第二章第二节 生命活动的主要承担者——蛋白质

(共50张PPT)
授课人：哈密中学 张婷
头大身子小，身体虚弱，反应迟钝，有的甚至皮肤溃烂，内脏肿大……
谁在谋杀婴儿？
患儿家长送检的13种奶粉，经检验全部不合格。这些奶粉每100克蛋白质含量大多为2-3克，最低的只有0.37克！
按照国家标准，刚出生婴儿吃的奶粉，每100克的蛋白质含量应该是18克！这种奶粉毫无营养，等于是给孩子喂了两个月的白开水！
长期食用这种劣质奶粉的婴儿由于缺乏身体发育所必需的各种营养要素，往往会出现造血功能障碍、内脏功能衰竭、免疫力低下等症状，一旦出现病变，抢救难度很大。
哪些食品富含蛋白质
思考:
食物中的蛋白质能否被人体直接吸收呢
要分解成氨基酸,才被人体吸收
氨基酸是组成蛋白质的基本单位
蛋白质
多肽
多种氨基酸
蛋白酶
肽酶
观察以下几种氨基酸的结构
C
H
C
H
H2N
OH
O
甘氨酸
C
H
C
H2N
OH
O
CH3
CH3
缬氨酸
C
H
C
H2N
OH
O
CH3
丙氨酸
C
H
C
H2N
OH
O
CH2
CH2
COOH
谷氨酸
CH
氨基酸分子结构通式
C
H
C
H2N
OH
O
R
氨基
羧基
侧链基团
a. 每个氨基酸分子至少都含有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH)，并连在同一个碳原子上。
b. R基不同、氨基酸不同。
特点：
C
NH2
COOH
H
R
氨基酸分子结构通式
或简写成：
H2N — CH — COOH
R
分子简式：
R-C2H4O2N
可简写成：
苏氨酸
CH3
CH
OH
CH
NH2
COOH
苯丙氨酸
CH2
CH
NH2
COOH
例1.请写出下面两种氨基酸的R基？
例2. 下列哪一个不属于氨基酸？
H
例3.下列物质中，属于构成蛋白质的氨基酸有_______
CH2
COOH
H2N
②
CH
CH2
H2N
H
COOH
③
④
①
CH
COOH
H2N
CH2COOH
①②④
蛋白质的基本组成单位：
氨基酸
20种
种类：生物体中组成蛋白质的氨基酸约有 。
8种必需氨基酸
12种非必需氨基酸
如何区分？
人体细胞不能合成，必须从外界环境中直接获取的氨基酸
(婴儿：9种----组氨酸)
人体细胞能合成的氨基酸
*
关于生物体内氨基酸的叙述正确的是( )
A.氨基酸是蛋白质分子的基本单位，由氨基和羧基组成
B.组成蛋白质的氨基酸共有的结构是
C.每个氨基酸分子都只含有C、H、O、N四种元素
D.组成人体的氨基酸都能在人体内合成
甲硫氨酸中含有C、H、O、N、S五种元素；必需氨基酸不能在人体内合成。
B
氨基酸是如何构成蛋白质的呢？
C
H
C
H2N
OH
O
R1
C
H
C
N
OH
O
R2
H2
H
H
脱水缩合
－OH
H－
－ H
OH －
C
H
C
H2N
O
R1
C
H
C
N
OH
O
R2
H
H2O
肽键
二肽
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，同时脱去一分子的水的结合方式。
肽键：连接两个氨基酸分子的化学键（－NH－CO－）
二肽：由两个氨基酸分子缩合而成的化合物
水中H、O元素的来源：________________________。
羧脱羟基（-OH）氨脱氢（H）
CH2
COOH
H2N
+
+
+
2H2O
例：写出三个氨基酸的脱水缩合反应式，形成的化合物叫什么名称？
三肽
肽键
肽键
C－
C－
H
C－
N－
O
R3
5 H2O
H
O
C－
H
N－
H
R2
C－
H
C－
N－
O
R4
H
C－
O
C－
H
N－
H
R1
N
H
C－
O
多肽：由多个氨基酸分子缩合而成的，含有多 个肽键的化合物
肽链：多肽通常呈链状结构，并盘曲、折叠
由一条或几条肽链通过化学键连接在一起，螺旋、折叠、盘曲形成具有复杂空间结构的蛋白质。
