内容正文:
第4节
蛋白质是生命活动的主要承担者
第2章 组成细胞的分子
1
内容索引
问题探讨
蛋白质的基本组成单位—氨基酸
课堂小结及课堂检测
蛋白质的功能
蛋白质的结构及其多样性
总结蛋白质的功能;
归纳概括氨基酸的结构通式和特点,
阐明氨基酸是蛋白质的基本组成单位;
说出氨基酸构成多肽链或蛋白质分子的过程。
学习目标
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。
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?
问题探讨
讨论
1. 蛋白质的功能
总结:
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。
结构与功能相适应
为什么蛋白质有如此多的种类和功能?
2.蛋白质的基本组成单位
—氨基酸
2.2 氨基酸的结构特点及结构通式
2.1 氨基酸的种类
2.1 氨基酸的种类
蛋白质相对分子质量很大,属于生物大分子,要被分解为氨基酸才能被人体吸收。
氨基酸是组成蛋白质的基本单位。
蛋白质可以被人体直接吸收利用吗?
①组成蛋白质的氨基酸有21种
②分类
必需氨基酸(8种)
非必需氨基酸(13种)
人体细胞不能合成,必须从外界环境中获取,如:甲硫氨酸,赖氨酸,缬氨酸,异亮氨酸,苯丙氨酸,亮氨酸,色氨酸,苏氨酸
人体细胞能够合成的,不需从外界环境中获取。
2.2 氨基酸的结构特点及结构通式
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
1.这些氨基酸的结构具有什么共同特点?
2.请写出氨基酸的结构通式,并提出判断构成蛋白质的氨基酸的依据。
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
C
H
COOH
H2N
②氨基酸的结构通式:
侧链基团
①组成元素:
C、H、O、N
氨基
羧基
R
决定氨基酸种类
共同部分
③氨基酸的结构特点:
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。
3.蛋白质的结构及其多样性
3.2 多肽链形成蛋白质
3.1 氨基酸的结合方式—脱水缩合
3.3 蛋白质结构多样性的原因
3.4 蛋白质的相关计算
C
H
COOH
R2
H
N
二肽
C
H
R1
H2N
OH
C
O
H2O
H
肽键
3.1 氨基酸的结合方式—
脱水缩合
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。
氨基酸脱水缩合产生的水中氢和氧原子分别来自氨基酸的哪一部分?
请思考:
—NH2 和—COOH
H来自于
O来自于
—COOH
H
O
C
H
COOH
R2
H
N
C
R1
NH2
OH
C
H
3.2 多肽链形成蛋白质
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。
3.3 蛋白质结构多样性的原因
由氨基酸形成血红蛋白的示意图
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,蛋白质分子的结构极其多样,这就是细胞中蛋白质种类繁多的原因。
每一种蛋白质分子都有与它所承担功能相适应的独特结构,如果氨基酸序列改变或蛋白质的空间结构改变,就可能会影响其功能。
氨基酸
肽键
肽键数=6-1
肽键数=8-2
肽键数=3-1
肽键数=2