2.4 蛋白质是生命活动的主要承担者课件-2024-2025学年高一上学期生物人教版必修1

“胶原蛋白面膜”能补充皮肤的胶原蛋白么？皮肤能直接吸收蛋白质吗？ 美容院给顾客注射胶原蛋白，为什么可以使肌肤饱满且富有弹性？这种效果能长时间保持吗？ 1 生物（人教版） 高一 必修一 第二章 第2章 组成细胞的分子 第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者 任课老师：刘丙华 办公室：D4生物科组 手机：13512794572 本节聚焦： 1.怎样理解蛋白质是生命活动的主要承担者？ 2．氨基酸的结构有什么特点？ 3．为什么细胞中蛋白质的种类如此多样？ 1、馒头、稀饭 2、馒头、豆浆或牛奶 3、鸡蛋、豆浆或牛奶 下列哪份早餐最具营养价值？ 富含蛋白质的食品：大豆制品、奶类制品、肉蛋类食品 √ 3 资料：2004年安徽阜阳出现著名的“大头婴儿”事件。 因为长期食用含有三聚氰胺（假蛋白质）的劣质奶粉，导致婴幼儿营养不良、生长停滞、免疫力下降等。 为什么婴儿长期吃劣质奶粉会出现发育不良，身体严重浮肿，脑袋大等症状？ 蛋白质有哪些重要功能呢？ 4 一、蛋白质的功能 阅读教材P28，举例说出蛋白质承担的功能。 许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质，称结构蛋白，例肌肉、头发、羽毛、蛛丝等的成分，主要都是蛋白质。 有些蛋白质能够调节机体的生命活动，如胰岛素。 细胞中的化学反应离不开酶的催化，绝大多数酶都是蛋白质。 有些蛋白质就有运输功能，如血红蛋白可以运输氧气。 有些蛋白质有免疫功能，人体内的抗体是蛋白质，可以帮助人体抵御病菌和病毒等抗原的侵害。 ②催化作用 ①参与组成细胞结构 ⑤调节作用 ④免疫作用 ③运输作用 5 功能蛋白 1、参与组成细胞结构 结构蛋白： ——一切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，是生命活动的体现者。 3、催化作用：酶 2、调节作用：胰岛素、生长激素 4、运输作用：血红蛋白、膜载体蛋白 一、蛋白质的功能 5、免疫作用：抗体 为什么蛋白质会有多种多样的功能呢？ 6 二、蛋白质的结构 【思考】：民间有一种“吃什么补什么”的说法，如吃鱼眼能明目，喝虎骨酒可以壮筋骨，那么这些食物中的蛋白质能被人体直接吸收吗？ ——不能，因为蛋白质是一类生物大分子，种类多种多样。蛋白质必须经过消化，成为各种氨基酸，才能被人体吸收利用。 蛋白质的消化、吸收和合成： 蛋白质 分解 合成 知识回顾： 蛋白质 胃、胰蛋白酶 肠肽酶 （人体细胞） （食物） × 多肽 氨基酸 P28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，术后一段时间，这种缝合线可直接被人体吸收。为什么？ ——组成动物和人体的胶原蛋白是相似的物质，在人体中可被分解为小分子氨基酸。 ？ 7 请观察下列几种氨基酸的结构： 【思考讨论】： 1、构成“氨基酸”分子的元素种类有哪些？ 2、“氨基酸”这一名词与其分子结构有对应关系吗？ 3、这些氨基酸的结构具有什么共同特点？ 4、如果将氨基酸的不同部分作为R基（－R），请圈出各分子的R基部分。 5、尝试归纳氨基酸的结构通式。 H2N— C— C—OH H | O || 天冬氨酸 | CH2 | COOH H2N— C— C—OH H | O || 丙氨酸 | CH3 H2N— C— C—OH H | O || 甘氨酸 | H H2N— C— C—OH H | O || 缬氨酸 | CH CH3 CH3 （一）组成蛋白质的基本单位——氨基酸 P29思考与讨论 二、蛋白质的结构 H2N— C— C—OH H | O || 半胱氨酸氨酸 | CH2 | SH 为什么叫氨基酸？ 8 H2N— C— C—OH H | O || 丙氨酸 | CH3 H2N— C— C—OH H | O || 甘氨酸 | H H2N— C— C—OH H | O || 缬氨酸 | CH CH3 CH3 2、结构特点： 其他的氨基和羧基可出现在R基团上 H2N— C— C—OH H | O || 半胱氨酸 | CH2 | SH 1、氨基酸的元素组成： C、H、O、N、（S…） （一）组成蛋白质的基本单位——氨基酸 P29思考与讨论 二、蛋白质的结构 H2N— C— C—OH H | O || 天冬氨酸 | CH2 | COOH 每个氨基酸分子_______都含有一个氨基(--NH2)和一个羧基(--COOH)； 至少 （1）从数量上看： 都有一个氨基和一个羧基连在_______碳原子上。 （2）从位置上看： 同一个 （3）中心碳原子还连接一个______原子和一个___________ (用R表示) （4）氨基酸种类由R基决定： R基不同，氨基酸种类就不同 氢 侧链基团 氨基 羧基 H—N— | H ——COOH 9 判断下列分子是不是氨基酸？如果是的话，R基是什么？ C COOH CH3 HOOC H C NH2 CH3 H2N H C H HOOC H CH2 NH2 C NH2 HOOC H CH2 NH2 H H2N—C—C—CH2 CH NH2 COOH 1 2 3 4 5 H H H × × × √ √ 10 （一）组成蛋白质的基本单位——氨基酸 P29思考与讨论 二、蛋白质的结构 3、氨基酸的结构通式： 或 或 特别提醒： 氨基、羧基、R基的正确书写格式分别为：—NH2、—COOH、—R (千万不要忘记原子团前要有短线“—”) 相同部分 [决定是否是组成蛋白质的氨基酸] 不同部分[决定氨基酸的种类] H2N— C— C—OH H | O || 丙氨酸 | CH3 H2N— C— C—OH H | O || 甘氨酸 | H H2N— C— C—OH H | O || 缬氨酸 | CH CH3 CH3 H2N— C— C—OH H | O || 半胱氨酸氨酸 | CH2 | SH H2N— C— C—OH H | O || 天冬氨酸 | CH2 | COOH 氨基 羧基 H—N— | H ——COOH 一个“中心”，三个“基本点” 11 01 【典例1】缬氨酸的R基为—C3H7，则一分子缬氨酸含有的C、H、O、N原子数依次为(　 　) A．2、4、2、1 B．5、11、2、1 C．5、9、4、1 D．5、8、2、1 B C3H7 分子式：C2H4O2N-R 分子式：C2H4O2N-C3H7 12 P30 （一）组成蛋白质的基本单位——氨基酸 二、蛋白质的结构 4、氨基酸的种类： 组成人体蛋白质的氨基酸大约有_____种，根据 分为两类 21 必需氨基酸： 非必需氨基酸： 人体细胞能合成。 （13种） (8种) 人体细胞不能合成，只能从食物中获取。 (婴儿9种：组氨酸) 甲(甲硫)携(缬)来(赖)一(异亮)本(苯丙)亮(亮)色(色)书(苏) 【思考】：食品包装上常附有食品成分说明，查看一下，你会发现蛋白质是许多食品的重要成分，有些食品中还会添加某些氨基酸，为什么？ ——补充人体所需的必需氨基酸。 人体细胞是否能够合成 【P32拓展应用3】：在评价各种食物中蛋白质成分的营养价值时，人们格外注重其中必需氨基酸的种类和含量，这是为什么？ ——必需氨基酸是人体细胞不能合成的氨基酸，必须从食物中获得。 13 氨基酸：21种 蛋白质： 1010～1012 【思考】：氨基酸的种类有限，怎样形成种类繁多、功能多样的蛋白质？ ？ 14 二、蛋白质的结构 【思考】：观察下图，从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次？ （二）氨基酸合成蛋白质的过程 蛋白质的结构层次： 多肽 P31思考讨论1 氨基酸 盘曲折叠 脱水缩合 具有一定空间的蛋白质 15 1、氨基酸脱水缩合合成多肽 二、蛋白质的结构 （二）氨基酸合成蛋白质的过程： 多肽 氨基酸 盘曲折叠 脱水缩合 具有一定空间的蛋白质 分析比较两种氨基酸在形成二肽的过程中元素的种类和数量有无变化? 若有，请说明有何变化并试推测发生这些变化的原因。 16 二、蛋白质的结构 （二）氨基酸合成蛋白质的过程： 多肽 氨基酸 盘曲折叠 脱水缩合 具有一定空间的蛋白质 H H O H N C C OH H H O N C C H R2 OH CH3 O H N C C OH H H 肽键 H H O H N C C R1 H2O 二肽 （1）脱水缩合：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，同时脱去一分子水（H2O）。 （2）肽键：连接两个氨基酸分子的化学键 （3）二肽：由2个氨基酸分子脱去1分子水缩合而成的化合物 双缩脲试剂Cu2+与肽键反应生成紫色络合物 【思考】H2O中的H和O分别来自于哪里？ H来自氨基和羧基 O来自羧基 +H2O 脱水缩合 酶 酶 1、氨基酸脱水缩合合成多肽 17 三肽 【思考】：三个氨基酸的脱水缩合反应又是如何进行的？形成的化合物叫什么名称？脱掉几个水分子？形成几个肽键？ +2H2O 酶 肽键 肽键 二、蛋白质的结构 （二）氨基酸合成蛋白质的过程： 多肽 氨基酸 盘曲折叠 脱水缩合 具有一定空间的蛋白质 三肽 2 2 脱水缩合 1、氨基酸脱水缩合合成多肽 18 【思考】：多（n)个氨基酸的脱水缩合反应又是如何进行的？形成的化合物叫什么名称？脱掉几个水分子？形成几个肽键？ 二、蛋白质的结构 n肽 肽的名称与氨基酸的数量相一致。 游离的氨基 游离的羧基 脱去的水分子数目和形成肽键的数目都为n-1 （4）多肽：以此类推，由多个氨基酸分子脱水缩合而成的，含有多个肽键的化合物。 肽键 （5）肽链：多肽通常呈链状的结构。 （二）氨基酸合成蛋白质的过程： 多肽 氨基酸 盘曲折叠 脱水缩合 具有一定空间的蛋白质 多(n)肽 n-1 n-1 1、氨基酸脱水缩合合成多肽 （6）游离的氨基/羧基：不能发生脱水缩合的氨基/羧基 19 脱去的水分子数目=形成肽键的数目=氨基酸数目 二、蛋白质的结构 （二）氨基酸合成蛋白质的过程： 多肽 氨基酸 盘曲折叠 脱水缩合 具有一定空间的蛋白质 【思考1】：若n肽链首尾游离的氨基和羧基也发生脱水缩合反应，则形成的化合物叫什么？脱掉几个水分子？形成几个肽键？ 环状n（六）肽 n（6） n（6） 1、氨基酸脱水缩合合成多肽 【思考2】：一个氨基酸R基的游离氨基和另一个氨基酸R基的羧基能发生脱水缩合反应吗？ 可以。 20 （二）氨基酸合成蛋白质的过程： 多肽 氨基酸 盘曲折叠 脱水缩合 具有一定空间的蛋白质 二、蛋白质的结构 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.脱水缩合的脱去的H2O中H和O的来源分别是： 5.脱水缩合的脱去的H2O的个数和产生的肽键的个数的关系是： 6缩合的产生的肽链的命名原则是： 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 相等 肽链由多少个氨基酸的就是几肽 氨基酸 二肽 三肽 …… 多肽 1、氨基酸脱水缩合合成多肽 21 二、蛋白质的结构 2、肽链盘曲折叠形成空间结构的蛋白质 【思考】：为什么肽链能够折叠？空间结构靠什么维持？ 氨基酸之间脱水缩合形成肽链 1 一条肽链的特定区域进行有规律的盘曲、折叠 2 肽链进行进一步盘绕形成一定的空间结构 3 多条（四条）肽链聚集形成复杂空间结构 4 （二）氨基酸合成蛋白质的过程： 多肽 氨基酸 盘曲折叠 脱水缩合 具有一定空间的蛋白质 22 二、蛋白质的结构 2、肽链盘曲折叠形成空间结构的蛋白质 （二）氨基酸合成蛋白质的过程： 多肽 氨基酸 盘曲折叠 脱水缩合 具有一定空间的蛋白质 23 二、蛋白质的结构 2、肽链盘曲折叠形成空间结构的蛋白质 （二）氨基酸合成蛋白质的过程： 多肽 盘曲折叠 具有一定空间结构的蛋白质 （1）多肽的链接方式1----氢键 【任务】：观察肽链连接形成空间结构过程图，分析肽链能够折叠形成空间结构的原因。 （2）多肽的链接方式2----二硫键(-S-S-) 二硫键 氢键 24 二、蛋白质的结构 2、肽链盘曲折叠形成空间结构的蛋白质 （二）氨基酸合成蛋白质的过程： 多肽 氨基酸 盘曲折叠 脱水缩合 具有一定空间的蛋白质 （1）多肽的链接方式1----氢键： 氢键的形成过程 25 二、蛋白质的结构 2、肽链盘曲折叠形成空间结构的蛋白质 （二）氨基酸合成蛋白质的过程： 多肽 氨基酸 盘曲折叠 脱水缩合 具有一定空间的蛋白质 （2）多肽的链接方式2----二硫键(-S-S-) ： 二硫键的形成过程 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 -SH + HS- → -S-S- + 2H（丢失两个H） 二硫键可以在一条肽链内形成，也可以在多条肽链间形成 -SH：巯(qiu)基 S 二硫键 H H 2H S 26 二、蛋白质的结构 （二）氨基酸合成蛋白质的过程： 一级结构 (无生物活性) 二级结构 由于不同位置的氨基酸肽键之间形成氢键而进行折叠和缠绕。 (无生物活性) 同一条肽链侧链基团借助氢键和二硫键等进一步盘曲折叠形成具有一定空间结构的蛋白质。 三级结构 （有生物活性） 多肽 氨基酸 盘曲折叠 脱水缩合 具有一定空间的蛋白质 不同肽链间通过一定的化学键如二硫键、氢键相互结合在一起。 四级结构 不是所有蛋白质都有两条以上肽链的，部分蛋白只有一条肽链形成的 （有生物活性） 27 三、蛋白质结构的多样性原因 【思考】：为什么氨基酸只有21种，但蛋白质种类却可以达到1010~1012种？ 【P31思考与讨论】： 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)。 —COOH —COOH H2N— H2N— ◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇ □-□-□-□-□-□-□-□-□-□ ★-★-★-★-★ ★-★-★-★-★★-★-★-★-★ ☆-☆-○-◎-◇-▲-△-●-□-◎-○-★-■-◇-★-◆-◆-□ ●-■-◎-○-△-○-☆-□-◎-▲-★-◆-◇-★-◇-◆-□-△ 1.三个不同种氨基酸可形成多少种三肽？ 2.体内21种常见氨基酸，能形成多少种10肽？ 3.若21种氨基酸组成含1000个氨基酸的大分子蛋白质，有多少种可能？ 211000 种类数：21×21×21×……×21= 2110 1 2 3 3 3 3 …… 1 2 3 21 21 21 10 21 种类数：3×3×3=27 肽链中氨基酸的种类、数目、排列顺序千变万化 4、氨基酸形成肽链种类多种多样的原因是什么？ （肽链） =蛋白质？ 5、同样的2条多肽链形成的蛋白质一定一样吗？为什么？ 肽链的盘曲折叠方式（蛋白质的空间结构）可能不同 不一定 —NH2 HOOC— 28 三、蛋白质结构的多样性原因 （3）形成肽链的氨基酸的排列顺序不同 ◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇ □-□-□-□-□-□-□-□-□-□ ★-★-★-★-★ ★-★-★-★-★★-★-★-★-★ ☆-☆-○-◎-◇-▲-△-●-□-◎-○-★-■-◇-★-◆-◆-□ ●-■-◎-○-△-○-☆-□-◎-▲-★-◆-◇-★-◇-◆-□-△ （1）形成肽链的氨基酸的种类不同 （2）形成肽链的氨基酸的数目不同 （二）肽链的盘曲折叠方式/蛋白质的空间结构不同 （一）氨基酸形成肽链种类的多样性 P33生物科学史话：世界上第一个人工合成蛋白质的诞生 α-螺旋 β-折叠 29 【小组活动】 小组活动1：3位同学模拟3种不同的氨基酸合成一条肽链，能形成多少种不同的肽链？ 小组活动2：观察以下四条多肽链，总结出它们不同的原因？ 氨基酸的排列顺序不同 氨基酸的数目不同 氨基酸的种类不同 三、蛋白质结构的多样性原因 30 结构多样性（种类多） 功能多样性 决定 α-螺旋 β-折叠 氨基酸______ 氨基酸______ 氨基酸_________ 肽链盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同 功能蛋白 结构蛋白 (组成细胞和生物体) ________ (蛋白质类激素) ________ (大多数酶) ________ (载体蛋白， 血红蛋白) ________ (抗体) 种类 数目 排列顺序 调节 催化 运输 免疫 不同生物体：基因多样性 直接原因： 根本原因： 同一生物体：基因的选择性表达 胰岛素、生长激素 三、蛋白质结构的多样性原因 31 【P38练习第2题】人的红细胞和心肌细胞的主要成分都是蛋白质，但红细胞主要承担运输氧的作用，心肌细胞承担心脏律动作用。请从蛋白质结构的角度分析这两种细胞功能不同的原因。 红细胞 血红蛋白 心肌细胞 心肌蛋白 蛋白质的功能是由氨基酸种类、数目和排列顺序、多肽链折叠或盘曲形成的空间结构决定的。人的红细胞承担运输氧的作用，是因为血红蛋白的结构适于运输氧；而心肌细胞 主要是承担心脏律动作用，其心肌蛋白的结构适于律动。 