2.4蛋白质是生命活动的主要承担者课件(共95张PPT) 2024-2025学年人教版（2019）高中生物学必修1

(共95张PPT)
第4节　
蛋白质是生命活动的主要承担者
讨论：
1.为什么这种缝合线可以被人体组织吸收？
2.这种缝合线发生什么样的化学变化才能被吸收？
组成动物和人体的胶原蛋白是相似的物质。
问题探讨
从某些动物的组织中提取的胶原蛋白，可以用来制作手术缝合线。手术一段时间后，这种缝合线就可以被人体组织吸收，从而避免拆线的痛苦。
这种手术缝合线要变为小分子物质（氨基酸）才能被吸收。
手术缝合线
一、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。
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。
胃蛋白酶结晶
一、蛋白质的功能
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。
血红蛋白
一、蛋白质的功能
4、免疫作用：有些蛋白质有免疫功能。人体内的抗体是蛋白质，可以帮助人体抵御病菌和病毒等抗原的侵害。
一、蛋白质的功能
5、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。
图中央浅色区域的部分细胞分泌胰岛素
一、蛋白质的功能
多样
结构
调节
免疫
运输
催化
蛋白质是生命活动的主要承担者
一 蛋白质的功能
活动1：阅读教材P28，说出蛋白质承担的功能
狗催运面条
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。
一、蛋白质的功能
(1)所有激素的化学本质都是蛋白质(　　)
(2)蛋白质具有催化、免疫、遗传、调节等各种功能(　　)
(3)蛋白质是目前已知的结构最复杂、功能最多样的分子(　　)
×
辨析易错易混 练前清障
×
√
淀粉的基本单位是什么？
那蛋白质的基本单位是什么呢？
蛋白质是由多种氨基酸按照不同的方式结合形成的，氨基酸是组成蛋白质的基本单位。
思考讨论
二.蛋白质的基本单位——氨基酸
任务：观察书本P29思考讨论中的几种氨基酸。
羧基
或： —COOH
O
化学结构式： —C—OH
由一个碳原子，两个氧原子，一个氢原子组成
由一个氮原子，两个氢原子组成
或： —NH2
或： H2N—
H
化学结构式： —N—H
氨基
二.蛋白质的基本单位——氨基酸
二.蛋白质的基本单位——氨基酸
R
H
H2N
COOH
C
C
C
C
C
C
1、氨基酸有哪些化学元素组成 ？
2、这些氨基酸的结构具有什么共同特点？
4、“氨基酸”这一名词与其分子结构有对应关系么？
3、不同氨基酸分子的区别在哪里？
H
任务：观察书本P29思考讨论中的几种氨基酸，并回答下列问题
这个不同的部分我们就叫做R基
二.蛋白质的基本组成单位-氨基酸
元素组成：C、H、O、N，有的还含有S、se等。
巯基（-SH）
含S元素的有甲硫氨酸（蛋氨酸）、半胱氨酸
│
H2N—C —COOH
│
H
谷氨酸
CH2 —CH2 —CH2 —CH2 —NH2
│
H2N—C —COOH
│
H
赖氨酸
问：每种氨基酸都只有一个氨基和一个羧基吗？
COOH
二、蛋白质的基本组成单位-氨基酸
不是
2.结构特点
问：那氨基酸中氨基和羧基还可能存在哪里？
注意：侧链基团（R基）中也可能含有氨基或羧基
二.蛋白质的基本单位——氨基酸
以下哪些是组成蛋白质的氨基酸
C
H
H2N
COOH
CH2
SH
C
H
NH2
COOH
CH2
SH
C
H
NH2
H
CH2
COOH
√
×
×
CH
NH2
HOOC
CH
HOOC
√
2.结构特点
二.蛋白质的基本组成单位-氨基酸
2.结构特点（小结）
(3) R基不同,氨基酸种类不同，理化性质不同。
(1)每种氨基酸分子至少含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)，且都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上。
(2)这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团(R表示)。
│
H2N—C —COOH
│
H
谷氨酸
COOH
1.以下4种物质中，能构成蛋白质的物质是( )