思考与讨论
观察课本图2-4，说说从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次？
蛋白质的结构层次：
脱水缩合
氨基酸
多肽
（肽链）
蛋白质
一条或者几条肽链盘曲折叠
生物体的蛋白质的种类多达1010～1012，但构成蛋白质的氨基酸只有20种，这20种氨基酸又是如何构成数目这么大的蛋白质呢？
思考与讨论
由两个氨基酸分子脱去一分子水形成的化合物是二肽，丙氨酸和甘氨酸溶液混合后，在一定的条件下能化合生成_____种不同的二肽分子。
4
丙氨酸—甘氨酸
甘氨酸—丙氨酸
丙氨酸—丙氨酸
甘氨酸—甘氨酸
NH2-CH-CO-NH-CH-COOH
CH3
H
NH2-CH-CO-NH-CH-COOH
H
CH3
思 考：
◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-
◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎-
①氨基酸种类不同，蛋白质结构不同
②氨基酸数目不同，蛋白质结构不同
◇-◇-◇-◇-◇-◇
◇-◇-◇-◇
③氨基酸排列顺序不同，蛋白质结构不同
◇-◇-◎-◎-
◇-◇-◎-◎-
◎-◎-
◇-◇
-◎-◇-◇-◎-
④肽链空间结构不同，蛋白质的结构不同
蛋白质结构的多样性：
氨基酸种类不同
氨基酸数目不同
氨基酸排序不同
肽链空间结构不同
蛋白质的结构多样性
蛋白质的种类多样性
蛋白质的功能多样性
蛋白质结构的多样性：
蛋白质的功能
1、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。
蛋白质的功能:
2、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。上图所示为胃蛋白质酶结晶）
3、运输作用：有些蛋白质具有运输载体的功能。如血红蛋白、载体蛋白。
4、调节生命活动：有些蛋白质起信息传递的作用，能够调节机体的生命活动，如胰岛素、生长激素。
5、免疫作用：抗体
构成生物体，如结构蛋白
催化作用，如酶
运输作用，如载体蛋白
调节作用，如胰岛素、生长激素
免疫功能，如免疫球蛋白、抗体
*
四、与蛋白质有关的计算
1、计算某个氨基酸中C、H、O、N等元素的数目
例1：丙氨酸的R基为— CH3，在一个丙氨酸分子中，含有碳和氧的原子数分别是（ ）
A. 3，4 B. 4，3 C. 3，2 D. 4，4
C
NH2
COOH
H
R
下图为某一多肽分子，该物质为______肽。
四
（1）上述四肽含有几个肽键？形成时脱去几分子水？形成上述四肽的氨基酸有几种？
（2）在形成上述四肽的过程中，原来氨基酸中共有 氨基和羧基多少个？形成的四肽中还有氨基和羧基各多少个？
2、氨基、羧基的计算
2、氨基、羧基的计算
例2：1条肽链至少含1个—NH2（头，N端）和1个
—COOH（尾，C端），n条肽链至少含有几个—NH2
和几个—COOH呢？
至少含有 n 个—NH2和 n 个—COOH
2
1
2
4
3
1
3
5
7
9
5
6
6
8
4
7
例3：一个蛋白质分子有二条肽链构成，共有266个氨基酸组成，则这个蛋白质分子至少含有的氨基(—NH2)和羧基(—COOH)数目分别是（ ）
A. 264和266 B. 265和264
C. 264和3 D. 2和2
至少含有的氨基数（羧基数） = 肽链数
氨基数 = 肽链数 + R基上的氨基数 = 各氨基酸中氨基数-肽键数
2、氨基、羧基的计算
2个氨基酸形成一条肽链，要脱去_____分子水，并形成_____个肽键。
3个氨基酸形成一条肽链，要脱去_____分子水，可形成_____个肽键。
那么，n个氨基酸形成一条肽链，要脱去_____个水分子，形成______条肽键。