32 运氧功能大大削弱 氨基酸序列改变 蛋白质的功能减弱或丧失 导致 资料： β链6号 缬氨酸 替 换 β链6号 谷氨酸 球状 纤维状 正常血红蛋白(球状) 异常血红蛋白(纤维状) 正常β链 异常β链 正常圆饼状 异常镰刀状 四、蛋白质的结构与功能的关系 蛋白质的空间结构（构象）的改变会影响功能，还有其他方式可以改变蛋白质的构象吗？ 蛋白质空间结构改变/破坏 导致 33 四、蛋白质的结构与功能的关系 34 四、蛋白质的结构与功能的关系 【思考1】：吃煮熟的鸡蛋、肉类等更容易消化，为什么？ 【思考2】：通过加热、加酸、加酒精等消毒杀菌的原理是什么？ 高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，使内部的肽键暴露出来，容易被蛋白酶水解。 加热、加酸、加酒精等破坏了细菌和病毒的蛋白质的空间结构，导致其变性。 35 （一）蛋白质变性： 四、蛋白质的结构与功能的关系 是指蛋白质在某些物理（高温、加热、紫外线）和化学（强酸、强碱、重金属、酒精等）因素作用下其特定的空间结构遭到破坏，从而导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象。 【思考4】蛋白质变性后加双缩脲试剂后是否还能变成紫色？为什么？ 【思考3】：蛋白质变性后还能恢复原来的状态吗？为什么？ 不能 能。 因为肽键没有被破坏，依然可以与Cu2+反应生成紫色络合物 氢键、二硫键被破坏 蛋白质的功能减弱或丧失 导致 蛋白质空间结构改变/破坏 导致 肽键没有被破坏、氨基酸序列没有改变 低温不破坏蛋白质的空间结构,只是抑制其功能。 36 （二）水解： 四、蛋白质的结构与功能的关系 蛋白质在水解酶的催化作用下，逐步水解为氨基酸。 蛋白质 胃、胰蛋白酶 肠肽酶 多肽 氨基酸 氢键、二硫键等被打破 肽键被打破 氢键、二硫键、肽键被破坏 蛋白质的功能减弱或丧失 导致 蛋白质空间结构改变/破坏 导致 【思考6】：蛋白质初步水解、彻底水解成多肽后加双缩脲试剂后是否还能变成紫色？为什么？ 【思考5】：蛋白质水解后还能恢复原来的状态吗？为什么？ 不能 初步水解能，彻底水解不能。 因为初步水解为多肽，肽键没有被破坏与Cu2+反应生成紫色络合物，而彻底水解使肽键已破坏，不能与Cu2+反应生成紫色络合物 水解 ＋ 37 （三）盐析： 四、蛋白质的结构与功能的关系 【思考1】：鸡蛋清中加入食盐会有白色物质析出，加入清水后该现象又消失，这是为什么呢？ 蛋白质在盐溶液中溶解度降低析出，降低盐溶液浓度后，蛋白质又会重新溶解。 【思考2】：蛋白质盐析后还能恢复原来的状态吗？为什么？ 能 因为氨基酸序列不变，肽键、氢键、二硫键、空间结构都没有被破坏，功能不变，只是溶解度发生变化。 【思考3】：蛋白质盐析后成加双缩脲试剂后是否还能变成紫色？为什么？ 因为肽键没有被破坏，依然可以与Cu2+反应生成紫色络合物 38 种类 变性 盐析 水解 氨基酸序列 空间结构 生理活性 肽键 是否可逆 与双缩脲混合 未破坏 破坏 破坏 未丧失 破坏 丧失 未破坏 破坏 未破坏 可逆 不可逆 不可逆 紫色 紫色 紫色(与蛋白酶反应) 总结：蛋白质的变性、盐析和水解 四、蛋白质的结构与功能的关系 未改变 未改变 未改变 39 (3)含丰富蛋白质的食物最好煮熟后再食用。 (2)加酶的洗衣粉不宜用开水溶解。 (1)沾有血渍、牛奶的衣服不易用热水洗净。 血渍、牛奶的主要成分是蛋白质，一般温度下，蛋白质能以胶体的形态溶解于水中，一旦受热，它就会凝固起来，不易溶解于水。 绝大多数酶为蛋白质成分，蛋白质在高温时会变性，失去蛋白酶的功能。 加热以后，具备一定空间结构的螺旋形蛋白质分子链会松开，这是蛋白质的变性，蛋白质在变性后更加容易消化和吸收。 与生活联系： 40 五、蛋白质的元素组成 C、H、O、N、（S、Fe、P）等 简单蛋白质： 结合蛋白质： 完全由氨基酸构成，如胰岛素、淀粉酶等 除含蛋白质成分外，还含有非蛋白质成分，如血红蛋白、糖蛋白、磷蛋白等 根据分子的组成 血红蛋白分子 41 组成元素 C、H、O、N；（S等） 导致 氨基酸 种类：21种 必需氨基酸：8（+1）种 非必需氨基酸：13（-1）种 通式： 特点：至少有1个-NH2和1个-COOH，且都有1个-NH2和1个-COOH连在同一个C原子上 脱水缩合 多肽 组成蛋白质的氨基酸种类不同 氨基酸数目不同 氨基酸排列顺序不同 多肽的空间结构不同 盘曲折叠 蛋白质 结构多样性 功能多样性 构成生物体，如结构蛋白 运输作用，如血红蛋白 催化作用，如酶 调节作用，如胰岛素 免疫作用，如抗体 导致 C H COOH NH2 R 课堂小结： C、H、O、N、 （S、Fe/Cu/Mn/I/Zn等） 水解 水解 42 【典例1】以下属于蛋白质的功能的一组是（　　 ） ①食物在小肠内彻底消化 ②注射疫苗预防流感　 ③人不吃蔬菜易患坏血症 ④老年人的骨质疏松症 ⑤胰岛素调节血糖浓度　 ⑥激素与受体准确地识别　 ⑦生命活动的主要能源物质 ⑧葡萄糖在载体蛋白的协助下被小肠绒毛上皮细胞吸收 ①②③⑤⑧ B.