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第第2 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第二章第二章 组成细胞的分子组成细胞的分子大头婴儿由于天天吃蛋白质含量极低的奶粉导致发育不良,身体严重浮肿,脑袋大大头婴儿的头比较大,面部肌肉松驰,表情比较呆滞,对外界事物的刺激反应较低。为什么婴儿长期吃劣质奶粉会出现这种症状?蛋白质对小孩子的生长发育重要吗?你知道有哪些食品中富含蛋白质吗?你知道有哪些食品中富含蛋白质吗?蛋白质蛋白质1 1、组成蛋白质的化学元素:、组成蛋白质的化学元素:C C、H H、O O、N N2 2、蛋白质的相对分子质量:、蛋白质的相对分子质量:几千几千100100万以上万以上(P P、S S););(Fe(Fe、CuCu、MnMn、I I、Zn)Zn)化学分子式化学分子式原子个数原子个数相对分子量相对分子量水水H H2 2O O3 31818葡萄糖葡萄糖C C6 6H H1212O O6 62424180180牛胰岛素牛胰岛素C C254254H H377377N N6565O O7575S S6 677777757005700血红蛋白血红蛋白C C30323032H H48164816O O872872N N780780S S8 8FeFe4 4951295126450064500是生物大分子是生物大分子回忆回忆: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 蛋白质的消化过程蛋白质的消化过程蛋白质的基本单位是:蛋白质的基本单位是:胃蛋白酶胃蛋白酶肠肽酶肠肽酶氨基酸氨基酸胰蛋白酶胰蛋白酶蛋白质蛋白质 多肽多肽 氨基酸氨基酸 胃胃 小肠小肠CHCH4 4甲烷C CH HH HH HH HCHCH3 3COOHCOOHCOOHCOOHCOOH乙酸NHNH3 3NH2氨基酸羧基(酸性)氨基氨基酸的结构CHNH2HCOOH甘氨酸甘氨酸CHNH2CHCOOHCH3CH3缬氨酸缬氨酸CHNH2COOHCH3谷氨酸谷氨酸丙氨酸丙氨酸CHNH2CH2COOHCOOHCH2试一试推导出氨基酸的结构通式。RCHNH2COOHCHCH2 2COOHCOOH特点:特点:每个氨基酸都每个氨基酸都至少至少有有一个一个氨基和氨基和一个一个羧羧基连在基连在同一个同一个C C原子上。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氨基氨基羧基羧基侧链基团侧链基团C CH HH2NOC OH氨基酸的结构通式氨基酸的结构通式中心中心C C原子原子自由自由氢氢分组讨论以下哪些是组成蛋白质的氨基酸?CHNH2COOHCH2SHCHNH2COOHCH2SHCHNH2COOHCH2OHCHNH2HCH2COOH氨基酸的不同在于氨基酸的不同在于-R R基不同基不同R R基共基共2020种种组成生物体的氨基酸共组成生物体的氨基酸共2020种种必需氨基酸和非必需氨基酸:必需氨基酸和非必需氨基酸:必需氨基酸必需氨基酸必需氨基酸必需氨基酸:人体细胞不能够合成,必须从:人体细胞不能够合成,必须从外界环境中直接获取的氨基酸外界环境中直接获取的氨基酸(如赖氨酸、苯丙氨酸如赖氨酸、苯丙氨酸等等8 8种种)。婴儿。婴儿9 9种,种,外加组氨酸。外加组氨酸。“甲携来一本亮色书甲携来一本亮色书”甲硫氨酸、缬氨酸、赖氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、甲硫氨酸、缬氨酸、赖氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、色氨酸、苏氨酸亮氨酸、色氨酸、苏氨酸非必需氨基酸非必需氨基酸非必需氨基酸非必需氨基酸:人体细胞能够合成的氨基酸。:人体细胞能够合成的氨基酸。一一.氨基酸及其种类氨基酸及其种类生活中部分食物的蛋白质营养价值比较食物食物蛋白质含量蛋白质含量营养价值营养价值鲜奶类鲜奶类(1.5-3.8)%(1.5-3.8)%主要含酪蛋白和丰富的赖氨酸,但白主要含酪蛋白和丰富的赖氨酸,但白蛋白含量较低蛋白含量较低禽肉类禽肉类(12-22)%(12-22)%必需氨基酸比值接近肉、蛋类。必需氨基酸比值接近肉、蛋类。鱼肉类鱼肉类(15-20)%(15-20)%氨基酸比较丰富但色氨酸含量较低。氨基酸比较丰富但色氨酸含量较低。五谷类五谷类(7-16)%(7-16)%必需氨基酸不平衡,一般缺乏赖氨酸,必需氨基酸不平衡,一般缺乏赖氨酸,亮氨酸过高,氨基酸利用率低亮氨酸过高,氨基酸利用率低请思考,单一吃某一种食物营养均衡吗?1965年由我国科学家人工合成的世界上第一个有生物活性的结晶牛胰岛素其分子量相对较小是由51个氨基酸组成。那么在蛋白质中,氨基酸是如何组成蛋白质的呢?