称多肽链可以叫多肽，实际上不能称为蛋白质。为蛋白质。 (3)蛋白质是由多肽链和其他物蛋白质是由多肽链和其他物质结合而成的，多肽只是多个氨基质结合而成的，多肽只是多个氨基酸残基的集合体，所以结构复杂的酸残基的集合体，所以结构复杂的蛋白质在功能上远比多肽复杂。蛋白质在功能上远比多肽复杂。蛋白质多样性的原因蛋白质多样性的原因v1.1.蛋白质多样性的原因蛋白质多样性的原因氨基酸数目成百上千氨基酸数目成百上千氨基酸排列顺序千变万化氨基酸排列顺序千变万化肽链空间结构千差万别肽链空间结构千差万别蛋白质蛋白质结构极结构极其多样其多样蛋白质蛋白质种类极种

9、类极其多样其多样氨基酸的种类不同氨基酸的种类不同三、三、蛋白质的结构及其多样性蛋白质的结构及其多样性u2.2.氨基酸与相应氨基酸与相应DNADNA及及RNARNA片断中碱基数目之间片断中碱基数目之间的关系的关系DNA/DNA/基因基因 mRNA mRNA 蛋白质蛋白质碱基数碱基数6n 6n ：碱基数：碱基数3n/n3n/n个密码子：氨基酸数个密码子：氨基酸数n n转转 录录翻翻 译译三、三、蛋白质的结构及其多样性蛋白质的结构及其多样性u3.3.氨基酸的排列与多肽的种类氨基酸的排列与多肽的种类 设有设有A A、B B、C C三种氨基酸，由这三种氨基酸三种氨基酸，由这三种氨基酸组成多肽的情况有两种

10、：组成多肽的情况有两种： 三种氨基酸数目无限：三种氨基酸数目无限： 形成三肽的种类有：形成三肽的种类有： 形成二肽的种类有：形成二肽的种类有： 三种氨基酸每种只有一个：三种氨基酸每种只有一个： 形成三肽的种类有：形成三肽的种类有： 形成二肽的种类有：形成二肽的种类有：三、三、蛋白质的结构及其多样性蛋白质的结构及其多样性3 33 3=27=273 32 2=9=93 32 21=61=6种种3 32=62=6种种四、四、蛋白质的功能蛋白质的功能1.1.结构蛋白；结构蛋白；角蛋白、肌肉蛋白角蛋白、肌肉蛋白2.2.催化作用；催化作用；如大多数酶如大多数酶3.3.调节作用；调节作用；胰岛素、生长激素胰

11、岛素、生长激素4.4.运输作用；运输作用；血红蛋白、载体血红蛋白、载体5.5.免疫功能；免疫功能；抗体抗体6.6.识别作用。识别作用。糖蛋白糖蛋白蛋白质的变性蛋白质的变性 蛋白质在重金属盐（汞盐，银盐，铜盐）、蛋白质在重金属盐（汞盐，银盐，铜盐）、酸、碱、乙醇等存在下或加热至酸、碱、乙醇等存在下或加热至70-1000C或在或在X射线、紫外线的作用下其空间结构发射线、紫外线的作用下其空间结构发生改变和破坏，从而失去生物活性。这一过生改变和破坏，从而失去生物活性。这一过程是不可逆的。此过程并不会导致肽键和二程是不可逆的。此过程并不会导致肽键和二硫键破坏，主要是氢键、疏水键的破坏，使硫键破坏，主要是

12、氢键、疏水键的破坏，使肽链有序的卷曲、折叠变为松散无序。蛋白肽链有序的卷曲、折叠变为松散无序。蛋白质变性后溶解度降低，失去结晶能力，并形质变性后溶解度降低，失去结晶能力，并形成沉淀。所以在临床中用酒精、加热、紫外成沉淀。所以在临床中用酒精、加热、紫外线等方法进行消毒杀菌，就是利用这些手段线等方法进行消毒杀菌，就是利用这些手段使菌体和病毒的蛋白质变性而失去致病性和使菌体和病毒的蛋白质变性而失去致病性和繁殖能力。繁殖能力。巩固练习巩固练习某三十九肽中共有丙某三十九肽中共有丙氨酸氨酸 4 4个，现去掉其中个，现去掉其中的丙氨酸得到的丙氨酸得到 4 4条长短条长短不等的肽链不等的肽链( (如图如图)

