内容正文:
第四节,蛋白质是生命活动的主要承担者
讲演人:
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教学目标
蛋白质的功能
蛋白质的基本组成单位——氨基酸
蛋白质的结构及其多样性
CONTENT
目录
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总结与练习
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教学目标
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教学目标
2. 借助脱水缩合示意图、模型构建,模拟氨基酸形成多肽的过程,建立宏观功能与微观结构相联系的思维。
3. 建立结构决定功能的核心生命观念,理解物质结构与生命功能的内在联系。
1. 说出蛋白质的功能,结合实例说明蛋白质是生命活动的主要承担者。
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蛋白质的功能
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蛋白质的功能
蛋白质是细胞中含量最多的有机物,我们每天需要摄入一定量富含蛋白质食物,你能说出哪些食物富含蛋白质呢?
1.这些食物中的蛋白质能直接被细胞吸收吗?
不能
2.人体吸收进体内的氨基酸重新合成的蛋白质有哪些功能呢?
新蛋白质
合成
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蛋白质的功能
结构
信息传递
和调节
催化
运输
免疫
从化学角度看,蛋白质是目前已知的结构最复杂、功能最多样的分子
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蛋白质的功能
为什么蛋白质能有这么多的种类和功能?
结构决定功能
氨基酸是组成蛋白质的基本单位
红细胞中的血红蛋白
胃蛋白酶结晶
淀粉酶示意图
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蛋白质的基本组成单位——氨基酸
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蛋白质的基本组成单位——氨基酸
1.氨基酸的结构和种类
要求:①用铅笔圈出四种氨基酸完全相同的部分
②写出氨基酸的结构通式(不同部分可用R代替)
③总结出氨基酸的结构特点(氨基、羧基的个数?如何连接?)
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蛋白质的基本组成单位——氨基酸
R
氨基
羧基
侧链基团:决定氨基酸的种类和理化性质
O
C OH
C
H
H
H N
中心碳原子
氢原子
R基中也可能含有氨基(—NH2)或羧基(—COOH)
简写:
R
COOH
H2N—C—H
至少含一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH)
总有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH)连在同一碳原子上
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蛋白质的基本组成单位——氨基酸
甲(甲硫氨酸)携(缬氨酸)来(赖氨酸)一(异亮氨酸)
本(苯丙氨酸)亮(亮氨酸)色(色氨酸)书(苏氨酸)
13种非必需氨基酸
8种必需氨基酸
R基的不同决定氨基酸种类的不同
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蛋白质的基本组成单位——氨基酸
练习:
COOH
—C—
H
H2N
CH3
①
—C—
—C
H2N
COOH
H
H
CH3
CH3
②
—C——
③
H2N
COOH
H
—C—
H
CH3
CH3
下面属于氨基酸的是________
①
③
NH2
—C—
H
H2N
CH3
④
×
×
√
√
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蛋白质的结构及其多样性
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蛋白质的结构及其多样性
氨基酸脱水缩合过程
C
H
R1
H2N
OH
C
O
H2O
C
H
COOH
R2
H
N
H
氨基酸1
氨基酸2
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蛋白质的结构及其多样性
C
H
R1
H2N
C
O
C
H
COOH
R2
H
N
氨基酸1
氨基酸2
肽键
二肽
肽键:连接两个氨基酸分子的化学键
二肽:由两个氨基酸分子缩合而成的化合物
H2O中各元素的来源:
H来自于__________,O来自于_____
氨基和羧基
羧基
由几个氨基酸构成,就称为几肽
脱去水分子数目=
肽键数=
氨基酸数-
1
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蛋白质的结构及其多样性
脱去水分子数目=
肽键数=
氨基酸数-
1
肽链数
(环肽不减)
CH
CH2
COOH
H2N
SH
H2C
O
C
H
C
H2N
OH
SH
CH
CH2
COOH
H2N
S
H2C
O
C
H
C
H2N
OH
S
二硫键
许多蛋白质都含有两条或多条肽链。请思考刚刚的公式还成立吗?