氨基酸的结合方式氨基酸的结合方式C CH HCOOHCOOHR R1 1C CH HNHNH2 2COOHCOOHR R2 2NHNH2 2C CO OH HN NH HOHOH氨基酸的结合方式氨基酸的结合方式C CH HR R1 1NHNH2 2OHOHC CO OH H2 2O OCHCOOHR2HNH H氨基酸的结合方式氨基酸的结合方式:C CH HR R1 1NHNH2 2C CO OCHCOOHR2HNH H2 2O O二二肽肽肽键肽键脱水缩合脱水缩合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CHCOOHR2HNOHOHH HCCHR1NH2COCHR2HNO二肽二肽H H2 2O OH H2 2O O氨基酸的结合方式氨基酸的结合方式:脱水缩合脱水缩合 以此类推,由多个氨基酸分子缩合而成的以此类推,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)。含有多个肽键的化合物,叫多肽(链状)。CCHR1NH2COCHR2HNO肽键肽键二肽二肽CHCOOHR3HNH H2 2O O肽键肽键三三肽肽H H2 2O O氨基酸组成蛋白质的过程氨基酸组成蛋白质的过程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脱水缩合脱水缩合脱水缩合脱水缩合脱水缩合脱水缩合脱水缩合脱水缩合折叠盘曲成折叠盘曲成折叠盘曲成折叠盘曲成空间结构空间结构空间结构空间结构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 1n nn n1 1n n1 16 65 55 5有关蛋白质计算有关蛋白质计算1 1C 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,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 1n nm mn nm mn nm m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 m氨基酸肽链的条数氨基酸肽链的条数6 66 62 25 54 45 54 4有关蛋白质计算有关蛋白质计算肽链肽链1:1:肽链肽链2:THANK YOUSUCCESS7/8/202424可编辑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的氨基酸的平均分子量失去的水分子数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,则蛋白质的相对分子则蛋白质的相对分子质量质量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个氨个氨基酸,则血红蛋白的分子质量约为基酸,则血红蛋白的分子质量约为 A.73472A.73472;B.12800B.12800;C.63212C.63212;D.63140D.63140(C C)有关蛋白质计算有关蛋白质计算氨基酸数氨基酸数氨基酸数氨基酸数 肽键数肽键数肽键数肽键数 失水数失水数失水数失水数氨基氨基氨基氨基羧基羧基羧基羧基一条肽链一条肽链一条肽链一条肽链mmn n n n条肽链条肽链条肽链条肽链mmn-mn-mn-mn-mn-mn-mn-mn-mn-1n-1n-1n-1n-1n-1n-1n-1至少至少至少至少1 1 1 1个个个个至少至少至少至少n n n n个个个个至少至少至少至少1 1 1 1个个个个至少至少至少至少n n n n个个个个如果n个氨基酸形成环肽,脱去多少水呢?课堂练习课堂练习课堂练习课堂练习:1 1 1 1、多个氨基酸形成的多个氨基酸形成的5 5条肽链,至少含有多少个氨基,条肽链,至少含有多少个氨基,至少含有多少个羧基呢?至少含有多少个羧基呢?A.5A.5、2 B.32 B.3、3 C.43 C.4、5 D.55 D.5、5 52 2、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,血红蛋白 由由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,则血红蛋白个氨基酸,则血红蛋白 的分子质量约为的分子质量约为 A.73472A.73472;B.12800B.12800;C.63212C.63212;D.63140D.631403 3、假设某一蛋白质分子的分子量为、假设某一蛋白质分子的分子量为1105411054,2020种氨基酸的种氨基酸的 平均分子量为平均分子量为128128,在形成该蛋白质分子时脱去水的分,在形成该蛋白质分子时脱去水的分 子量为子量为17461746,则组成该蛋白质分子的肽链数是,则组成该蛋白质分子的肽链数是 A A4 4条条 B B3 3条条 C C2 2条条 D D1 1条条3 3、某种蛋白质是由、某种蛋白质是由1 1条多肽链构成的,共含条多肽链构成的,共含 100100个氨基酸,若每个氨基酸分子质量平个氨基酸,若每个氨基酸分子质量平 均是均是120120,则该蛋白质的相对分子量是?,则该蛋白质的相对分子量是?