13、)，下，下列有关该过程的叙述，列有关该过程的叙述，错误的是错误的是( () ) A. A.肽键数目减少了肽键数目减少了8 8个个 B.B.新生的新生的4 4条肽链总共至少有条肽链总共至少有4 4个氨基个氨基 C.C.如果新生的如果新生的4 4条肽链总共有条肽链总共有5 5个羧基，那么个羧基，那么其中必有其中必有1 1个羧基在个羧基在R(R(侧链基团侧链基团) )上上 D.4D.4条肽链若重新连接成一条长链将脱去条肽链若重新连接成一条长链将脱去3 3个个水分子水分子A A解析：选解析：选A A。原三十九肽有。原三十九肽有39391 13838个肽键，个肽键，至少有至少有1 1个氨基和个氨基和1

14、1个羧基，去掉其中的个羧基，去掉其中的4 4个丙氨个丙氨酸后，得酸后，得4 4条肽链，此时有肽键条肽链，此时有肽键(39(394)4)4 43131个，肽键数比原来减少了个，肽键数比原来减少了7 7个，个， 4 4条肽链片段至条肽链片段至少有少有4 4个氨基和个氨基和4 4个羧基，若氨基和羧基数多于个羧基，若氨基和羧基数多于4 4个，则多出的氨基和羧基应在侧链基团上，这个，则多出的氨基和羧基应在侧链基团上，这4 4个片段重新连接会失去个片段重新连接会失去3 3个水分子。个水分子。巩固练习巩固练习A.A.以上这三种氨基酸的以上这三种氨基酸的R R基依次是基依次是H H、CHCH3 3、CHCH2

15、 2OHOHB.B.将这三种氨基酸将这三种氨基酸( (足量足量) )置于适宜条件下，经脱水缩置于适宜条件下，经脱水缩合可形成三肽化合物最多有合可形成三肽化合物最多有2727种种C.C.甲是最简单的氨基酸甲是最简单的氨基酸D.D.从上式可看出，只要含有一个氨基和一个羧基的化从上式可看出，只要含有一个氨基和一个羧基的化合物就是组成蛋白质的氨基酸合物就是组成蛋白质的氨基酸下面是三种组成蛋白质的氨基酸的结构式，据图下面是三种组成蛋白质的氨基酸的结构式，据图分析下列叙述不正确的是分析下列叙述不正确的是( () )D D解析：选解析：选D D。构成蛋白质的氨基酸至少需要有一。构成蛋白质的氨基酸至少需要有一

16、个个NH2NH2和一个和一个COOHCOOH，并且两者连接在同一个，并且两者连接在同一个碳原子上。氨基酸的不同取决于碳原子上。氨基酸的不同取决于R R基的不同，甲基的不同，甲、乙、丙的、乙、丙的R R基依次为基依次为H H、CHCH3 3、CHCH2 2OHOH，所，所以甲最简单，而氨基酸脱水缩合形成化合物时以甲最简单，而氨基酸脱水缩合形成化合物时，3 3种氨基酸形成的三肽有种氨基酸形成的三肽有3 33 32727种。种。思维拓展题思维拓展题经测定，某多肽分子式是经测定，某多肽分子式是C C2121HxOyNHxOyN4 4S S2 2。已知该多。已知该多肽是由下列氨基酸中的几种作为原料合成的

17、。肽是由下列氨基酸中的几种作为原料合成的。 苯丙氨酸苯丙氨酸 C C9 9H H1111O O2 2N N 天冬氨酸天冬氨酸 C C4 4H H7 7O O4 4N N 丙氨酸丙氨酸 C C3 3H H7 7O O2 2N N亮氨酸亮氨酸 C C6 6H H1313O O2 2N N 半胱氨酸半胱氨酸 C C3 3H H7 7O O2 2NSNS下列有关该多肽的叙述，不正确的是下列有关该多肽的叙述，不正确的是( () ) A. A.该多肽水解后能产生该多肽水解后能产生3 3种氨基酸种氨基酸 B.B.该多肽中该多肽中H H原子数和原子数和O O原子数分别是原子数分别是3232和和5 5 C. C

18、.该多肽叫三肽化合物该多肽叫三肽化合物 D.D.该多肽在核糖体上形成，形成过程中相对分该多肽在核糖体上形成，形成过程中相对分子质量减少了子质量减少了5454C C解析：选解析：选C C。依据分子式中。依据分子式中N N为为4 4个，并分析提供的氨个，并分析提供的氨基酸种类，可得出由基酸种类，可得出由4 4个氨基酸组成，为四肽，存在个氨基酸组成，为四肽，存在3 3个肽键，在核糖体上形成，形成过程中相对分子质个肽键，在核糖体上形成，形成过程中相对分子质量减少了量减少了5454；再分析；再分析S S的数目为的数目为2 2个，可得出个，可得出4 4个氨基个氨基酸中有酸中有2 2个是半胱氨酸个是半胱氨酸