①②⑤⑥⑧ C.①③⑤⑥⑦ D.②④⑥⑦⑧ B 43 01 【典例2】血红蛋白分子含有两条α肽链和两条β肽链，其空间结构如图甲所示；图乙表示β肽链一端的部分氨基酸序列。请分析回答下列问题： (1)图乙所示结构含有 种氨基酸，①的名称是 。 (2)血红蛋白是由574个氨基酸组成的，氨基酸经过 过程形成4条多肽链，该过程中形成 个 肽键。 (3)若两条β肽链完全相同，则图甲所示的血红蛋白至少含有 个羧基。 (4)据图分析，蛋白质分子的多样性是由 __________________不同导致的。 (5)若图甲血红蛋白某一处的谷氨酸被缬氨酸取代，就可能形成聚合成纤维状的异常血红蛋白，则由其参与组成的红细胞运输氧的能力将 (填“不变”“减弱”或“失去”)。由此能得到什么结论？ 。 （6）图丙为血红蛋白变性和水解的示意图，总结两者的区别：_____________________________________。 3 氨基 脱水缩合 570 8 氨基酸的数目、种类、排列顺序、肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构 减弱 蛋白质结构与功能相适应 水解是蛋白质或者多肽中肽键断裂，分解为氨基酸的过程，和脱水缩合的过程相反。变性是蛋白质空间结构被破坏的过程，此过程肽键一般不断裂。 44 （一）脱去水分子数、形成肽键数、氨基酸数和种类数的计算： 六、有关蛋白质的计算 1、直链肽： 氨基酸数 肽链数 肽键数 水分子数 2 1 3 1 4 1 n 1 51 2 n m 1 1 2 2 3 3 49 49 n-1 n-1 n-m n-m （1）脱去水分子数=肽键数=氨基酸数—肽链数=n-m 【典例3】鸡红细胞中，每个血红蛋白分子共有4条肽链，包括两条α链和两条β链，每条α链由141个氨基酸组成，每条β链为由146个氨基酸组成。一个鸡血红蛋白分子中肽键的数目是__________。 570 45 （一）脱去水分子数、形成肽键数、氨基酸数和种类数的计算： 六、有关蛋白质的计算 1、直链肽： （2）氨基酸数： 肽键数+肽链数 （3）氨基酸种类数 =R基团种类数 【典例2】该化合物是由___个氨基酸组成的，组成该化合物的氨基酸有_____种。 5 4 46 （1）脱去水分子数=肽键数=氨基酸数=n 2、环状肽： 六、有关蛋白质的计算 若同时出现直链肽和环状肽时，按各自的方法来计算 （一）脱去水分子数、形成肽键数、氨基酸数和种类数的计算： 47 【典例3】该化合物是由___个氨基酸组成的，组成该化合物的氨基酸有_____种。 7 5 （2）氨基酸数 （3）氨基酸种类数 =R基团种类数 2、环状肽： 六、有关蛋白质的计算 （一）脱去水分子数、形成肽键数、氨基酸数和种类数的计算： =肽键数 48 （二）有关（游离的）氨基数和羧基数的计算 1、直链肽： （1）至少含有的游离的氨基或羧基数=肽链数，即：每 条肽链至少有一 个游离氨基和一 个游离羧基（存在于肽链的两端）； （2）游离的氨基数/羧基数总数 =各氨基酸中氨基/羧基的总数-肽键数 六、有关蛋白质的计算 （M） （M） （M） =肽链数+R基氨基数/R基羧基数 49 【典例4】某蛋白质分子含有4条肽链，共有96个肽键，则此蛋白质分子中至少含有－COOH和－NH2的数目分别为（ ） A、4、 100 B、4、 4 C、100、100 D、96、96 【典例5】现有1000个氨基酸，其中氨基有1020个，羧基有1050个，则由此合成的4条多肽链中共有氨基和羧基数目是？ 