、某种蛋白质是由、某种蛋白质是由3 3条多肽链构成的,共含条多肽链构成的,共含 10001000个氨基酸,若每个氨基酸分子质量个氨基酸,若每个氨基酸分子质量 平均是平均是120120,则该蛋白质的相对分子量是?,则该蛋白质的相对分子量是?100120-(100-1)18=10218100120-(100-1)18=102181000120-(1000-3)18=1020541000120-(1000-3)18=102054蛋白质的结构蛋白质的结构思考:思考:思考:思考:生物体的蛋白质的种类多达生物体的蛋白质的种类多达1010101010101212,但构成蛋白质的,但构成蛋白质的氨基酸只有氨基酸只有2020种,这种,这2020种氨种氨基酸又是如何构成数目这么基酸又是如何构成数目这么大的蛋白质呢?大的蛋白质呢?蛋白质结构的多样性:蛋白质结构的多样性:氨基酸种类不同,肽链的结构不同氨基酸种类不同,肽链的结构不同 氨基酸数目不同,肽链的结构不同氨基酸数目不同,肽链的结构不同 氨基酸排列顺序不同,肽链的结构不同氨基酸排列顺序不同,肽链的结构不同肽键的数目及肽链的空间结构不同,蛋白肽键的数目及肽链的空间结构不同,蛋白质的结构不同质的结构不同三、蛋白质的功能三、蛋白质的功能1 1、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、羽毛、肌肉、头发、蛛丝等的成分主要是蛋白质。蛛丝等的成分主要是蛋白质。2 2、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催的催化。化。绝大多数酶都是蛋白质绝大多数酶都是蛋白质。(上图所示为胃。(上图所示为胃蛋白质酶结晶)蛋白质酶结晶)3 3、运输作用运输作用:有些蛋白质具有运输载体的:有些蛋白质具有运输载体的功能。如功能。如血红蛋白、载体蛋白血红蛋白、载体蛋白。血红蛋白血红蛋白4 4、信息传递信息传递:有些蛋白质起信息传递的作用,:有些蛋白质起信息传递的作用,能够调节机体的生命活动,如能够调节机体的生命活动,如胰岛素、生长激素胰岛素、生长激素。图中央浅色区域的部分细胞分泌胰岛素图中央浅色区域的部分细胞分泌胰岛素5 5、免疫作用免疫作用:抗体抗体2.2.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,它就会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。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性,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。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,蛋白质在变性后更加子链会松开,这是蛋白质的变性,蛋白质在变性后更加容易消化和吸收。容易消化和吸收。组成元素组成元素组成元素组成元素C C、H H、O O、N N(SS)导致导致氨基酸氨基酸种类:种类:必需氨基酸:必需氨基酸:8 8种种非必需氨基酸:非必需氨基酸:1212种种通式:通式:C CH HC CH H2 2N NOHOHO OR R特点:特点:脱脱水水缩缩合合多肽多肽组成蛋白质的氨基酸种类不同组成蛋白质的氨基酸种类不同氨基酸的数目不同氨基酸的数目不同氨基酸排列顺序不同氨基酸排列顺序不同多肽的空间结构不同多肽的空间结构不同折折叠叠盘盘旋旋蛋白质蛋白质结构多样性结构多样性功能多样性功能多样性构成生物体,如结构蛋白构成生物体,如结构蛋白运输作用,如血红蛋白运输作用,如血红蛋白催化作用,如酶催化作用,如酶调节作用,如胰岛素调节作用,如胰岛素免疫作用,如抗体免疫作用,如抗体组成组成导致导致2020种种至少有一个至少有一个NH2NH2和一个和一个COOHCOOH连在同一个连在同一个C C原子上原子上1.1.某氨基酸分子中含有某氨基酸分子中含有2 2个氨基(个氨基(-NH-NH2 2),其其中一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上,中一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上,则另一个氨基的部位应是:则另一个氨基的部位应是: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.一定连在羧基上一定连在羧基上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2.2.四个氨基酸分子发生缩合反应形成一个多肽,四个氨基酸分子发生缩合反应形成一个多肽,失去的水分子及形成的肽键的数目分别是:失去的水分子及形成的肽键的数目分别是:A.4A.4个个,4,4个个 B.3B.3个个,3,3个个 C 3C 3个个,2,2个个 D 2D 2个个,3,3个个3.3.人体的肌肉主要由蛋白质构成,但平滑肌人体的肌肉主要由蛋白质构成,但平滑肌和骨骼肌的功能不同,其根本原因是:和骨骼肌的功能不同,其根本原因是:A.A.属于不同系统属于不同系统 B.B.所含蛋白质分子结构不同所含蛋白质分子结构不同C.C.