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蛋白质的结构及其多样性
这条肽链进一步盘绕形成一定的空间结构
四条肽链聚集在一起形成复杂空间结构
一条肽链的特定区域进行有规律的盘曲、折叠
氨基酸脱水缩合形成肽链
根据氨基酸形成血红蛋白示意图,完成P31思考讨论T1
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蛋白质的结构及其多样性
①蛋白质的水解
完全水解
部分水解
☆需要多种酶协同作用才能使蛋白质完全水解
各种氨基酸混合物
各种氨基酸和肽段的混合物
知识拓展
②蛋白质的盐析
加入某种无机盐,是使物质溶解度降低而析出的过程。
③蛋白质的变性
高温、X射线、超声波
物理因素--
化学因素--
重金属盐、强酸、强碱
破坏蛋白质的空间结构,但不破坏肽键,因此依然能用双缩脲试剂检测。
▲应用:临床工作中常用酒精、加热、紫外线等来消毒杀菌
蛋白质分子在物理或化学因素的影响下,原有的空间构象发生改变,从而使菌体和病毒的蛋白质变性而失去其致病性和繁殖能力。
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蛋白质的结构及其多样性
蛋白质合成过程中的相关计算(不考虑环状肽、二硫键)
肽链数 氨基酸数 肽键数 脱去水分子数 多肽链相对分子质量 氨基数 羧基数
1 m m-1 m-1 am-18(m-1) ≥1 ≥1
n m m-n m-n am-18(m-n) ≥n ≥n
1.m个氨基酸形成多肽(氨基酸平均分子质量为a)
2.蛋白质中游离氨基或羧基数的计算
①至少含有的游离氨基或羧基数=肽链数
②游离氨基或羧基数=肽链数+R基中含有的氨基或羧基数
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蛋白质的结构及其多样性
若有二硫键形成即由-SH(巯基)与—SH→
—S—S—,则每形成一个二硫键会掉下2个“H”,分子量因此减少2。
若为环状多肽,则将肽链数视为零。
环状多肽的氨基和羧基数目取决于R基团中氨基和羧基的数目。
肽键数=脱去水分子数=氨基酸数。
SH +
HS
S
S
+ 2H
特殊情况
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蛋白质的结构及其多样性
据图判断蛋白质结构多样性的原因(“□○”表示不同的氨基酸)
注意:
蛋白结构多样性的直接原因:氨基酸的种类、数目、排列顺序以及多肽链盘曲折叠的方式及其形成的空间结构不同。
蛋白结构多样性的根本原因:DNA分子的多样性(基因的选择性表达)。
蛋白结构多样性决定了功能的多样性。
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总结与练习
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总结与练习
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总结与练习
(1) 许多生命问题需要在蛋白质层面加以研究,因为:______________________________。
1、 美国科学家发现了一种名为“Notch”的蛋白质,它能快速修复受损的脑细胞,“OMP”是人体骨形成所需的一种蛋白质,但在人体内过量表达会增加患多种癌症的风险,许多生命问题需要在蛋白质层面加以研究。如图是某种蛋白质的一条肽链结构,请回答下列问题:
蛋白质是生命活动的主要承担者
(2) 图示肽链称为____肽化合物。
六
(3)“Notch”蛋白和“ OMP”蛋白具有正常的生物学功能,除了需要其有正确的氨基酸数目、种类、排列顺序,还需要有特定的__________。物理或化学因素可导致“ Notch”蛋白和“ OMP ”蛋白变性,变性后的蛋白易被蛋白酶水解,原因是__________________________________________________________。
变性后蛋白的空间结构变得伸展、松散,有利于和蛋白酶充分接触
空间结构
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总结与练习
(4) 某肽链由51个氨基酸(共含有54个氨基)组成,如果用肽酶把其分解成2个五肽,3个六肽和3个七肽,则这些短肽所含氨基总数为____,氧原子数与原来的肽链相比,发生的变化是___________。
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增加了7个
2.(2021·天津摸底考)下图是某多肽化合物的结构式。下列关于该化合物的叙述,错误的是( )。
A.该化合物是三肽,含有2个肽键 B.氨基酸的不同种类取决于 R基②④⑥
C.该多肽链中含有4个羧基、3个氨基 D.形成该多肽链时,会脱去2个水分子
C
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谢谢
讲演人:
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