(共44张PPT)
2. 4 蛋白质是生命活动的主要承担者
第二章 组成细胞的分子
一、蛋白质的功能:
1、催化 绝大多数酶是蛋白质
2、运输 血红蛋白 转运蛋白等
3、免疫 抗体等
4、调节(信息传递) 生长激素、胰岛素等激素;受体等
5、是构成细胞和生物体结构的重要物质(结构蛋白)
二、蛋白质的组成元素:
C、H、O、N ( P、S、Fe等 )
三、蛋白质的基本单位——氨基酸:
1、人体氨基酸21种 非必需氨基酸
必需氨基酸(8种)
必需氨基酸:
甲硫氨酸 缬氨酸 赖氨酸 异亮氨酸
苯丙氨酸 亮氨酸 色氨酸 苏氨酸 (婴儿-组氨酸)
甲 携 来 一 本 亮 色 书
2、氨基酸的结构通式:
至少有一个 -NH2 和一个 -COOH ,且连接在同一个碳原子上,
这个碳原子上同时连有一个H和侧链基团
三、蛋白质的基本单位——氨基酸:
2
下列物质中哪些是氨基酸,哪些又是构成蛋白质的氨基酸
二、蛋白质的基本单位——氨基酸
—C—
H
NH2
COOH
CH3
—C—
H
NH2
COOH
CH2
SH
—CH2—
NH2
COOH
—C—
H
NH2
COOH
CH2—
H
②
①
③
④
(2)如果是氨基酸,则它们的R基分别是:______________
(1)以上属于氨基酸的是_____________________
①②④
—CH3,
—H,
SH
CH2
1、氨基酸之间的脱水缩合:
四、蛋白质的结构及其多样性:
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
C
H
R1
NH2
C
O
C
H
COOH
R2
H
N
H2O
肽键
3、三肽、多肽、肽链、多肽链、环肽:
含有5个肽键的肽链是 肽。
六
1、氨基酸之间的脱水缩合:
四、蛋白质的结构及其多样性:
2、二肽:由两个氨基酸脱水缩合形成的化合物
4、蛋白质的低级结构和高级结构:
—SH
—SH
+
—S—S—
+
2H
许多蛋白质分子都含有两条或多条肽链,它们通过一定的化学键如二硫键相互结合在一起。
二硫键
两条肽链
3、三肽、多肽、肽链、多肽链、环肽:
含有5个肽键的肽链是 肽。
六
1、氨基酸之间的脱水缩合:
四、蛋白质的结构及其多样性:
2、二肽:由两个氨基酸脱水缩合形成的化合物
4、蛋白质的低级结构和高级结构:
脱水缩合 盘曲折叠
氨基酸 肽链(一条或多条) 蛋白质
5、蛋白质具有多样性的原因:
2、A、B、C三种氨基酸,每种氨基酸数目不限的情况下,理论上可形成多少种三肽?
3、理论上推测五肽(肽链)会有多少种?
1、英文字母共26个,能组成多少个单词?
27
215
4、肽链盘曲折叠的方式相同吗?
5、蛋白质具有多样性的原因:
氨基酸层面
氨基酸的种类不同
氨基酸的数量不同
氨基酸的排列顺序千变万化
肽链层面
多肽链盘曲、折叠的方式及其形成的空间结构千差万别
蛋白质结构的多样性决定了其功能的多样性,
蛋白质的功能与其空间结构关系密切。
氨基酸的种类、数目和排列顺序不同;多肽链盘曲、折叠的方式及其形成的空间结构千差万别
6、蛋白质变性与盐析:
变性:蛋白质在某些物理或化学因素作用下,其特定的空间构象被破坏,从而导致其理化性质改变和生物活性丧失的现象。
盐析:向某些蛋白质溶液中加入某些无机盐溶液后,可以降低蛋白质的溶解度,使蛋白质凝聚而从溶液中析出。
化学变化
物理变化
高温、过酸、过碱、重金属离子等可导致蛋白质变性。
蛋白质变性后还能与双缩脲试剂反应吗?
