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第二节第2课时
蛋白质是生命活动的主要承载者
蛋白质是生命活动的主要承载者
一、功能
这些看似完全不同的物质,却是由结构大同小异的同一类蛋白质,即角蛋白构成的。反映了蛋白质分子空间结构的多样性,决定蛋白质功能的多样性。
构成肌细胞的主要成分之一
——结构蛋白
生长激素促进骨骼生长、调节生长发育等生命活动
——蛋白质的调节作用
血红蛋白运输氧气——运输作用
抗体帮助抵御病菌等抗原
——免疫作用
构成细胞和生物体结构的重要物质:肌肉、毛发等
催化作用:绝大多数酶
运输作用:血红蛋白
载体(转运)作用:载体蛋白
调节作用:胰岛素、生长激素
免疫作用:抗体
储备蛋白:种子发育和胚胎发育提供氨基酸,如种子和动物卵清蛋白。
收缩和运动蛋白:如肌动蛋白、肌球蛋白、动力蛋白等。
蛋白质的功能
(一)蛋白质的结构
1.基本单位:
氨基酸(约20种)
二、蛋白质每种特定的功能都取决于其特定的结构
必需氨基酸:人体需要,但不能在人体内合成,必须由食物供给
非必需氨基酸:在人体内由其他化合物转化而来
甘氨酸
天冬氨酸
天冬酰氨
观察给出的3种氨基酸的结构式,回答下列问题:
问题:
1.氨基酸有哪些化学元素组成?氨基、羧基怎么写?
2.这些氨基酸的结构具有什么共同特点?能否写出氨基酸的通式?
3.以上氨基酸的R基分别怎么写?
(1)元素组成:
(2)结构通式:
主要C、H、O、N(有些还有S等)
C
H
H2N
COOH
R
氨基酸判断依据:每种氨基酸分子至少都有一个氨基、一个羧基、一个氢原子、一个R基连接在同一个碳原子(中央)上。
氨基酸分类的依据:R基,可以是H,也可以是较长的链,或者是环状结构,也可能含有-NH2 或-COOH,有时还含有S原子。(亲水和疏水)
氨基:-NH2 ; 羧基:-COOH
找一找氨基酸中的R基
下列物质中,属于构成蛋白质的氨基酸的是( )
A.
B.
C.
D.
A
2.氨基酸的结合
氨基酸如何构成蛋白质呢?
二肽
1
1
2
2
脱水缩合
肽键
肽键数 脱去的水分子数
2
二肽
2个氨基酸
脱水缩合
1分子水
形成1个肽键
3个氨基酸
三肽
2分子水
形成2个肽键
4个氨基酸
多肽
3分子水
形成3个肽键
n个氨基酸
多肽(肽链)
(n-1)分子水
形成(n-1)个肽键
若氨基酸的平均相对分子质量为a,则多肽链的相对分子质量为?
多肽链的相对分子质量:
na-18(n-1)
数量关系
氨基酸数
肽键数
脱水数
肽链数
n 1
n 2
n m
n-1
n-1
n-2
n-2
n-m
n-m
若氨基酸的平均相对分子质量为a,n个氨基酸形成1条多肽链,则多肽链的相对分子质量为?
na-18(n-1)
若氨基酸的平均相对分子质量为a,n个氨基酸形成2条多肽链,则多肽链的相对分子质量为?
na-18(n-2)
若氨基酸的平均相对分子质量为a,n个氨基酸形成m条多肽链,则多肽链的相对分子质量为?
na-18(n-m)
氨基酸如何构成蛋白质呢?
多肽链
(直链)
游离的氨基
游离的羧基
肽键
R基
图中是几肽呢?由多少个氨基酸形成?脱几分子水?形成几个肽键?
五肽 5个氨基酸 脱去4分子水 形成4个肽键
若n个氨基酸形成1条多肽链,则游离的氨基数至少为 ,游离的羧基数至少为 ?
1
若n个氨基酸形成2条多肽链,则游离的氨基数至少为 ,游离的羧基数至少为 ?
若n个氨基酸形成m条多肽链,则游离的氨基数至少为 ,游离的羧基数至少为 ?
1
2
2
m
m
多肽链
(环状)
多肽链的相对分子质量:
na-18n
氨基酸
肽键
肽键数=脱去水分子数=氨基酸数
①构成每种蛋白质的氨基酸的种类不同
②每个蛋白质分子中氨基酸的数目不同
③氨基酸的排列顺序变化多端
(1)不同的多肽的差别在于其中氨基酸的种类、数目和排列顺序各不相同
思考:假定20种氨基酸任意组成一个含100个氨基酸分子的蛋白质,将有多少种蛋白质?
3.蛋白质结构的多样性
(2)蛋白质的空间结构千差万别
蛋白质结构多样性
蛋白质功能多样性
每一种蛋白质都有其独特的空间结构,即三维立体结构。角蛋白是纤维状,血红蛋白是粗糙的球形。
蛋白质的空间结构并不稳定,随着各种条件的变化,空间结构也会发生改变,蛋白质就会降低甚至失去生物学活性。
如温度的变化,一般当温度超过40~50℃时,大部分的蛋白质的使空间结构发生改变,生物活性会完全丧失。
其他的物理、化学因素:紫外线,X光,强酸碱,重金属等等。
(3)蛋白质正确的空间结构是蛋白质表现其特有的生物学活性所必需的
4.计算
若氨基酸的平均相对分子质量为a
胰岛素的相对分子质量?
51a-49×18-3×2
1. 一条由10个氨基酸分子经脱水缩合而成的肽链中含有—NH2和—COOH的最小数目是( )
A.11和11 B.10和10 C.9和9 D.1和1
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, 需要消耗水分子的个数是( )
A. 284 B.287 C.288 D.289
3. 血红蛋白分子中含574个氨基酸,共有4条肽链。在形成此蛋白质分子时,脱下的水分子数、形成肽键数、至少含有的氨基数和羧基数分别是( )
A. 573、573、573、573 B. 570、573、571、571
C. 570、573、4、4 D. 570、570、4、4
D
A
D
练一练
4.假设另外一个蛋白质分子中的一条肽链为178肽,其分子式为CxHyNzOwS(z>178,w>179),并且是由如图五种氨基酸组成的:
那么将该178肽彻底水解后将会得到 个赖氨酸、 个天门冬氨酸(结果可含分子式中的未知数).
解题思路:
w=氨基酸总数(178)×2+天门冬氨酸数目×2-脱水数(178-1)
z=氨基酸总数+赖氨酸的数目
(w-179)/2
z-178
课堂小结
蛋白质
氨基酸
多肽
组成元素
种类
结构通式
功能
C,H,O,N等
20种
R
C
H
H2N
COOH
生命活动的主要承担者
脱水缩合
盘区折叠
结构多样性
功能多样性
结构物质
运输
催化
调节
免疫
等......
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