肌肉细胞的形状不同肌肉细胞的形状不同 D.D.在人体内的分布位置不同在人体内的分布位置不同4.4.已知已知2020中氨基酸的平均分子量是中氨基酸的平均分子量是128128,现有,现有一蛋白质分子由两条多肽组成,共有肽键一蛋白质分子由两条多肽组成,共有肽键9898个,个,此蛋白质的分子量接近于:此蛋白质的分子量接近于:A.12800 B.12544 C.11036 A.12800 B.12544 C.11036 D.12288D.12288 CNH2HHCONH CCH3HCOOHCONH CHCH2C ONH2CONHHCH2C COOH(1)该化合物中,表示_,表示_,表示_。(2)该化合物有氨基_个,有羧基_个。该化合物的名称是_。氨基氨基羧基羧基肽键肽键2 22 2多肽多肽(四肽)(四肽)达标练习达标练习1.21.2个氨基酸分子缩合形成二肽,并生成一分子个氨基酸分子缩合形成二肽,并生成一分子 水,这分子水中的氢来自(水,这分子水中的氢来自()A.A.羧基羧基 B.B.氨基氨基 C.C.羧基和氨基羧基和氨基 D.D.连接在碳原子上的氢连接在碳原子上的氢2.2.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,在一个谷氨酸分子中,含有碳和氧的原子数分别是(含有碳和氧的原子数分别是()A.4A.4、4 B.54 B.5、4 4 C.4 C.4、5 D.55 D.5、5 5C CB B3.3.人体免疫球蛋白由人体免疫球蛋白由4 4条肽链构成,共有条肽链构成,共有764764个氨个氨基酸,则该蛋白质分子中至少含有游离的氨基和基酸,则该蛋白质分子中至少含有游离的氨基和羧基数分别是(羧基数分别是()A.746A.746和和764 B.760764 B.760和和760 760 C.762 C.762和和762 D.4762 D.4和和4 4D D4.4.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.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D DB B6.6.下列关于蛋白质的叙述中,正确的是(下列关于蛋白质的叙述中,正确的是()A.A.蛋白质是以一定方式形成的具有复杂空间结构的蛋白质是以一定方式形成的具有复杂空间结构的 高分子化合物高分子化合物 B.B.蛋白质是酶蛋白质是酶 C.C.每种蛋白质都由每种蛋白质都由2020种氨基酸组成种氨基酸组成 D.D.每种蛋白质都含有每种蛋白质都含有C C、H H、0 0、N N、S S、P P、FeFe等元素等元素7.7.鸡蛋煮熟后,蛋白质变性失活,这是由于高温破坏鸡蛋煮熟后,蛋白质变性失活,这是由于高温破坏了蛋白质的(了蛋白质的()A.A.肽键肽键 B.B.肽链肽链 C.C.空间结构空间结构 D.D.氨基酸氨基酸A AC C8.8.下列物质中下列物质中,有的属于构成蛋白质的氨基酸有的属于构成蛋白质的氨基酸,有有的不是。若将其中构成蛋白质的氨基酸缩合成蛋的不是。若将其中构成蛋白质的氨基酸缩合成蛋白质白质,则其中含有的氨基,羧基和肽键的数目依则其中含有的氨基,羧基和肽键的数目依次是次是()()(1)NH(1)NH2 2-CH-CH2 2-COOH-COOH(2)NH(2)NH2 2-CH-CH2 2-CH-CH2 2OHOH(3)NH(3)NH2 2-CH-CH-CH-CH2 2-COOH-COOHCOOHCOOH(4)NH(4)NH2 2-CH-CH-CH-CH2 2-COOH-COOH(5)NH(5)NH2 2-CH-(CH-CH-(CH2 2)4 4-NH-NH2 2NHNH2 2COOHCOOHA.2,2,2 B.3,3,2 A.2,2,2 B.3,3,2 C.4,3,3 D.3,4,3C.4,3,3 D.3,4,3A A9.9.胰岛素是一种蛋白质分子,它含有胰岛素是一种蛋白质分子,它含有2 2条多肽链,其条多肽链,其中中A A链有链有2121个氨基酸,个氨基酸,B B链有链有3030个氨基酸,据此回答:个氨基酸,据此回答:(1)(1)从理论上分析,胰岛素分子至少含有从理论上分析,胰岛素分子至少含有 个个COOHCOOH。(2)(2)糖尿病病人只能注射而不能口服胰岛素的原因什糖尿病病人只能注射而不能口服胰岛素的原因什么?么?2 2 因为胰岛素是一种蛋白质,口服会在消化因为胰岛素是一种蛋白质,口服会在消化道里以蛋白质的形式被消化成氨基酸,而失去胰岛道里以蛋白质的形式被消化成氨基酸,而失去胰岛素的功能。素的功能。提问与解答环节Questions And Answers谢谢聆听 学习就是为了达到一定目的而努力去干,是为一个目标去战胜各种困难的过程,这个过程会充满压力、痛苦和挫折Learning Is To Achieve A Certain Goal And Work Hard,Is A Process To Overcome Various Difficulties For A Goal
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