能
6、蛋白质的水解:
胃蛋白酶
胰蛋白酶 肠肽酶
蛋白质 多肽 氨基酸
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。手术后一段时间,这种缝合线就可以被人体组织吸收,从而避免拆线的痛苦。
(这段材料的意思是说“胶原蛋白可以直接被组织细胞吸收”,对吗?)
错误
五、蛋白质的相关计算:
由3个氨基酸形成一条肽链,脱去几个水分子?该肽链含有几个肽键,
由m个氨基酸形成一条肽链,生成几个水分子?该肽链含有几个肽键?该肽链至少有几个氨基、几个羧基?
某蛋白质有条n肽链,共m个氨基酸。
该蛋白质含有几个肽键,脱去几个水分子?
该蛋白质至少有几个氨基、几个羧基?
若氨基酸的平均分子量为a,则该蛋白质的分子量为 。
由m个氨基酸形成一条环肽,生成几个水分子?该环肽含有几个肽键,该环肽至少有几个氨基、几个羧基?
am-18(m-n) 反应物总量-脱去水的总量-其他
(m-n)
n
1、免疫球蛋白IgG的结构示意图如下图,其中-s-s-为二硫键。若该IgG由m个氨基酸构成,则该IgG的肽键数和脱去部分的相对分子质量为
A、m个;18(m-4)+6 B、m+1个;18(m-4)
C、m-2个;18m+6 D、m-4个;18(m-4)+6
D
2、 根据下面图解,回答问题:
(1)该图中, ①表示 ,③表示 , ⑦表示 。
(2)该化合物由 个氨基酸分子失去 个水分子而形成,这种反应
叫 反应。
(3)该化合物含有 个肽键,该图所示化合物的名称是是 。
(4)该图中所示的氨基酸种类不同,是由 决定的。
(5)如果图中氨基酸的平均分子量为180,则该化合物的分子量是 。
氨基
肽键
羧基
四肽(多肽)
三
四
三
脱水缩合
R基
666
—C
NH2
H
H
—C—
O
N—
H
C—
CH3
H
COOH
—C—
O
N—
H
C—
H
CH2
C
O
NH2
—C—
O
N—
H
H
CH2
C
COOH
①
②
③
④
⑥
⑤
⑦
⑧
⑨
1.胶原蛋白是细胞外基质的主要成分之一,其非必需氨基酸含量比蛋清蛋白高。下列叙述正确的是
A.胶原蛋白的氮元素主要存在于氨基中
B.皮肤表面涂抹的胶原蛋白可被直接吸收
C.胶原蛋白的形成与内质网和高尔基体有关
D.胶原蛋白比蛋清蛋白的营养价值高
3.洗涤剂中的碱性蛋白酶受到其他成分的影响而改变构象,部分解折叠后可被正常碱性蛋白酶特异性识别并降解(自溶)失活。此外,加热也能使碱性蛋白酶失活,如图所示。下列叙述错误的是
A.碱性蛋白酶在一定条件下可发生自溶失活
B.加热导致碱性蛋白酶构象改变是不可逆的
C.添加酶稳定剂可提高加碱性蛋白酶洗涤剂的去污效果
D.添加碱性蛋白酶可降低洗涤剂使用量,减少环境污染
3.某链状多肽的分子式为C42H65N11O9,它彻底水解后只得到以下3种氨基酸,则此多肽中所含赖氨酸的个数为( )
A.2个 B.3个 C.5个 D.8个
B
4.现有一种“十三肽”,分子式为C54H95N17O20,已知将它彻底水解后只得到下列氨基酸。
将该“十三肽”彻底水解后
有_____个丙氨酸,
_______个赖氨酸,
_______个天冬氨酸。
答案:6、4、3
学以致用
5、如图为由50个氨基酸形成的多肽示意图,其中含有4个丙氨酸(R基为—CH3)。现脱掉其中的丙氨酸,得到4条多肽链和5个氨基酸(脱下的氨基酸均以游离态正常存在),请回答下列问题:
(1)水解得到的几种有机物比原五十肽
增加了____个氧原子。
