(共52张PPT)
2.4
蛋白质是生命活动的主要承担者
2
一、蛋白质的功能
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。
食物中的蛋白质能够被人体直接吸收吗?
蛋白质
胃、小肠的消化
氨基酸是组成蛋白质的基本单位
氨基酸
2
二、蛋白质的基本组成单位—氨基酸
谷氨酸
天冬酰胺
半胱氨酸
2
氨基酸的结构具有什么特点?
R
C
H
C
H2N
OH
O
氨基
羧基
侧链基团
CH2
H2N
COOH
CH2
CH2OH
CH2
H2N
COOH
CH2
H2N
CH
H2N
COOH
COOH
CH2
√
√
×
×
C
H
NH2
COOH
CH2
SH
C
H
NH2
COOH
CH2
SH
CH
NH2
COOH
CH2
OH
C
H
NH2
H
CH2
COOH
√
×
判断下列物质是否为氨基酸,若是请找出该氨基酸的R基
√
×
C
COOH
CH3
HOOC
H
C
NH2
CH3
H2N
H
C
H
HOOC
H
CH2
NH2
C
NH2
HOOC
H
CH2
NH2
错误
氨基酸的R基可以只含有一个元素
氨基
羧基
R基
C
尽管氨基酸的种类有限,但却构成了种类繁多、功能多样的蛋白质。
21种氨基酸
1010—1012种蛋白质
蛋白质的结构及其多样性
氨基酸的结合
C
H
R1
NH2
OH
C
O
H2O
C
H
COOH
R2
H
N
H
三、蛋白质的形成
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
氨基酸的结合方式: 脱水缩合
肽键
C
H
COOH
R2
H
N
OH
H
C
C
H
R1
NH2
C
O
C
H
R2
H
N
O
二肽
H2O
H2O
C
C
H
R1
NH2
C
O
C
H
R2
H
N
O
肽键
二肽
C
H
COOH
R2
H
N
H2O
肽键
三肽
氨基酸的结合方式: 脱水缩合
H2O
C
C
H
R1
NH2
C
O
C
H
R2
H
N
O
C
H
COOH
R2
H
N
几个氨基酸叫几肽
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,多肽通常呈链状结构
①形成的H2O中,O来自羧基,H来自羧基和氨基
注意
③一条肽链至少含有一个游离的—NH2 和一个游离的—COOH,分别位于肽链的两端(R 基上也可能含有游离的羧基或氨基)
④R 基上的氨基和羧基一般不参与脱水缩合
⑤环状肽中可能不含游离的氨基和羧基
②脱水数=肽键数=18
肽链就是蛋白质吗?
如果不是肽链如何形成蛋白质的呢?
蛋白质只由一条肽链构成吗?
由肽链形成蛋白质
由于氨基酸之间能够形成氢键、二硫键等,从而使得肽链能盘曲、折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质分子。
氢键
二硫键
-SH+-SH→-S-S-+2H
氨基酸形成蛋白质的过程(思考与讨论)
氨基酸
→
二肽
→
三肽
多肽
......
→
蛋白质
1.从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次?
C、H、O、N等元素
组成
组成
氨基酸
脱水缩合
二肽
三肽
……
多肽
一条或多条肽链盘曲、折叠
有复杂空间结构的蛋白质
2.蛋白质食物需用经过哪些消化酶才能分解为氨基酸?这些氨基酸需要经过怎样的过程才能变为人体的蛋白质?人体和食物食物中蛋白质一样吗?
蛋白质
胃蛋白酶
胰蛋白酶
多肽
肠肽酶
氨基酸
不一样,人体蛋白质具有完成人体生命活动的结构和功能。
氨基酸
脱水缩合
二肽、三肽、多肽
盘曲折叠
蛋白质
2.氨基酸种类不同
1.氨基酸数目不同
3.氨基酸排列顺序不同
4.肽链盘曲折叠方式及其形成的空间结构不同
三、蛋白质的结构多样性的原因
与社会的联系——蛋白质的盐析
定义:
向某些蛋白质溶液中加入某些无机盐(如NaCl)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, 这种作用叫作盐析。
特点:
是物理变化,可逆。盐析是由溶解度的变化引起的,蛋白质的空间结构没有发生变化。
与社会的联系
蛋白质的变性
原因:物理因素(高温、紫外线等)
化学因素(强酸、强碱、重金属盐、乙醇等)
结果:空间结构改变破坏,肽键没有破坏,故仍能与双缩脲试剂发生紫色反应
特点:不可逆
蛋白质的盐析
原因:轻金属盐的加入使得蛋白质的溶解度降低
结果:蛋白质析出
特点:可逆,加水后絮状物消失
.