19、(C3H7O2NS)(C3H7O2NS)，即水解能形成，即水解能形成3 3种氨基酸；再结合种氨基酸；再结合C C原子数目为原子数目为2121个，减去个，减去6 6个个C C原子原子(2(2个是半胱氨酸个是半胱氨酸) )，剩余，剩余1515个个C C原子，可分析出另两原子，可分析出另两个氨基酸为苯丙氨酸和亮氨酸，进一步推出该多肽个氨基酸为苯丙氨酸和亮氨酸，进一步推出该多肽中中H H原子数和原子数和O O原子数分别是原子数分别是3232和和5 5。知识应用题知识应用题营养专家认为菠菜中铁的含量较高，缺铁性营养专家认为菠菜中铁的含量较高，缺铁性贫血患者多食用菠菜，对疾病的治疗有一定的贫血患者多食用菠

20、菜，对疾病的治疗有一定的疗效。你认为菠菜所影响的缺铁性贫血患者合疗效。你认为菠菜所影响的缺铁性贫血患者合成的化合物名称及最终决定菠菜含铁量较高的成的化合物名称及最终决定菠菜含铁量较高的化合物分别是化合物分别是( () ) A. A.血浆蛋白、核酸血浆蛋白、核酸 B.B.血红蛋白、核酸血红蛋白、核酸 C.C.血浆蛋白、载体血浆蛋白、载体 D.D.血红蛋白、载体血红蛋白、载体B B解析：选解析：选 B B。缺铁性贫血是由于食物中缺铁导。缺铁性贫血是由于食物中缺铁导致红细胞中血红蛋白的合成出现障碍；菠菜从致红细胞中血红蛋白的合成出现障碍；菠菜从土壤中吸收铁元素与细胞膜的载体有关，但载土壤中吸收铁元素

21、与细胞膜的载体有关，但载体作为一种蛋白质，它的合成最终是由菠菜体体作为一种蛋白质，它的合成最终是由菠菜体内的核酸所决定的。内的核酸所决定的。0909年年6 6月，国家食品药品监督管理局通过了月，国家食品药品监督管理局通过了“东东方牌方牌”系列奶粉为不合格产品，经查，该系列奶系列奶粉为不合格产品，经查，该系列奶粉是用粉是用80%80%的麦芽糊精和的麦芽糊精和20%20%的奶粉简单勾兑而成。的奶粉简单勾兑而成。由于含有大量糖类物质，而蛋白质含量低，婴儿由于含有大量糖类物质，而蛋白质含量低，婴儿喜欢吃却得不到足够的蛋白质营养。请回答下列喜欢吃却得不到足够的蛋白质营养。请回答下列问题。问题。1.1.劣

22、质奶粉中含有大量还原糖，若用斐林试剂鉴劣质奶粉中含有大量还原糖，若用斐林试剂鉴定，则该试剂与待测样液在试管中混合均匀后，定，则该试剂与待测样液在试管中混合均匀后，还必须经过还必须经过_处理，预计试管中混合处理，预计试管中混合液的颜色变化是液的颜色变化是_。2.2.如果要鉴定劣质奶粉中是否含有蛋白质，应选如果要鉴定劣质奶粉中是否含有蛋白质，应选用的试剂是用的试剂是_。水浴加热水浴加热由蓝色变成砖红色由蓝色变成砖红色双缩脲试剂双缩脲试剂3.3.评价奶粉营养价值高低的主要标准是看必需氨评价奶粉营养价值高低的主要标准是看必需氨基酸的种类和含量。赖氨酸是人体必需氨基酸，基酸的种类和含量。赖氨酸是人体必需氨基酸，缺乏会影响体内蛋白质的合成，出现营养不良。缺乏会影响体内蛋白质的合成，出现营养不良。赖氨酸是否也是大鼠的必需氨基酸呢？赖氨酸是否也是大鼠的必需氨基酸呢？生物兴趣小组利用下列材料和用具就此问题进行生物兴趣小组利用下列材料和用具就此问题进行探究，补充并完善他们的实验原理和实验方案：探究，补充并完善他们的实验原理和实验方案：材料用具：材料用具：2020只生长发育状况相同的正常幼年大只生长发育状况相同的正常幼年大鼠、分装在不同试剂瓶中的