(2)新生成的4条多肽链至少含有____个游离的羧基,若将这4条多肽链重新连接成一条长链,则将脱去____分子H2O
(3)若将得到的5个氨基酸缩合成五肽,则有____种不同的氨基酸序列。
8
4
3
5
6、血红蛋白分子中含574个氨基酸,4条肽链,在形成此蛋白质分子时,脱下的水分子数和形成的肽键的数目分别是 ( )
A.573和573 B.573和570 C.570和573 D.570和570
D
6、胰岛素分子含有A、B两条多肽链,A链有21 个氨基酸,B链有30个氨基酸,—S—S—是由两个—SH脱去两个H形成的。回答下列问题:
(1)胰岛素分子中肽键的数目是_____;形成胰岛素时产生______分子水。
(2)该胰岛素分子中含有氨基个数是________个
(3)已知21种氨基酸平均相对分子质量为128,则胰岛素的相对分子质量约为__________
学以致用
49
49
至少2
128×51 - 18×49 - 3×2
7.如下图所示,一分子的胰岛素原切去C肽(图中箭头表示切点)可转变成一分子的胰岛素(图中数字表示氨基酸序号)。下列分析正确的是( )
A.51个氨基酸形成胰岛素后,其相对分子质量比原来减少了882
B.胰岛素分子含有一个游离的氨基和一个游离的羧基
C.沸水浴时肽键断裂导致胰岛素生物活性的丧失
D.理论上可通过测定C肽的含量间接获取胰岛素的分泌情况
巩固训练
D
巩固训练
8.分析多肽E和多肽F得到以下结果:多肽E和多肽F中氨基酸的数目可能是
A.199和181 B.340和281 C.51和49 D.58和53
元素或基团 C H O N 氨基 羧基
多肽E 201 348 62 53 3 2
多肽F 182 294 55 54 6 1
C
9.某四十肽中有丙氨酸4个(相应位置如下图),现脱掉这4个丙氨酸,得到四条多肽链和五个游离的氨基酸。下列有关叙述错误的是( )
A.该四十肽水解得到的产物,比原四十肽增加了4个氧原子
B.若水解得到的多肽链共有5个羧基,则必有1个羧基在R基上
C.若将得到的游离氨基酸缩合成五肽,则氨基酸序列有5种可能
D.若将得到的四条多肽链连接成一条长链,则会脱去3个H2O
A
10.某多肽,经测定其分子式是C21HxOyN4S2(无二硫键)。已知该多肽是由下列氨基酸中的几种作为原料合成的: 苯丙氨酸(C9H11O2N)、天冬氨酸(C4H7O4N)、亮氨酸(C6H13O2N)、丙氨酸(C3H7O2N)、半胱氨酸(C3H7O2NS),下列有关叙述不正确的是( )
A.该多肽水解后形成3种氨基酸
B.该多肽中氢原子数和氧原子数分别为32和5
C.该多肽中有3个肽键
D.该多肽中不止1个羧基
巩固训练
D
巩固训练
11.下面关于蛋白质分子结构与功能的叙述,不正确的是 ( )
A.不同蛋白质含有的氨基酸数量不尽相同
B.组成蛋白质的氨基酸可按不同的排列顺序脱水缩合
C.组成蛋白质的氨基酸之间可按不同的方式脱水缩合
D.有些结构不同的蛋白质具有相似的功能
C
12.现有1000个氨基酸,其中氨基有1020个,羧基有1050个,由这些氨基酸合成的7条肽链中共有肽键、氨基、羧基的数目依次是 ( )
A.993、7、7 B.999、27、57
C.999、1027、1057 D.993、27、57
D
练一练
13、谷氨酸的R基团为-C3H5O2,在一个谷氨酸分子中,碳原子和氧原子数分别是 ( )
A.4、4; B.5、4;
C.4、5; D.5、5
B