A.NH2-CH2-CH2-COOH B.CH3-NH-CH2-COOH
C. D.
都不对
2.(2019·山东泰安一中高一期中)构成生物体的氨基酸约21种，有的氨基酸几乎不溶于水，而有的氨基酸却易溶于水，这种差异的产生最可能取决于两者的
A.R基组成不同 B.氨基、羧基数目不同
C.结构完全不同 D.相对分子质量不同
√
解析　由于决定氨基酸种类和性质的是氨基酸的R基，故选A。
小技巧：判断是否是组成蛋白质的氨基酸
(1)数量标准：至少含有一个—NH2和一个—COOH。
(2)位置标准：一个—NH2和一个—COOH连接在同一个碳原子上。
二、蛋白质的基本组成单位-氨基酸
3.结构特点
1.判断下列分子是不是氨基酸？如果是的话，R基是什么，共有的部分是什么？
C
COOH
CH3
HOOC
H
C
NH2
CH3
H2N
H
C
H
HOOC
H
CH2
NH2
C
NH2
HOOC
H
CH2
NH2
CH
NH2
HOOC
CH
NH2
HOOC
1
2
3
4
5
×
×
×
√
√
思考延伸拓展 强化素养
—C—
H
H2N
COOH
CH3
—C—
H
NH2
COOH
CH2
SH
—CH2—
H2N
COOH
—C—
H
H2N
COOH
CH2—
H
②
①
③
④
（2）如果是氨基酸，则它们的R基分别是: ____ _____ _____
（1）以上属于组成蛋白质的氨基酸的是_____
①②④
-CH3,
-H,
SH
CH2
试一试：
H2N— C— C—OH
H
|
O
||
甘氨酸
|
H
H2N— C— C—OH
H
|
O
||
缬氨酸
|
CH
CH3
CH3
H2N— C— C—OH
H
|
O
||
丙氨酸
|
CH3
H2N— C— C—OH
H
|
O
||
亮氨酸
|
CH2
|
CH
CH3
CH3
氨基
羧基
R基
现在同学们能否写出氨基酸的通式？
思考讨论
二.蛋白质的基本单位——氨基酸
H
H2N
C
C
OH
O
R
氨基
羧基
侧链基团
注意：与C原子相连的四部分可以任意互换位置。
二、蛋白质的基本组成单位-氨基酸
3.氨基酸结构通式
C2H4O2N-R
必需氨基酸
（人体细胞不能合成的，必须从外界环境中直接获取）
非必需氨基酸(13种)
（人体细胞能够合成的）
赖氨酸、苯丙氨酸、甲硫氨酸、缬氨酸、
异亮氨酸、亮氨酸、色氨酸、苏氨酸
二、蛋白质的基本组成单位-氨基酸
氨基酸的种类（21种）
简记：甲携来一本亮色书
生物体组成蛋白质的氨基酸约有21种。
成年人(8种)
婴儿(9种还有一个组氨酸)
4.氨基酸种类
(1)蛋白质的组成元素只有C、H、O、N(　　)
(2)只要含有一个氨基、一个羧基的化合物均是生物体内的氨基酸(　　)
(3)氨基酸分子的氨基和羧基都连在同一个碳原子上(　　)
(4)酪氨酸和精氨酸理化性质不同的原因是R基不同(　　)
(5)非必需氨基酸是指人不一定需要的氨基酸(　　)
×
辨析易错易混 练前清障
×
×
√
×
氨基酸是 构成蛋白质呢
怎 样
三、蛋白质的形成过程
结合教材P30-31内容完成探究过程。
问：从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次？
思考·讨论
1.从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次？
氨基酸 二肽→三肽→……→多肽→一条或几条多肽链盘曲折叠形成蛋白质。
氨基酸脱水缩合形成二肽、三肽……多肽；一条肽链按照一定形态折叠、盘曲构成空间结构；多条肽链构成更为复杂的空间结构。
脱水缩合
P31
C
H
R1
H2N
OH
C
O
H2O
C
H
COOH
R2
H
N
H
1、氨基酸的结合方式：
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。
脱水缩合
三、蛋白质的形成过程
氨基酸 + 氨基酸 二肽 + H2O
脱水缩合
C
H
R1
H2N
C
O
C
H
COOH
R2
H
N
H2O
二肽
脱水缩合
1、氨基酸的结合方式：
肽键：连接相邻两个氨基酸分子的化学键
二肽：由两个氨基酸分子缩合而成的化合物
