内容正文:
蛋白质是生命活动的主要承担者
从某些动物组织中提取的胶原蛋白,
可以用来制作手术缝合线。手术后过一段
时间,这种缝合线就可以被人体组织吸收,
从而避免拆线的痛苦。
讨论
1.为什么这种缝合线可以被人体组织吸收?
2.这种缝合线发生什么样的化学变化才能被吸收? 这对你认识蛋白质的化学组成有什么启示?
组成细胞的有机物中含量最多的就是蛋白质。从化学角度看,蛋白质也是目前已知的结构最复杂、功能最多样的分子。细胞核中的遗传信息,往往要表达成蛋白质才能起作用。蛋白质是生命活动的主要承担者。
一、蛋白质的功能
可以说,细胞的各项生命活动都离不开蛋白质,蛋白质是生命活动的主要承担者。
1. 结构蛋白:
2. 催化:
3. 运输:
4. 信息传递:
5. 防御:
如肌肉、头发、羽毛、蛛丝等的成分主要是蛋白质。
绝大多数酶是蛋白质。
如血红蛋白。
如胰岛素能传递信息,调节机体的生命活动。
如抗体具有免疫功能。
蛋白质能够承担如此多样的功能,这与蛋白质的多样性有关。人体内有数万种不同的蛋白质。据估计,生物界的蛋白质种类多达1010~1012种。
为什么蛋白质能有这么多的种类和这么多样的功能?这与它的组成和结构有关吗?
二、蛋白质的基本组成单位——氨基酸
在人体中,组成蛋白质的氨基酸有21种。氨基酸是组成蛋白质的基本单位。氨基酸的结构是怎样的呢?
8
C
H
H2N
H
C
O
OH
甘氨酸
C
H
H2N
CH
C
O
OH
CH3
CH3
缬氨酸
C
H
H2N
C
O
OH
CH3
C
H
H2N
CH
C
O
OH
CH3
CH3
CH2
亮氨酸
丙氨酸
侧链基团
氨基
羧基
试一试,能不能推导出氨基酸的结构通式?
氨基酸之间的区别在于R基不同。
结构特点:
每种氨基酸至少有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH),并且都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上。
H
C
R
H N
C
O
OH
H
侧链基团
氨基
羧基
判断下列分子是不是构成蛋白质氨基酸?如果不是,说明原因;如果是,说出R基是什么。
C
COOH
CH3
HOOC
H
1.
C
NH2
CH3
H2N
H
2.
C
H
HOOC
H
CH2
NH2
3.
C
NH2
HOOC
H
CH2
NH2
4.
组成人体蛋白质的氨基酸有21种,其中有8种是人体细胞不能合成的,它们是赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋(甲硫)氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸,这些氨基酸必须从外界环境中获取,因此,被称为必需氨基酸。经常食用奶制品、肉类、蛋类和大豆制品,人体一般就不会缺乏必需氨基酸。另外13种氨基酸是人体细胞能够合成的,叫作非必需氨基酸。
为什么有些食品中要添加某些氨基酸?
三、蛋白质的结构及其多样性
蛋白质是以氨基酸为单位构成的生物大分子。
C
H
COOH
R2
H
N
二肽
C
H
R1
H2N
OH
C
O
H2O
H
1.氨基酸的结合方式:
脱水缩合
肽键
肽键
C
H
COOH
R3
H
N
OH
H
C
C
H
R1
H2N
C
O
C
H
R2
H
N
O
二肽
H2O
H2O
三肽
肽键
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。多肽通常呈链状,叫作肽链。
由于氨基酸之间能够形成氢键等,从而使得肽链能盘曲、折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质分子。许多蛋白质分子都含有两条或多条肽链,它们通过一定的化学键如二硫键相互结合在一起。这些肽链不呈直线,也不在同一个平面上,而是形成更为复杂的空间结构。例如,血红蛋白是一种由574个氨基酸组成的蛋白质,含四条多肽链。
2.由肽链形成蛋白质
由氨基酸形成血红蛋白的示意图
1.从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次?
2.进入人体消化道的蛋白质食物,要经过哪些消化酶的作用才能分解为氨基酸?这些氨基酸进入人体细胞后,需经过怎样的过程才能变为人体的蛋白质?人体中的蛋白质和食物中的蛋白质会一样吗?
3.如果用21个不同的字母代表21种氨基酸,若写出由10个氨基酸组成的长链,可以写出多少条互不相同的长链?试着说出蛋白质种类多种多样的原因(提示:一个蛋白质分子往往含有成百上千个氨基酸)。
氨基酸怎样构成蛋白质
1.氨基酸→二肽→三肽→……→多肽→一条或几条多肽链盘曲折叠形成蛋白质。
3.2110条。
2.蛋白质 多肽 氨基酸
胃蛋白酶
肠肽酶
胰蛋白酶
在细胞内,组成一种蛋白质的氨基酸数目可能成千上万,氨基酸形成肽链时,不同种类氨基酸的排列顺序千变万化,肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别,因此,蛋白质分子