内容正文:
第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者
组成元素:C、H、O、N(P、S)
第二章 组成细胞的分子
(一)教学目标
1.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。
2.分析蛋白质分子结构多样性和功能多样性的关系,举例说明蛋白质的结构是与功能相适应的。
3.说出氨基酸构成多肽链或蛋白质分子的过程。
4.阐明蛋白质是生命活动的主要承担者,认同蛋白质与人体营养、健康等关系密切。
(二)教学重点和难点
1.教学重点
(1)蛋白质的功能和结构。
(2)氨基酸的结构特点及其形成蛋白质的过程。
2.教学难点
(1)氨基酸形成蛋白质的过程。
(2)蛋白质的结构和功能多样性的原因。
【问题探讨】
?
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。
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?
因为组成动物和人体的胶原蛋白是相似的物质。
这种手术缝合线要变为小分子物质才能被吸收,初中学习过食物中的蛋白质要分解为氨基酸才能被吸收,因此说明蛋白质在化学组成上应该可以分为更小的分子。
1.为什么这种缝合线可以被人体组织吸收?
细胞和生物体
催化作用
免疫功能
肌肉、头发、羽毛、蛛丝
(运输氧)
(抵御病菌和病毒)
(降低血糖)
亮氨酸
这些氨基酸的结构具有什么共同特点?
2. “氨基酸”这一名词与其分子结构有怎样的对应关系?
每种氨基酸至少都含有一个氨基和一个羧基,并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。
“氨基酸”代表了氨基酸分子结构中的主要部分——氨基和羧基。
其他氨基酸与以上4种氨基酸结构相似,即每种氨基酸至少都含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH),并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团,这个侧链基团用R表示。
各种氨基酸之间的区别在于R基的不同,如甘氨酸上的R基是一个氢原子(一H),丙氨酸上的R基是一个甲基(—CH3)。
甘氨酸
甲硫
氨酸
半胱氨酸
缬氨酸
氨基
羧基
侧链基团(R基)
氨基酸的结构
判断下列分子是不是组成蛋白质的氨基酸?不是的话请说明原因
×
×
×
√
√
无氨基
无羧基
氨基和羧基没连在同一个碳原子上
如果某氨基酸的R基为 —C3H5O2 ,则它的分子式为
‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗
如果某氨基酸的分子式为C9H11O2N,则它的R基为
‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗
C5H9O4N
— C7H7
氨基酸的分子通式:
R—C2H4O2N
【同类再练拓展】
非必需氨基酸:
必需氨基酸:
组成人体蛋白质的21种氨基酸
(蛋)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。
(甲 携 来 一 本 亮 色 书)
共13种,人体细胞能合成
共8种,人体细胞不能合成,必须从外界环境中获取
一个氨基酸分子的羧基(—COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(—NH2)相连接,同时脱去一分子的水,这种结合方式叫作脱水缩合。
连接两个氨基酸分子的化学键叫作肽键。
由两个氨基酸缩合而成的化合物,叫作二肽。
肽键
H2O
-C-COOH
R3
H
-
-
-N
H
-
H
OH
-
肽键
‖
O
-C
R1
H2N
H
-
-
-C
-C-C
R2
H
-
-
-N
H
-
‖
O
H2O
三肽
肽的名称确定:
由几个氨基酸构成,就称为几肽。
尝试绘制出三肽合成过程,并思考H2O中各元素的来源
脱出来的H2O中:
H来自氨基和羧基
O来自羧基
1.脱水缩合的反应物是:
2.脱水缩合的产物是:
3.脱水缩合形成的化学键是:
4. 脱去H2O中H和O的来源分别是:
5. 脱去H2O的个数和产生肽键的个数关系是:
氨基酸
水和多肽
肽键
H来自于氨基和羧基
O来自于羧基
相等
知识总结
由多个氨基酸(≥3)缩合而成的,含有多个肽键的化合物,叫作多肽。
多肽通常呈链状结构,叫作肽链。
H
O
C
CH2
C
H2N
OH
SH
H2C
O
C
H
C
H2N
OH
SH
H
O
C
CH2
C
H2N
OH
S
H2C
O
C
H
C
H2N
OH
S
二硫键
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4条多肽链。
多肽和蛋白质是大分子化合物,具有空间结构;氨基酸不具空间结构。
蛋白质/多肽:有肽键,能与双缩脲试剂发生紫色反应。
氨基酸:没有肽键,不能与双缩脲试剂发生紫色反应。
双缩脲试剂:能与有