1、1000个氨基酸有1020个氨基说明在R上有氨基：1020-1000=20个，不考虑R基，每条肽链有一个氨基，故氨基一共有：4+20=24个 B 2、同理可知R上有羧基有：1050-1000=50个，故羧基共有：4+50=54个 （二）有关（游离的）氨基数和羧基数的计算 六、有关蛋白质的计算 （2）游离的氨基数/羧基数总数=肽链数+R基氨基数/R基羧基数 =各氨基酸中氨基/羧基的总数-肽键数 1、直链肽： （1）至少含有的游离的氨基或羧基数=肽链数，即：每 条肽链至少有一 个游离氨基和一 个游离羧基（存在于肽链的两端）； （M） （M） （M） 2、环状肽： （二）有（游离的）关氨基数和羧基数的计算 （1）至少可含有的0个游离氨基或羧基数 （2）氨基数/羧基数总数=R基氨基数/R基羧基数 =各氨基酸中氨基/羧基的总数-肽键数 六、有关蛋白质的计算 【典例7】如图表示一个由153个氨基酸构成的蛋白质分子，下列叙述正确的是( ) A.该分子中含有152个肽键 B.参与构成该分子的氨基酸中至少有 154个氨基和154个羧基 C.该分子空间结构的形成与—S—S—等化学键无关 D.该分子彻底水解将产生153种氨基酸 B (153-1)+1 氨基酸有21种 【典例6】有关图中蛋白质的叙述，正确的是（ ） A. 含有两条肽链 B. 共有126个肽键 C. R基中共含14个氨基 D. 形成该蛋白质时共脱掉125个水分子 A 17-15=2 126-2=124 2个位于主链末端，17-2=15 126-2=124 突破口 （三）蛋白质相对分子质量的计算 1、直链肽： 六、有关蛋白质的计算 n个氨基酸 m条肽链 1个蛋白质 脱水缩合 形成(n-m)个肽键 脱(n-m)个水 盘曲折叠 形成k个二硫键 脱2k个氢 （1）蛋白质的相对分子质量 =氨基酸的平均相对分子质量X氨基酸的个数－18X失去的水分子数 =na-18X（n-m） 或=氨基酸的平均相对分子质量X氨基酸的个数－18X失去的水分子数-2X二硫键个数 =na-18X（n-m）-2K =18X（n-m） 或=18X（n-m）+2K （2）形成中减少的相对质量 【典例8】胰岛素氨基酸平均相对分子质量为128，则该胰岛素的相对分子质量是多少？ 51×128 -（51-2）×18 - 3×2 假设氨基酸的平均相对分子质量为a： （三）蛋白质相对分子质量的计算 2、环状肽： 六、有关蛋白质的计算 （1）蛋白质的相对分子质量 =氨基酸的平均相对分子质量X氨基酸的个数－18X失去的水分子数 =na-18n 或=氨基酸的平均相对分子质量X氨基酸的个数－18X失去的水分子数-2X二硫键个数 =na-18n-2K =18n 或=18n+2K （2）形成中减少的相对质量 【典例9】已知20种氨基酸的平均相对分子质量是128，现有一蛋白质由两条肽链组成，共有100个氨基酸，则此蛋白质的相对分子质量最接近于（ ） A、10800 B、12544 C、11036 D、12288 【典例10】如图为某蛋白质的结构示意图，其中“—S—S—”为由两个“—SH”(巯基)构成的二硫键，其作用是连接两相邻肽链。若该蛋白质分子共由m个氨基酸组成，则形成一个该蛋白质分子时生成的水分子数和减少的相对分子质量分别为(　 　) C A．m,18m B．(m－4)，18(m－4) C．(m－3)，18(m－3)＋4 D．(m－2)，18(m－2)＋4 D （三）蛋白质相对分子质量的计算 六、有关蛋白质的计算 (1) 脱水数 = 肽键数 = 氨基酸数—肽链数 (4) 氨基数 = 肽链数 + R基上的氨基数 = 各氨基酸中氨基总数 - 肽键数。 (5) 羧基数 = 肽链数 + R基上的羧基数 = 各氨基酸中羧基总数 - 肽键数。 (6) 假设氨基酸的平均相对分子质量为a，由n个氨基酸分别形成1条肽链或m条肽链 小结：蛋白质相关计算问题 形成肽链数 氨基酸数 氨基酸的平均相对分子质量 肽链形状 1、脱去水分子数 2、形成肽键数 3、游离氨基数目 4、游离羧基数目 5、多肽相对 分子质量 6、形成中减少的相对质量 1 n a 直链肽 环状肽 m n a 直链肽 n－1 n－m n－1 n－m 至少1个 可能O个 至少1个 na－18(n－1) 1、不含二硫键： 2、含二硫键： n n na－18n 可能O个 至少m个 至少m个 na－18(n－m) na－18(n－m)-2×二硫键个数 18(n－1) 18n 18(n－m) 18(n－m)-2×二硫键个数 （2）氨基酸数： 肽键数+肽链数 （3）氨基酸种类数 =R基团种类数 1．