n个氨基酸形成3条肽链，要脱去_____个水分子，形成______条肽键。
n个氨基酸形成m条肽链，要脱去_____个水分子，形成______条肽键。
n-1
n-3
n-1
n-m
n-m
n-3
3、 H2O、肽键的计算
1
1
2
2
结论
脱水数＝肽键数＝氨基酸数－肽链数
3、 H2O、肽键的计算
*
3、 H2O、肽键的计算
例4：胰岛素是含有 51 个氨基酸的小分子蛋白质，相对分子质量为6000，胰岛素有两条肽链，A 链（21个氨基酸）与 B 链（30个氨基酸）。问：胰岛素分子中总共含有多少个肽键？形成时脱去了多少个水分子？
2
1
2
4
3
1
3
5
7
9
5
6
6
8
4
7
S
S
肽键数 = 脱水数 = AA总数 - 肽链的条数
【例】现有1000个氨基酸，其中氨基有1020个，羧基有1050，则由此合成的4条多肽链中共有肽键、氨基、羧基的数目是（ ）
A．999、1016、1046
B．996、1、1
C．996、24、54
D．996、1016、1046
C
3、 H2O、肽键的计算
*
例5：某蛋白质由2条肽链、 502 个氨基酸组成。在其脱水缩合的过程中，相对分子质量至少减少了 （ ）
A．36 B．9000
C．9018 D．9072
蛋白质相对分子质量至少减少 = 脱水数×18
= 肽键数×18
4、蛋白质分子量的计算
例6：已知 20 种氨基酸的平均相对分子质量是128, 现有一蛋白质分子由两条肽链组成，共有肽键98个，此蛋白质的相对分子量最接近于（ ）
A. 12800 B. 12544
C. 11036 D. 12288
蛋白质相对质量分数＝氨基酸平均相对分子质量x氨基酸数－18x脱水数
n个氨基酸形成m条肽链，如果每个氨基酸的平均相对分子质量为a，那么由此形成的蛋白质的相对分子质量为______________
nxa-(n-m)x18
1.人体血红蛋白的一条肽链有145个肽键，形成此肽链的氨基酸分子数以及它们在缩合过程中生成的水分子数依次是（ ）
A．145、144 B. 145、145
C．145、146 D．146、145
D
2.氨基酸分子缩合形成含2条肽链的蛋白质分子时，相对分子量减少了900，由此可知， 此蛋白质分子中含有的氨基酸数和肽键数分别是（　 ）
A.52、52　　　　B.50、50
C.52、50　　　　D.50、49
C
综合练习
【例3】某22肽被水解成1个4肽,2个3肽,2个6肽，则这些短肽的氨基总数的最小值及肽键总数依次是
A. 6、18 B. 5、18
C. 5、17 D. 6、17
【解析】每一条多肽链上至少含有一个游离的氨基和一个游离的羧基；含有的肽键数＝氨基酸总数-肽链数,根据题目给出的条件可知：5条多肽至少含有5个游离的氨基和17个肽键。
C
综合练习
综合练习
【例4】（2009·上海高考）某蛋白质由m条肽链、n个氨基酸组成。该蛋白质至少含有氧原子的个数是（ ） A．n-m B．n-2m
C．n+m D．n+2m
C
【例5】.某多肽的分子式为C55H70O19N10，已知它由下列4种氨基酸组成：甘氨酸（C2H5NO2）、丙氨酸（C3H7NO2）、苯丙氨酸（C9H11NO2）、谷氨酸（C5H9NO4），那么该多肽彻底水解可产生多少个谷氨酸分子（ ）
　　
A．4个 　　 B．5个
　　C．6个 D．3个
A
综合练习
*
例6：某多肽分子式为 C55H70O19N10 ， 将其彻底水解后只得到下列四种氨基酸：甘氨酸（C2H5NO2）、丙氨酸 （C3H7NO2）、苯丙氨酸（C9H11NO2）、谷氨酸（C5H9NO4）。则参与该多肽合成的谷氨酸、苯丙氨酸分子数分别是多少？
N数 X+Y+Z+M=10
O 数 2X+2Y+2Z+4M=19+9
H 数 5X+7Y+11Z+9M=70+18
C 数 2X+3Y+9Z+5M=55
X=1
Y=2
Z=3
M=4
结束！