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新课导入
生物体中氨基酸常见的约20种,生物界蛋白质为1010~1012种。
氨基酸:约20种
蛋白质:
1010~1012
思考:氨基酸是如何变为蛋白质的呢?
导
生命活动的主要承担者
生命活动的主要承担者
——蛋白质
导
2
阅读课本21-23页,蛋白质的结构及其多样性
思考并完成导学提纲
思
元素:C、H、O、N等
↓
氨基酸:蛋白质的基本组成单位
↓
二肽:由两个氨基酸缩合而成的化合物
↓
多肽(链):由多个氨基酸缩合而成的化合物
↓
蛋白质:具有一定的空间结构
一.蛋白质的结构及其多样性
评
①多肽链中不相邻的氨基酸之间常常形成氢键
②多肽链中侧链基团相互作用形成化学键,如二硫键。
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,它的空间结构如图2-12所示。
4
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一.蛋白质的结构及其多样性
评
C
H
COOH
R2
H
N
二肽
C
H
R1
H2N
OH
C
O
H2O
H
肽键
1. 氨基酸的脱水缩合
评
一.蛋白质的结构及其多样性
三肽
+
2H2O
C
R
C
H
H2N
N
C
C
N
C
COOH
H
H
R
R
H
H
O
O
C
R
C
H
H2N
OH
O
C
H
N
C
R
H
H
OH
C
H
N
COOH
R
H
H
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
O
一、蛋白质的结构及其多样性
评
1. 氨基酸的脱水缩合
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评
1. 氨基酸的脱水缩合
氨基酸
肽键
氨基酸数 肽链数 肽键数 脱水数
-
=
=
2
5
6
3
1
1
8
2
2
6
5
6
-
=
=
-
=
=
肽键数=脱水数=氨基酸数-肽链数
一.蛋白质的结构及其多样性
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脱水缩合的知识总结
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的名称是:
4. 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的关系是:
6.缩合产生的肽链的命名原则是:
7.一条肽链含有游离的氨基和羧基数:
氨基酸
水和多肽(肽链)
肽键
H来自于氨基和羧基 O来自于羧基
脱水数=肽键数
由多少个氨基酸的就是几肽
各至少一个
-NH-CO-或-CO-NH-
评
8
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评
-SH + HS- → -S-S-(二硫键) + 2H
想一想:在形成一个二硫键时,相对分子质量减少多少?
2.蛋白质的形成过程
一.蛋白质的结构及其多样性
二硫键
两条肽链
评
2.蛋白质的形成过程
一.蛋白质的结构及其多样性
从氨基酸到蛋白质大致结构层次
1
3
4
2
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评
α-螺旋
β-折叠
3.蛋白质结构多样性的原因
氨基酸的种类不同
氨基酸的数目不同
氨基酸的排列顺序不同
肽链盘曲折叠方式及其形成的
空间结构不同
一.蛋白质的结构及其多样性
基因
mRNA
转录
翻译
多肽链
盘曲、折叠
蛋白质
同一生物不同细胞蛋白质不同
基因的选择性表达
不同生物蛋白质不同
DNA(或遗传信息)的多样性。
一.蛋白质的结构及其多样性
评
根本原因
提醒 不同生物及同一生物不同细胞中蛋白质不同的原因:同一生物不同细胞蛋白质不同的直接原因是mRNA不同,根本原因是基因的选择性表达;不同生物蛋白质不同的根本原因是DNA(基因或遗传信息)的特异性。
12
评
二.蛋白质的变性、盐析和水解
变性
空间结构发生改变,
肽键未断裂,不可逆
化学因素(如强酸、强碱、重金属离子、酒精)
物理因素(如加热、剧烈振荡、超声波、射线等)
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思考:变性的蛋白质还能与双缩脲试剂发生紫色反应吗?
可以,因为变性的蛋白质肽键没有被破坏。
因素:
蛋白质在某些物理(加热、紫外线及X射线、剧烈振荡)和化学因素(强酸、强碱、重金属盐)的作用下,其特定的空间构象被破坏,从而导致其理化性质的改变的现象。
13
评
二.蛋白质的变性、盐析和水解
盐析
可逆,用于分离、提纯蛋白质。
肽键断裂,蛋白质分解为短肽或氨基酸。
水解
在蛋白质水溶液中加入轻金属盐或铵盐,随着盐浓度增大而使蛋白质沉淀析出的现象。但是蛋白质结构并没有改变。
多肽
氨基酸
短肽
蛋白质或者多肽中肽键断裂,分解为氨基酸的过程称为水解,与脱水缩合的过程相反,这个过程需要蛋白酶或者肽酶的催化。例如,食物中的蛋白质在消化道内最终成为氨基酸。
水解
蛋