1.判断下列有关蛋白质的表述是否正确。
(1)蛋白质彻底水解的产物是氨基酸。( )
(2)氨基酸仅通过脱水缩合的方式就可以形成蛋白质。 ( )
(3)只有细胞内才有蛋白质分布。( )
(4)蛋白质的空间结构与其功能密切相关。( )
5.1 概念检测
×
×
√
√
错误
蛋白质分子的概念图
元素组成
C、H、O、N等
氨基酸
多肽
蛋白质
功能具有多样性
分子结构多样性
约21种
基本单位
COOH
C
H
R
H2N
肽键
课堂精练
下列物质中,有的是组成蛋白质的氨基酸,有的不是,若将其中构成蛋白质的氨基酸缩合成化合物,则其含有的氨基、羧基和肽键数目分别是( )
①NH2—CH2—COOH ②NH2—CH2—CH2OH
③ ④
⑤NH2—CH2—CH2—COOH
A.3、3、2 B.1、2、1 C.1、3、2 D.3、4、2
B
氨基
羧基
脱水缩合
R基
—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
④
⑦
⑧
⑨
(1)该化合物中,①表示________, 表示R基的有______ ,
⑦表示________。
(2)该化合物有氨基________个,有羧基________个。该化合物的名称是______________。
2
氨基
羧基
2
四肽
②④⑧⑨
C
H
C
R1
H2N
O
N
H
C
H
C
R2
O
N
H
C
H
C
R3
O
N
H
C
H
C
R4
O
N
H
C
H
C
R5
O
N
H
C
H
C
R6
O
N
H
C
H
COOH
R7
脱水缩合 肽键 水中氢氧 肽链 几肽(多肽)
C、H、O、N等元素
组成
氨基酸
二肽
三肽
……
多肽
脱水缩合
一条或多条肽链盘曲、折叠
有复杂空间结构的蛋白质
蛋白质结构和功能多样性的原因
变性与盐析
2.每条肽链至少含有1个氨基、1个羧基(分布在两端)
游离氨基或羧基数=肽链数+R基中含有的氨基或羧基数
3.蛋白质相对分子质量
=氨基酸数x氨基酸平均相对分子质量-18x脱水数
三、蛋白质的计算
1.肽键数与氨基酸数和肽链数的关系
C
H
C
R1
H2N
O
N
H
C
H
C
R2
O
N
H
C
H
C
R3
O
N
H
C
H
C
R4
O
N
H
C
H
C
R5
O
N
H
C
H
C
R6
O
N
H
C
H
COOH
R7
4. 蛋白质中N、O的数量关系.
1.二肽形成过程中,产生了几个水分子?形成了几个肽键?
2.请大家推理,如果有10个氨基酸分子,通过脱水缩合形成一条肽链可产生了几个水分子?形成了几个肽键?
3.进一步推理,n个氨基酸分子,通过脱水缩合形成一条多肽链时可产生了几个水分子?形成了几个肽键?
一个
9个水分子
9个肽键
(n-1)个
一个
1.一个由n条肽链组成的蛋白质分子共m个氨基酸,该蛋白质分子完全水解共需水分子( )
A.n 个 B.m 个 C.(m+n)个 D.(m-n)个
D
2.免疫球蛋白IgG的结构如图所示,其中-S-S-表示连接两条相邻肽链的二硫键。若该IgG由m个氨基酸构成,则该IgG有肽键数( )
A.m个 B.(m+1)个 C.(m-2)个 D.(m-4 )个
-s-s-
-s-s-
-s-s-
D
(5)某蛋白质的结构示意图如下,其中—S—S—表示连接两条相邻肽链的二硫键。若该蛋白质由m个氨基酸构成,则每摩尔该蛋白质在形成时生成的水分子数和减少的相对分子质量分别为( )
A. m个 18m
B.(m-4)个 18(m-4)
C.(m-3)个 18(m-3)+4
D.(m-2)个 18(m-2)+4
D
3.人体免疫球蛋白由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和羧基数分别是( )
A.746和764 B.760和760 C.762和762 D.4和4
D
4.现有氨基酸800个,其中氨基总数为810个,羧基总数为808个,则由这些氨基酸合成的含有2条肽链的蛋白质共有肽键、氨基和羧基的数目依次为( )
A.798、2和2 B.798、12和10 C.799、1和1 D.799、11和9
B
5.组成人体的21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
6.全世界每年有成千上万人由于误食毒蘑菇而死亡,其中鹅膏蕈碱就是一种毒菇的毒素,它是一种环状八肽。若21种氨基酸的平均相对分子质量为128,则鹅膏蕈碱的相对分子量为( )
A.1024 B.898 C.880 D.862
C
C
2.免疫球蛋白IgG的结构如图所示,其中-S-S-表示连接两条相邻肽链的二硫键。该IgG由100个氨基酸构成,若21种氨基酸的平均相对分子质量为128,则该蛋白质相对分子质量为___________
-s-s-
-s-s-
-s-s-
11102
7.—条肽链的分子式为C22H34O13N6,其水解后共产生了下列3种氨基酸:据此判断,下列有关叙述错误的是( )
A.1个该肽链分子水解后可以产生3个谷氨酸
B.合成1个该肽链分子同时将产生5个水分子
C.1个该肽链分子中存在1个游离的氨基和3个游离的羧基
D.1个该肽链分子是由6个氨基酸脱水缩合而成的
C
8.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
内容小结
结构
元素组成---CHON(S)
基本单位---氨基酸
功能
返回
蛋白质是生命活动的主要承担者
化学结构---多肽链
空间结构---蛋白质
结构蛋白---肌肉纤维
催化-酶
结构多样性
结构物质
功能物质
运输-载体
免疫-抗体
调节-激素
功能多样性
种类数目排列顺序
盘曲折叠成空间结构
决定