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第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者
1、蛋白质的功能;
2、蛋白质的结构;
3、结构与功能相适应
一、蛋白质的功能
1、结构蛋白:
2、催化:
3、运输:
4、信息传递:
5、防御:
如肌肉、头发、羽毛、蛛丝等的成分主要是蛋白质。
绝大多数酶是蛋白质。不是所有酶?
如血红蛋白运输氧。
如胰岛素调节机体的生命活动;膜上受体蛋白能接受相关信息
如抗体具有免疫功能。
可以说,细胞的各项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。
二、蛋白质的结构
1、蛋白质(大分子)的基本组成单位---氨基酸(小分子)
(1)氨基酸的结构特点:
1、 这些氨基酸的结构具有什么共同特点?
2、“氨基酸”这一名词与其分子结构有怎样的对应关系?
R
代表了氨基酸分子的主要结构----氨基和羧基
C
R
C
H2N
OH
O
H
氨基
羧基
侧链基团
(2)氨基酸的结构通式:
分子特点:(背)
至少含有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH),并连在同一个碳原子上。
R基的不同决定氨基酸种类不同
练一练:以下哪些是组成蛋白质的氨基酸
C
H
NH2
COOH
CH2
SH
C
H
NH2
COOH
CH2
SH
C
H
NH2
H
CH2
COOH
×
√
×
一定有:C、H、O、N;
有些含有:P、S
(3)蛋白质的组成元素:
(3)氨基酸的种类
a、组成蛋白质的氨基酸有21种。
b、分类
必需氨基酸(8种)
非必需氨基酸(13种)
甲硫氨酸、赖氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸,亮氨酸、色氨酸、苏氨酸
(谐音:甲来写一本亮色书)
人体细胞不能合成,只能从食物中吸收
2、蛋白质的结构及其多样性
(1)氨基酸分子的结合
C
H
R1
NH2
OH
C
O
H2O
C
H
COOH
R2
H
N
H
氨基酸的结合方式:
C
H
R1
NH2
C
O
C
H
COOH
R2
H
N
H2O
二肽
肽键
脱水缩合
自己写一写三肽
C
C
H
R1
H2N
C
O
C
H
R2
H
N
O
C
H
COOH
R3
H
N
以此类推,由多个氨基酸分子缩合而成的含有多个肽键的化合物,叫多肽(肽链)。
(2)多肽到蛋白质
氢键
二硫键
肽键
氨基酸
复杂的空间结构
多肽
蛋白质
脱水缩合
盘曲折叠
从氨基酸到蛋白质的结构层次:
多条肽链聚集
氢键
二硫键
肽键
二肽
三肽
(3)蛋白质结构多样性
①氨基酸种类不同
□-□-□-□-□-□-□-□-□-□
□-□-□-□-□-□-□-
②氨基酸数目成百上千
③氨基酸排列顺序千差万别
④肽链盘曲折叠方式及其形成的空间结构千差万别
结构多样性
功能多样性
—□—□—□—□—□—□—
—○—○—○—○—○—○—
—□—○—○—□—○—
—○—□—○—□—○—
(4)蛋白质结构与功能相适应
氨基酸序列
改变
蛋白质空间结构改变
影响功能
蛋白质在某些物理和化学因素(加热、加酸、加酒精等)作用下其特定的空间构象被破坏,从而导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象
不可逆
为何熟鸡蛋、熟肉容易消化?
镰刀型细胞贫血症
囊性纤维病、阿尔茨海默病、帕金森病等是肽链折叠错误造成
三、有关蛋白质的计算
—C
H2N
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
④
⑥
⑤
⑦
⑧
③
(1)该化合物中,①表示_____⑦表示______③ 表示_____ ;
(2)该化合物称为 __ _______
(3)该化合物由____个氨基酸通过____________ 反应,失去____个水分子形成的,有氨基___个,有羧基__个,含有____个肽键。
氨基
羧基
肽键
2
2
多肽
(四肽)
4
脱水缩合
3
3
1、脱水数、肽键数的计算
(1)3个氨基酸形成1条肽链时,形成 个肽键,脱掉 个水分子。
(2)4个氨基酸形成1条肽链时,形成 个肽键,脱掉 个水分子。
(3)n个氨基酸形成1条肽链时,形成 个肽键,脱掉 个水分子.
(4)n个氨基酸形成m条肽链时,形成 个肽键,脱掉 个水分子.
2
2
3
3
n-1
n-1
n-m
n-m
公式:脱水数=肽键数=氨基酸数-肽链数
(1).某种蛋白质由两条多肽链构成,共有肽键500个,缩合成两条肽链的氨基酸分子数和生成的水分子数分别为( )
A、498、498
B、500、500;
C、502、500;
D、501、500
C
(2).在人体的消化道中,要将一个由4条肽链共288个氨基酸组成的蛋白质分子彻底消化,需要消耗的水分子个数是( )
A、284; B、287; C、288; D、289
A
2、蛋白质相对分子量的计算
(1) 一条肽链由50个氨基酸构成,每个氨基酸的平均分子量为100,求这条肽链的分子量是多少?
50*100-(50-1)*18=4118
(2)一个由n个氨基酸形成的含有m条肽链的蛋白质,氨基酸的平均分子质量为a,则蛋白质的相对分子质量=
a·n-18(n-m)
蛋白质的分子量=氨基酸的总质量-脱去水的总质量
(5)组成人体的20种氨基酸的平均分子量是128,血红蛋白由4条多肽链组成,共含有574个氨基酸,则血红蛋白的分子质量约为( )
A.73472; B.12800;
C.63212; D.63140
C
(1)一条多肽链由30个氨基酸组成,至少含游离的氨基、羧基数为多少?
3、游离氨基及羧基的计算
1、1
(3)n条多肽链共含游离的氨基、羧基数为多少?
(2)n条多肽链至少含游离的氨基、羧基数为多少?
n、n
一个蛋白质中
至少含有的氨基(羧基)数=肽链数
总氨基数=肽链数+R基上的氨基数
n+R基上的氨基数
(6)人体免疫球蛋白中,IgG由4条肽链构成,共有764个氨基酸,则该蛋白质分子中至少含有游离的氨基、羧基数分别是( )
A、764和764 B、 760和760
C、 762和762 D、4和4
D
(7)现有1000个氨基酸,共有氨基1020个,羧基1050个,有他们合成的4条肽链中,肽键、氨基、羧基是数目分别是( )
A、999、1016、1046 B、996、4、 4
C、996、24、 54 D、996、1016、1046
C