内容正文:
第二节 生物大分子以碳链为骨架
(蛋白质)
蛋白质是细胞内重要的有机物
蛋白质是细胞中含量最高的有机物,是生物体内重要的营养物质。
血红蛋白
指甲
角蛋白
组成生物体的常见蛋白质
哪些食物中富含蛋白质?
牛奶
鸡蛋
鸡肉
牛肉
食物中的蛋白质是如何被人体吸收的?
蛋白质在人体内经过消化,分解为各种氨基酸,才可以被吸收、利用。
氨基酸是蛋白质的基本单位
观察组成蛋白质的几种氨基酸的分子结构,你能发现在组成上有哪些异同?
组成蛋白质的20种氨基酸
不同的氨基酸分子,具有不同的R基
酸
氨基
主要C、H、O、N(有些还有S等)
(1)元素组成:
氨基酸
(2)结构通式:
C
H
H2N
COOH
R
氨基
羧基
R基团
氨基:-NH2
羧基:-COOH
R基团可以是较小(-H、-CH3)
或较长的链,或是环状结构。
R基中也可能含有氨基、羧基。
C
H
H2N
COOH
R
H2N-
NH2
OH
H2N
H2N
OH
OH
H2N-
OH
H2N-
OH
H2N-
OH
OH
氨基酸判断依据:
每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基,且有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。
氨基:-NH2
羧基:-COOH
C
H
H2N
COOH
R
判断是不是氨基酸?
2
是
是
是
不是
氨基酸如何形成蛋白质?
氨基酸脱水缩合形成肽链
氨基酸
肽链
C
R1
C
H
H2N
OH
O
C
H
C
N
OH
O
R2
H
H
C
R1
CO
H
H2N
C
H
C
HN
OH
O
R2
二肽
H2O
+
脱水缩合
肽键
氨基酸脱水缩合形成肽链
2个氨基酸,脱去1个水分子,形成1个肽键,合成二肽
3个氨基酸脱水缩合
C
H
COOH
R2
H
N
OH
H
C
C
H
R1
NH2
C
O
C
H
R2
H
N
O
H2O
C
C
H
R1
NH2
C
O
C
H
R2
H
N
O
C
H
COOH
R2
H
N
肽键
肽键
3个氨基酸脱水缩合
脱去2个水分子,形成2个肽键,合成三肽
思考:
1. 这三种氨基酸的区别是什么?
2. 这3个氨基酸脱水缩合,形成几肽?其中含几个肽键?
脱去几分子水?
3. 该3肽中的氨基酸序列是怎样的?
半胱氨酸
CH2
SH
甘氨酸
H
丙氨酸
CH3
活动:卡片模拟三肽的形成
—COOH
—COOH
H2N—
H2N—
三个不同的氨基酸可以形成6种三肽
活动:卡片模拟三肽的形成
思考:
这三种氨基酸可以形成多少种三肽?
27种
半胱氨酸
CH2
SH
甘氨酸
H
丙氨酸
CH3
那20种氨基酸呢……?
活动:卡片模拟三肽的形成
肽的命名方法(一条链):
肽键数=
失去的水分子数
名称 形成的肽键数 失去的水分子数
由2个氨基酸脱水缩合形成:
由3个氨基酸脱水缩合形成:
由4个氨基酸脱水缩合形成:
由n个氨基酸脱水缩合形成:
二肽
三肽
四肽
多肽
1
1
2
2
3
3
n-1
n-1
氨基酸的种类、数目、排列顺序不同
多肽的多样性:
肽的名称:
一条多肽链由几个氨基酸分子构成就称为几肽。由三个或三个以上的氨基酸构成的肽链也称为多肽或多肽链。
一条肽链中至少有几个羧基?几个氨基?
至少有1个羧基,1个氨基
“至少”?
氨基酸的R基团中可能也有氨基、羧基
多肽链就是蛋白质吗?
肽链盘曲折叠形成具有空间结构的蛋白质
特定的R基(巯基—SH)间形成二硫键( —S —S —)等,将多条肽链结合起来
肽链盘曲折叠形成具有空间结构的蛋白质
近球形的血红蛋白
【讨论思考】
下图表示一个由200个氨基酸构成的蛋白质分子,该分子中含有 个肽键 ,该蛋白质分子中至少有 个氨基,至少含有 个羧基,合成该蛋白质时相对分子质量减少了 。
198
2
2
3568
①氨基酸种类、数目、排列顺序多种多样
②肽链盘曲、折叠,形成的空间结构千差万别
人体中蛋白质多达10万种以上,蛋白质结构多样的原因是什么?
(1)构成每种蛋白质的氨基酸的种类不同
(2)每个蛋白质分子中氨基酸的数目不同
(3)氨基酸的排列顺序变化多端
蛋白质结构的多样性
(4)蛋白质的空间结构千差万别
蛋白质在生命活动中有哪些功能?
结构
功能
多样性
多样性
结构蛋白:许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质。
如羽毛、肌肉、头发、蛛丝等的成分主要是蛋白质。
(1)是构成细胞和生物体结构的重要物质
蛋白质的功能
肌肉的收缩与舒张是靠肌细胞中由细丝状蛋白质组成的肌丝间的滑动实现的。
(1)是构成细胞和生物体结构的重要物质
蛋白质的功能
催化作用:细胞内的化学反应离不开酶的催化。绝大多数酶都是蛋白质。
丝氨酸蛋白酶
(2)催化作用:绝大多数酶
蛋白质的功能
蛋白质的功能
(3)运输作用:血红蛋白
运输作用:有些蛋白质具有运输载体的功能。
如血红蛋白。
血红蛋白
蛋白质的功能
(4)帮助物质出入细胞
细胞膜上的载体蛋白帮助物质出入细胞
细胞间传递信息的调节蛋白,通过蛋白质间的特异性结合,实现信息的精准传递。
蛋白质的功能
(5)信息传递
有些蛋白质能够调节机体生命活动,如胰岛素。
胰岛素空间结构示意图
蛋白质的功能
(6)调节作用
有些蛋白质可以帮助人体抵御病菌、病毒。
如抗体通过与抗原特异性结合,实现免疫防御功能。
抗原
抗体可变区
抗原
抗体
蛋白质的功能
(7)免疫作用
(2)催化作用:绝大多数酶
(3)运输作用:血红蛋白
(7)免疫作用:抗体
(4)帮助物质出入细胞: 载体蛋白
(1)是构成细胞和生物体结构的重要物质
(6)调节新陈代谢:胰岛素、生长激素
蛋白质的功能
(5)信息传递
结构
功能
改变
改变
相适应
单个氨基酸
改变
蛋白质结构
异常
红细胞形态
异常
镰刀型细胞
贫血症
蛋白质的功能
空间结构
氨基酸
蛋白质的结构异常
蛋白质的变性
蛋白质在某些物理或化学因素作用下,其特定的空间结构被破坏,从而导致其理化性质改变和生物活性丧失的现象。
思考:
1.蛋白质的空间结构发生改变后,能够复原吗?
2.蛋白质变性后,还能用双缩脲试剂检测吗?
蛋白质是生命活动的重要承担者!
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