三、蛋白质的形成过程
肽键
思考：
H2O
O来自
H来自
氨基和羧基
羧基
C
H
COOH
R3
H
N
OH
H
C
C
H
R1
H2N
C
O
C
H
R2
H
N
O
H2O
H2O
脱水缩合
1、氨基酸的结合方式：
三、蛋白质的形成过程
C
C
H
R1
H2N
C
O
C
H
R2
H
N
O
C
H
COOH
R3
H
N
H2O
三肽
H2O
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，叫作肽链。
脱水缩合
1、氨基酸的结合方式：
三、蛋白质的形成过程
由几个氨基酸分子脱水缩合而成的化合物就叫几肽。
问：由十个氨基酸形成的肽叫几肽？
十肽
氨基酸
二肽
三肽
……
多肽
由多个氨基酸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，叫做肽链。
连接两个氨基酸分子的化学键
由两个氨基酸缩合而成的化合物
二肽：
多肽：
肽链：
肽键：
产物(小结）：
C
O
N
H
脱水缩合
1、氨基酸的结合方式：
三、蛋白质的形成过程
C
C
H
R1
H2N
C
O
C
H
R2
H
N
O
C
H
COOH
R3
H
N
H2O
三肽
H2O
n个氨基酸分子形成 1条肽链:
形成肽键：
脱去水分子：
至少含有—NH2和—COOH数：
n–1个
n–1个
各1个
三、蛋白质的形成过程
1.肽键数和脱水数的计算
3个氨基酸分子形成 1条肽链:
形成肽键：
脱去水分子
3–1个
3–1个
计算
C
C
H
R1
H2N
C
O
C
H
R2
H
N
O
C
H
COOH
R3
H
N
H2O
三肽
H2O
三、蛋白质的形成过程
那形成m条肽链呢？
n个氨基酸分子形成 m 条肽链:
形成肽键：
脱去水分子：
至少含有—NH2和—COOH数：
n–m个
n–m个
各m个
1.肽键数和脱水数的计算
计算
（1）n个氨基酸分子形成 1 条肽链:
形成肽键:
脱去水分子:
至少含有 —NH2和 —COOH数：
n -1 个
n -1 个
各1个
（2）n个氨基酸分子形成 m 条肽链:
形成肽键：
脱去水分子：
至少含有—NH2和—COOH数：
n–m个
n–m个
各m个
公式1：肽键数= 脱水数=氨基酸数-肽链数
1.肽键数和脱水数的计算(链状结构）
三、蛋白质的形成过程
计算
6个氨基酸组成的链状多肽
三、蛋白质的形成过程
计算
(环状结构）
注意：环状肽其实是在链状肽的基础上，首尾又连接起来，从而又形成一个肽键。
1.肽键数和脱水数的计算
6个氨基酸组成的环状多肽
H2N
COOH
环状肽肽键数是多少？
环状肽脱去水分子数是多少？
6个
6个
6个氨基酸组成的环状多肽
10个氨基酸组成的环状多肽
公式1变：肽键数=氨基酸数=脱去的水分子数
如m个氨基酸构成n个环状多肽，有____个肽键
（环状结构）
m
三、蛋白质的形成过程
计算
1.肽键数和脱水数的计算
肽键数是多少？
脱去水分子数是多少？
十个
十个
2、蛋白质中游离氨基和羧基的数目
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
COOH
R6
蛋白质中游离氨（羧）基数=
1
+ R基上氨（羧）基数
1
至少含有的氨（羧）基数=
1条肽链：
三、蛋白质的形成过程
计算
4条肽链：
蛋白质中游离氨（羧）基数=
4
+ R基上氨（羧）基数
至少含有的氨（羧）基数=
4
(链状结构）
前提条件R基未知!!!
思考：假设一条肽链中已知R5中包含一个氨基，R6中包含两个羧基。
至少含有氨（羧）基数分别=
2
3
2、蛋白质中游离氨基和羧基的数目
C
H
C
R1
H2N
O
N
H
C
H
C
R2
O
N
H
C
H
C
R3
O
N
H
H
C
H
R5
COOH
C
C
CH2
O
N
H
S
S
2HC
C
C
R6
O
N
H
C
H
C
R7
O
N
H
H
C
H
COOH
R8
NH2
公式2变：蛋白质中游离氨（羧）基数目=肽链数+R基中氨（羧）基数
三、蛋白质的形成过程
计算
公式2：蛋白质中至少含有的游离的氨（羧）基数=肽链数
（链状结构）
前提条件R基未知!!!