14、胰岛素分子有A、B两条肽链,A链有21个氨基酸,B链有30个氨基酸,胰岛素分子中肽键的数目是( )
A、48个 B、49个 C、50个 D、51个
B
练一练
15、组成生物体某蛋白质的20种氨基酸的平均相对分子质量为128,则由100个氨基酸构成的含2条多肽链的蛋白质,其分子量为( )
A. 12800 B. 11018 C. 11036 D. 8800
C
16、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
B
17、 一个蛋白质分子由四条肽链组成,364个氨基酸形成,则这个蛋白质分子含有的-COOH和-NH2数目分别为 ( )
A. 366、366 B. 362、362
C. 4、4 D. 无法判断
D
巩固训练
18.在活细胞中,蛋白质的作用有( )
①参与细胞的运动 ②各种膜结构的重要成分 ③主要的能源物质 ④催化 ⑤性激素的主要成分 ⑥调节细胞代谢
A.①③⑤ B.②③⑤
C.①②④⑤ D.①②④⑥
19.已知某种氨基酸的R基是—CH2—CO—NH2。在一个该氨基酸分子中,含有C、H、O、N的原子数依次是( )
A.2、4、1、1 B.3、8、3、2
C.4、10、3、2 D.4、8、3、2
D
D
20.如图为某蛋白质的结构模式,其中“—S—S—”表示由两个“—SH”(巯基)脱去两个H之后形成的二硫键,下列说法正确的是( )
A.该分子亦可称为五十七肽,其中含有56个肽
B.该蛋白质分子中至少含有55个氮原子
C.该蛋白质分子中至少含有两个羧基和两个氨基
D.该蛋白质分子在形成过程中,相对分子质量减少了990
C
蛋白质的相关计算方法
(1)肽键数=脱去水分子数=氨基酸数-肽链条数;
(2)蛋白质中游离的氨(羧)基数=肽链条数+R基中的氨(羧)基数=各氨基酸中氨(羧)基总数-肽键数;
(3)蛋白质中N原子数=各氨基酸中N原子的总数=肽键数+肽链条数+R基中的N原子数;
(4)蛋白质中O原子数=各氨基酸中O原子的总数-脱去水分子数=肽键数+肽链条数×2+R基中的O原子数;
(5)蛋白质的相对分子质量=全部氨基酸的总相对分子质量—脱去水分子的总相对分子质量=氨基酸数×氨基酸的平均相对分子质量—脱去水分子数×水分子的相对分子质量。
此外,在蛋白质形成过程中如果还有其他化学键的形成,应当根据具体的原子转移数量进行计算。例如,每形成一个二硫键会脱去两个H,蛋白质相对分子质量随之减少2。
巩固训练
21、全世界每年有成千上万人由于吃毒蘑菇而身亡,其中鹅膏草碱就是一种毒菇的毒素,它是一种环状八肽。若21种氨基酸的平均分子量为128,则鹅膏草碱的分子质量为
8×128-18×8=880
22.一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。下列与此有关的叙述,不正确的是( )
A.蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质
B.有些蛋白质具有运输功能,载体和抗体也都是蛋白质
C.细胞内的化学反应离不开酶的催化,绝大多数酶是蛋白质
D.有些蛋白质起信息传递作用,如性腺分泌的性激素
D
学以致用
23.下列有关氨基酸的描述,正确的是( )
A.氨基酸是构成蛋白质的基本单位,由氨基和羧基组成
B.每种氨基酸至少具有一个氨基和一个羧基
C.人体内的氨基酸必须从食物中获取
D.每个氨基酸分子都只含有C、H、O、N四种元素
B
学以致用