假若有n种氨基酸(数量不限)形成一个三肽， 那么形成三肽的种类有 种。 2．假若n种氨基酸(数量不限)形成一个m肽， 则形成的多肽种类有 种。 3．假若有n种氨基酸形成一个三肽，且每种氨基酸只有一个(数量有限) ， 则形成三肽的种类有 种。 n n n n3 n ... n m个 nm n (n－1) (n－2) n(n-1)(n-2) （四）氨基酸的排列与多肽种类的计算 六、有关蛋白质的计算 氨基酸个数 氨基酸种类 （五）水解脱去氨基酸的相关计算 六、有关蛋白质的计算 C H C R1 H2N O N H C H C R2 O N H C H C R3 O N H C H C R4 O N H C H C R5 O N H C H COOH R6 如果侧链基团为R3的氨基酸从该肽链中水解成游离状态，则该过程中： （1）肽键减少了 个；共消耗了 分子水。 （2）氨基和羧基均增加了 个； （3）H增加了 个；O增加了 个 2 2 2 水解每脱去一个氨基酸需要断开两个-CO-NH-： （3）每断开一个-CO-NH-需要加一个H2O，即增加两个H，一个O。 4 2 （1）肽键减少2个，消耗2个水； （2）氨基和羧基均增加2个； 【典例11】图甲表示一个由200个氨基酸构成的蛋白质分子(数字表示相应位置)，图乙表示该蛋白质分子的一条肽链，其中有2个丙氨酸(R基为—CH3)。下列相关叙述错误的是(　 　) A.该蛋白质分子中含有198个肽键 B.该蛋白质分子中至少含有2个—NH2 C.200个氨基酸经脱水缩合形成该蛋白质分子时相对分子质量减少了3 584 D.图乙中肽链脱去2个丙氨酸后的产物(含丙氨酸)与原肽链相比，氢原子数目增加8个、氧原子数目增加4个 A × 200-2+1 199×18+2×1 脱去2个丙氨酸增加4个水，8个氢，4个氧 （五）水解脱去氨基酸的相关计算 六、有关蛋白质的计算 ①复习“蛋白质是生命活动的主要承担者”，整理笔记，做好知识梳理； ②完成《创新设计》P26~28页、课时精练P137-138页相关内容、课本练习与应用P32页，用红笔订正并更正； ③预习：完成《创新设计》第2章第5节“核酸是遗传信息的携带者”自主梳理 课后作业 作业 60 一、概念检测 1.判断下列有关蛋白质的表述是否正确。 (1)蛋白质彻底水解的产物是氨基酸。( ) (2)氨基酸仅通过脱水缩合的方式就可以形成蛋白质。( ) (3)只有细胞内才有蛋白质分布。( ) (4)蛋白质的空间结构与其功能密切相关。( ) 2.质量相等的下列食物中，蛋白质含量最多的是( ) A.烧牛肉 B.烤甘薯 C.馒头 D.米饭 √ × × A √ P32 练习与应用 P32 练习与应用 3.下列物质中，属于构成蛋白质的氨基酸的是( ) 二、拓展应用 1.民间有一种“吃什么补什么”的说法，如吃鱼眼能明目，喝虎骨酒可以壮筋骨。请你运用本节所学的知识对这种说法作出评价。 食物中的营养物质都要被消化成细胞可以吸收的小分子物质，原有的食物形态不存在了，这些小分子都要在人体细胞内重新合成不同的蛋白质，在人体内执行不同的功能。 A P32 练习与应用 拓展应用：2.下图为脑啡肽的结构简式，据图回答： (1)构成一个脑啡肽的氨基酸数目是___ ;有____种氨基酸参与了脱水缩合反应;生成的水分子数目是____ (2)请在图中标出其中的一个肽键。 (3)如果上图中的氨基酸顺序发生了改变，它还会具有脑啡肽的功能吗?为什么? 4 4 5 第一步：找肽键 第二步：找R基 第三步：看头尾 不能，因为氨基酸的排列顺序决定了脑啡肽的功能，如果氨基酸排列顺序变了，新的物质就不具有脑啡肽的镇痛功能。 P32 练习与应用 3、在评价各种食物中蛋白质成分的营养价值时，人们格外注重其中必需氨基酸的种类和含量。这是为什么？ 必需氨基酸是人体细胞不能合成的氨基酸，必须从食物中获得，因此在评价各种食物中蛋白质成分的营养价值时，人们注重其中必需氨基酸的种类和含量。 Lavf58.33.100 Lavf58.33.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder r0.2.61(gap_fixed:False) Lavf55.19.104 FormatFactory $$