5个氨基酸组成的链状多肽
三、蛋白质的形成过程
计算
(环状结构）
5个氨基酸组成的环状多肽
H2N
COOH
2、蛋白质中游离氨基和羧基的数目
蛋白质中氨（羧）基数=
R基上氨（羧）基数
0
至少含有的氨（羧）基数=
公式3变：蛋白质中游离氨（羧）基数目=R基中氨（羧）基数
公式3：蛋白质中至少含有的游离的氨（羧）基数=0
前提条件R基未知!!!
巩固训练
练习1. m个氨基酸形成n条链，其中有z条环状肽，则肽键总数是多少？
六、与蛋白质有关的计算
方法一：
分开算，链状肽和环状肽的肽键数可以吗？
方法二：
第一步，将环状肽当作链状肽，那么形成的肽键总数是m-n
第二步，其中有z个环状肽
技巧：环状肽其实是在链状肽的基础上，首尾又连接起来，从而又形成一个肽键。
设形成链状肽氨基酸数为x，那么形成环状肽的氨基酸数就为m-x。
那么多了z条环状肽，就多了z个肽键。
解：m-n+Z
链状肽条数为n-Z
链状肽肽键数=脱水数=氨基酸数-肽链数
环状肽肽键数=脱水数=氨基酸数
=x-(n-z)
=(m-x)
肽键数= x-(n-z) + (m-x)
练习2.如图，甲为某蛋白质的肽链结构示意图(其中数字为氨基酸序号)，图乙为部分
肽链放大图，请据图判断下列叙述中正确的是(　　)
A．该蛋白质中含有1条肽链124个肽键
B．图乙中含有的R基是①②④⑥⑧
C．从图乙可推知该肽链至少含有2个游离的羧基
D．图乙②中的—NH2不参与脱水缩合反应
123个
×
×
COOH
3个
R基上的 氨基不参与反应
D
肽键数=氨基酸数-1
H2N-
-COOH
R1
R2
R3
Rn-2
Rn-1
Rn
H2N-
-COOH
R1
R2
R3
Rn-2
Rn-1
Rn
氨基（或羧基）数=R基上的氨基（或羧基）数+ 1
D
练习3.某蛋白质由三条肽链组成(如图)，共含有48个氨基酸，那么该蛋白质形成过程中共计脱去水分子的个数是 (　　 )
A．44 B．45
C．46 D．47
-1
-1
-0
链状肽
链状肽
环状肽
C
由于氨基酸之间能够形成氢键等，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。
2.由肽链形成蛋白质
氢键
二硫键
+
二硫键
三、蛋白质的形成过程
二硫键
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（“—S—S—”，它是由2个“—SH”脱氢形成的）相互结合在一起。
S
S
SH +
HS
+ 2H
2.由肽链形成蛋白质
三、蛋白质的形成过程
氨基酸之间脱水缩合形成肽链
一条肽链的特定区域进行有规律的盘曲、折叠
这条肽链进一步盘绕形成一定的空间结构
四条肽链聚集在一起形成复杂空间结构
由氨基酸形成血红蛋白的示意图
多肽链具备一定的空间结构后即为蛋白质。
三、蛋白质的形成过程
(总结)
一级结构
二级结构
三级结构
四级结构
注意：并不是所有蛋白质均有四级结构
组成蛋白质的氨基酸有21种
蛋白质有多少种
1010～1012种

21种氨基酸如何构成多种多
样的蛋白质？
问
四、蛋白质结构的多样性
1、有A、B、C三种不同的氨基酸各一个，可以形成多少种不同的
二肽？三肽？
2、有A、B、C三种不同的氨基酸无数个，可以形成多少种不同的
二肽？三肽？n肽？ 21种不同的氨基酸无数个形成5肽？
3、21种氨基酸组成含n个氨基酸的大分子蛋白质，有多少种可能？
3×3=32
33
3n
3×2
3×2×1
21n
思考 讨论
215
四、蛋白质结构的多样性
氨基酸的种类、数目、排列顺序变化，使蛋白质的结构多样
四、蛋白质结构的多样性
肽链盘曲、折叠形成的空间结构多样，使蛋白质的结构多样
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
1、蛋白质结构多样性的原因(直接原因)
四、蛋白质结构的多样性
结构多样性决定了其功能的多样性
(根本原因)
基因的多样性
思考·讨论
3.如果用21个不同的字母代表21种氨基酸，若写出由10个氨基酸组成的长链，可以写出多少条互不相同的长链？试着说出蛋白质种类多种多样的原因（提示：一个蛋白质分子往往含有成百上千个氨基酸）。
10个氨基酸能够组成2110条互不相同的长链。
氨基酸的数目、种类、排列顺序的多样性，以及蛋白质具有复杂的空间结构，是蛋白质种类多种多样的原因。
P31
每一种蛋白质分子都有与它所承担功能相适应的独特结构，如果氨基酸序列改变或蛋白质的空间结构改变，就可能会影响其功能。
2、结构与功能相适应
四、蛋白质结构的多样性
单个氨基酸改变
蛋白质结构异常
红细胞形态异常
镰刀型细胞贫血症
蛋白质的功能改变
空间结构改变
2、结构与功能相适应
四、蛋白质结构的多样性
正常血
红蛋白
异常血
红蛋白
组成元素
C、H、O、N（S等）
导致
氨基酸（基本单位）
种类：21种
必需氨基酸：8种
非必需氨基酸：13种
通式：
特点：至少有一个－NH2和一个－COOH连在同一个C原子上等
脱水缩合
肽
氨基酸种类不同
氨基酸的数目不同
氨基酸排列顺序不同
多肽的空间结构不同
折叠盘曲
蛋白质
结构多样性
功能多样性
构成生物体，如结构蛋白
运输作用，如血红蛋白
催化作用，如酶
调节作用，如胰岛素
免疫作用，如抗体
组成
决定
O
H
H2N
R
C
C
OH
生命活动的
主要承担者
小结
相邻氨基酸间通过肽键连接
二肽、多肽
定义：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。
因素：化学因素（如强酸、强碱、重金属离子、酒精）
物理因素（如加热、剧烈振荡、超声波、射线等）
实质：蛋白质的空间结构发生了改变。但在变性过程中，肽键没有断裂， 化学组成也没有改变,也就是说一级结构未发生改变。
正常蛋白质：
卷曲、紧密
变性蛋白质：伸展、松散
结果：生物活性丧失，例如酶失去催化能力。
五、蛋白质的性质
1.蛋白质的变性
一般不可逆
应用：
鸡蛋、肉类等经高温后蛋白质变性，更易消化。
2) 细菌、病毒经过加热、加酸、加酒精等处理后因蛋白质变性
而灭活。（消毒、灭菌）
五、蛋白质的性质
1.蛋白质的变性
一般不可逆
思考
1.为什么吃熟鸡蛋、熟肉更容易消化？
高温使蛋白质的空间结构变得伸展、松散，肽键被暴露，使它易与蛋白酶结合，容易被蛋白酶水解。
2.变性的蛋白质还能跟双缩脲试剂反应吗？
可以，因为变性的蛋白质空间结构破坏了，但是肽键还在；双缩脲
试剂是与蛋白质中的肽键发生反应的。
（含2个以上肽键）
按照方式：
酶水解、酸水解、碱水解
按照程度：
完全水解（彻底水解）——氨基酸
不完全水解（部分水解）——不同大小的肽段和氨基酸
蛋白质的水解
※糖尿病病人只能注射而不能口服胰岛素
因为胰岛素是一种蛋白质，口服会在消化道里以蛋白质的形式被消化成氨基酸，而失去胰岛素的功能。
水解
＋
酶
五、蛋白质的性质
2.蛋白质的水解
蛋白酶：常用胰蛋白酶、胃蛋白酶、糜蛋白酶
思考·讨论
2.进入人体消化道的蛋白质食物，要经过哪些消化酶的作用才能分解为氨基酸？这些氨基酸进入人体细胞后，需经过怎样的过程才能变为人体的蛋白质？人体中的蛋白质和食物中的蛋白质会一样吗？
蛋白质 多肽 氨基酸
胃蛋白酶
肠肽酶
胰蛋白酶
食物中的蛋白质要经过胃蛋白酶、胰蛋白酶、肠肽酶等多种水解酶的作用，才能分解为氨基酸。这些氨基酸进入人体细胞后，要脱水缩合形成二肽、三肽……多肽，由多肽链构成人体蛋白质。人体蛋白质与食物中的蛋白质不一样，其具有完成人体生命活动的结构和功能。
P31
定义：指在蛋白质水溶液中加入轻金属盐（如氯化钠、硫酸钠）或铵盐（硫酸铵），随着盐浓度增大而使蛋白质溶解度降低，进而产生沉淀而析出的现象。降低盐溶液溶度后，蛋白质又会重新溶解。
因素：盐溶液的浓度等。
五、蛋白质的性质
3.蛋白质的盐析
实质：蛋白质的空间结构没有发生改变，在中性盐溶液中溶解度改变。
结果：生物活性不会失活。
应用：用于分离、提纯蛋白质
可逆
蛋白质结构改变，肽键断裂。
因素：腐生微生物
生物活性：失活
应用：冷冻、真空、干燥条件抑制微生物生长繁殖，延长食品储藏期。
五、蛋白质的性质
4.蛋白质的变质
不可逆
巩固训练
1.下列有关蛋白质结构和功能的叙述中，正确的是(　　)
A．催产素和血管舒张素均为九肽，但它们的功能差异很大，完全取决于构成
两者的氨基酸种类
B．由四个不同种类的氨基酸构成的三肽最多有27种
C．鸡蛋煮熟后，蛋白质变性失活，但并未引起蛋白质分子中肽键的断裂
D．肽键中元素组成的不同也是影响蛋白质结构多样性的原因
答案　C
解析　构成催产素和血管舒张素的氨基酸数目相同，但构成两者的氨基酸种类及排列顺序的差异，最终造成了两者功能的差异。由三个不同种类的氨基酸构成的三肽共有3×2×1＝6(种)。蛋白质的变性过程中不发生肽键的断裂，主要是空间结构的改变。蛋白质中肽键的元素组成是相同的。
×
由四种不同种类的氨基酸（个数不限）构成的三肽最多有 种。
4×4×4=64
4×3×2=24
空间结构被破坏
×
√
—CO-NH —
×
C
C
2.下图表示有关蛋白质分子的简要概念图，下列对图示分析正确的是 ( )
A．甲中肯定含有S元素
B．多肽中乙的数目等于丙的数目
C．①过程都是经过脱水缩合完成的
D．蛋白质结构和功能的多样性只是由于氨基酸种类和数目多样性造成的
由氨基酸的种类、数目、排列顺序及多肽链的空间结构决定
×
氨基酸数
肽键数
－肽链的条数=
×
√
×
C
C
2.下列有关蛋白质结构、功能多样性的说法，正确的是(　　)
A．蛋白质结构的多样性仅与构成蛋白质的氨基酸的种类、数目和空间结构有关
B．已知某化合物含有C、H、O、N等元素，可以推断此物质为蛋白质
C．不同蛋白质分子中组成肽键的化学元素无差异性
D．蛋白质空间结构改变，可能会导致蛋白质失去生物活性，但这种改变一般
是可逆的
氨基酸的种类、数目、排序及蛋白质的空间结构
×
可能为磷脂、核酸、ATP等
×
√
×
C
蛋白质计算专题
六、与蛋白质有关的计算
1、计算某个氨基酸中C、H、O、N等元素的原子数：
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
C
H
R
NH2
OH
C
O
C2H4O2NR
解析：
2、蛋白质中游离氨基和羧基的数目
C
H
C
R1
H2N
O
N
H
C
H
C
R2
O
N
H
C
H
C
R3
O
N
H
H
C
H
R5
COOH
C
C
CH2
O
N
H
S
S
2HC
C
C
R6
O
N
H
C
H
C
R7
O
N
H
H
C
H
COOH
R8
NH2
公式2变：蛋白质中游离氨（羧）基数目=肽链数+R基中氨（羧）基数
三、蛋白质的形成过程
公式2：蛋白质中至少含有的游离的氨（羧）基数=肽链数
（链状结构）
三、蛋白质的形成过程
2、蛋白质中游离氨基和羧基的数目
(环状结构）
公式3变：蛋白质中游离氨（羧）基数目=R基中氨（羧）基数
公式3：蛋白质中至少含有的游离的氨（羧）基数=0
例2.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
六、与蛋白质有关的计算
例3. 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
六、与蛋白质有关的计算
氨基酸
肽键
氨基酸数 肽链数 肽键数 脱水数
－
=
=
2
5
6
3
1
1
8
2
2
6
5
6
－
=
=
－
=
=
3.肽键数、脱水数、氨基酸数(n)和肽链数(m)之间的关系
六、与蛋白质有关的计算
公式3：链状肽：
氨基酸数－肽链数=肽键数=脱去的水分子数
氨基酸
肽键
氨基酸数 肽键数 脱水数
5
5
3
3
3
5
3.肽键数、脱水数、氨基酸数(n)和肽链数(m)之间的关系
公式3变：环状肽：
氨基酸数=肽键数=脱去的水分子数
六、与蛋白质有关的计算
例4.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
肽键数=水分子数=900/18=50
氨基酸数=肽键数+肽链数=50+2=52
六、与蛋白质有关的计算
（1）n个氨基酸分子形成 1 条肽链，每个氨基酸平
均相对分子质量为a:
蛋白质相对分子质量:
na-(n-1) × 18
（2）n个氨基酸分子形成 m 条肽链，每个氨基酸平
均相对分子质量为a:
蛋白质相对分子质量:
na-(n-m) × 18
4、蛋白质相对分子量的计算
公式3：蛋白质相对分子量
=氨基酸数×氨基酸平均相对分子质量-脱水数× 18
六、与蛋白质有关的计算
H2O
C
H
H2N
C
R1
O
OH
COOH
H
C
R2
N
H
H
4、蛋白质相对分子质量的计算（存在二硫键）
六、与蛋白质有关的计算
（存在二硫键）
公式3变：蛋白质相对分子质量=氨基酸数×氨基酸平均相对分子质量 - 脱去的水分子数×18
- 二硫键数×2
H2O
C
H
H2N
C
R1
O
OH
COOH
H
C
R2
N
H
H
S
S
SH +
HS
+ 2H
4、蛋白质相对分子量的计算
六、蛋白质的相关计算
巯基
例5.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128，一条含有100个肽键的多肽链的分子量为多少？
（100+1）X128—100X18=11128
蛋白质的相对分子质量＝氨基酸数×氨基酸的平均相对分子质量 脱水数×18
脱水数=肽键数=氨基酸数—肽链数
六、与蛋白质有关的计算
例6：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　
脱水数＝100 2＝98
蛋白质的分子量＝128×100 18×98＝11036
c
六、与蛋白质有关的计算
　例7：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20种氨基酸的平均分子量为128，则鹅膏草碱的分子量约为( )
　　A. 1024 B. 898
　　C. 880 D. 862
C
8X128—8X18=880
六、与蛋白质有关的计算
例8：若某蛋白质的分子量为11935，在合成这个蛋白质分子的过程中脱水分子量为1908，假设氨基酸的平均分子量为127，则组成该蛋白质分子的肽链有（　）
A.1条　 B. 2条　　C.3条　　 D. 4条
C
11935=（1908/18+m）×127-1908
六、与蛋白质有关的计算
蛋白质的相对分子质量＝氨基酸数×氨基酸的平均相对分子质量 脱水数×18
脱水数=氨基酸数—肽链数
氨基酸数不知道
脱水数不知道
但是我们知道脱水分子量为1908，且水的分子量为18，所以可以算出脱水数等于1908/18
设肽链数为m
氨基酸数= 1908/18+m
5、蛋白质中N、O、C、H原子数计算
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
公式4：N原子数=
肽链数
=各氨基酸N原子总数
公式5：O原子数=
=各氨基酸O原子总数－脱去水分子数
六、与蛋白质有关的计算
——原子守恒法
+肽键数
＋R基上N原子数
2×肽链数
+肽键数
＋R基上O原子数
5、蛋白质中N、O、C、H原子数计算
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
公式6：C原子数=
氨基酸数×2+R基上C原子数
公式7：H原子数=
各氨基酸H原子总数－2×肽键数(－2×二硫键数)
六、与蛋白质有关的计算
——原子守恒法
氨基酸数×4+R基上H原子数
例9.现有氨基酸100个，其中氨基总数为102个，羧基总数为101个，则由这些氨基酸合成的含有2条肽链的蛋白质中，含有氧原子的数目是(　　)
A．101 B．102
C．103 D．104
D
六、与蛋白质有关的计算
公式5：O原子数=
=各氨基酸O原子总数－脱去水分子数
2×肽链数
+肽键数
＋R基上O原子数
101x2-（100-2）=104
2x2+（100-2）+2=104
　例10：现有一分子式为C63H103O45N17S2的一条多肽链化合物，已知形成该化合物的氨基酸中有一个含2个氨基，另一个含3个氨基，则该多肽化合物水解时最多消耗多少个水分子？
一个氨基酸的R基含有1个氨基，另一个氨基酸的R基中含有2个氨基，脱水数= 17-1-1-2=13，那么该多肽化合物水解消耗水分子数是13个。
六、与蛋白质有关的计算
公式4：N原子数=
肽链数
=各氨基酸N原子总数
+肽键数
＋R基上N原子数
17=1+脱水数+1+2
水解
＋
酶
肽 链 数 氨基酸 平均相对 分子质量 氨基酸 数目 肽键 数目 脱去 水分子 数目 多肽的 相对 分子质量 氨基 数目 羧基
数目
1 a n 至少 个 m a n 至少 个 环状多肽 a n 至少 个 n-1
n-1
na-18(n-1)
1
n-m
n-m
n
n
na-18(n-m)
na-18n
m
0
六、与蛋白质有关的计算
练习与应用（P32）
一、概念检测
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。（ ）
2.质量相等的下列食物中，蛋白质含量最多的是( )
A. 烧牛肉 B.烤甘薯 C. 馒头 D.米饭
√
×
√
×
A
3.下列物质中，属于构成蛋白质的氨基酸的是（ ）
4.下列物质中，不属于蛋白质的是( )
A.胰岛素 B.胆固醇 C.胃蛋白酶 D.抗体
B
A
二、拓展应用
1.民间有一种“吃什么补什么”的说法，如吃鱼眼能明目，喝虎骨酒可以壮筋骨。请你运用本节所学的知识对这种说法作出评价。
1. 提示：食物中的蛋白质是大分子有机物，不能被直接吸收，它们都要被消化成细胞可以吸收的小分子物质才能被人体吸收，这些小分子都要在人体细胞内重新合成不同的蛋白质在人体内执行不同的功能。
回答下列问题。
（1）构成脑啡肽的氨基酸数目是_______；有_____种氨基酸参与了脱水缩合反应；生成的水分子数目是______。
（2）请在图中标出其中的一个肽键。
2.某种脑啡肽具有镇痛作用，它的基本组成单位是氨基酸。下面是该脑啡肽的结构式。
5
4
4
小技巧：1、肽键只是一条横线，如果觉得不太好分辨，可根据
C
O
N
H
从而判断出有几个肽键，根据公式：肽键数=氨基酸数-肽链数，从而推测出氨基酸数。
2、判断有几种氨基酸就必须看R基
回答下列问题。
（1）构成脑啡肽的氨基酸数目是_______；有_____种氨基酸参与了脱水缩合反应；生成的水分子数目是______。
（2）请在图中标出其中的一个肽键。
（3）如果上图中的氨基酸顺序发生了改变，还会具有脑啡肽的功能吗？为什么？
2.某种脑啡肽具有镇痛作用，它的基本组成单位是氨基酸。下面是该脑啡肽的结构式。
（3）不能，因为氨基酸的排列顺序决定了脑啡肽的功能，如果氨基酸排列顺序变了，新的物质就不具有脑啡肽的镇痛功能
5
4
4
3. 在评价各种食物中蛋白质成分的营养价值时，人们格外注重其中必需氨基酸的种类和含量。这是为什么？
3. 必需氨基酸是人体细胞不能合成的氨基酸，必须从食物中获得，因此在评价各种食物中蛋白质成分的营养价值时，人们注重其中必需氨基酸的种类和含量。