第2节 生命活动的主要承担者

(共28张PPT)
我国合成世界上第一个人工合成蛋白质——结晶牛胰岛素
第2节 生命活动的主要承担者
——蛋白质
2004年劣质奶粉充斥阜阳 上百婴儿受害近半死亡。
２００８年
2008年，8省发现肾结石患儿已达6244例肾结石，都曾服用“三鹿”牌婴儿奶粉，死亡1例。有超过五万名婴儿受到影响 。
第2节 生命活动的主要承担者
——蛋白质
学习目标：
1.说明氨基酸的结构特点，以及氨基酸形成蛋白质的过程。
2.概述蛋白质的结构和功能。
3.认同蛋白质是生命活动的主要承担者。
4.关注蛋白质研究的新进展。
一、氨基酸及其种类
1种类
组成生物体蛋白质的氨基酸约有20种;
必需氨基酸8种（婴儿有9种） ;
非必需氨基酸12种。
不挑食，保证从食物中获取足够的必需氨基酸。
甘氨酸
缬氨酸
H2N－C－C－OH
H
O
CH3
丙氨酸
H2N－C－C－OH
H
H
O
H2N－C－C－OH
H
CH
CH3
CH3
O
羧基
氨基
侧链基团（R基）
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？能否写出氨基酸的通式？
氢原子
3、不同氨基酸分子的区别在哪里？
C H O N (S P)
每种氨基酸分子　　　都含有　　　　（　　　）
　和　　　　　（　　　　）。
且都有一个氨基和一个羧基连接在　　　　　　上。
氨基酸分子不同，就不同在 。
至少
一个氨基
—NH2
一个羧基
—COOH
C
H
C OH
N
R
2、氨基酸的结构通式：
同一个碳原子
R基
H
H
O
或简写成：
H2N－CH－COOH
构成生物体蛋白质氨基酸的判断依据
-NH2、-COOH、是否连在同一个“C”上
R
—C—
H
NH2
COOH
CH3
—C—
H
NH2
COOH
CH2
SH
—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）以上属于组成蛋白质氨基酸的是_____________________
①②④
—CH3,
—H,
SH
CH2
谷氨酸的R基为－C3H5O2，在一个谷氨酸分子中，含有碳和氧的原子数分别是( )
A.4、4 B.5、4 C.4、5 D.5、5
R1
C
H
H2N
C
OH
O
COOH
R2
COOH
H
N
C
H
H
NH2
R2
COOH
H
N
C
H
R1
C
H
H2N
C
O
H2O
＋
肽键
二肽
2、氨基酸是如何组成蛋白质的？
脱水缩合
R3
COOH
H
N
C
H
H
H2O
＋
肽键
R2
H
N
C
H
R1
C
H
H2N
C
O
C—OH
O
=
二肽
三肽
=
R2
C
H
N
C
H
R1
C
H
H2N
C
O
R3
COOH
H
N
C
H
O
肽键
肽键
请找出氨基酸个数、肽键数、肽链数、产生水分子数的关系
1.1、6个氨基酸形成1条肽链时，形成几个肽键？
脱掉几个水分子？
1.2、n个氨基酸形成1条肽链时，形成几个肽键？
脱掉几个水分子？
1.3、n个氨基酸形成2条肽链时，形成几个肽键？
脱掉几个水分子？
1.4、n个氨基酸形成m条肽链时，形成几个肽键？
脱掉几个水分子？
H2N——
——COOH
5个
n-1
n-2
n-m
归纳
假设氨基酸的平均相对分子质量为a，由n个氨基酸分
别形成1条肽链或m条肽链：
形成
肽链数 形成肽
键数 脱去水
分子数 氨基数目 羧基数目 多肽相对分子质量
1 n－1 n－1 至少1个 至少1个 na－
18(n－1)
2 n—2 n—2 至少2个 至少2个 na－
18(n－2)
m n－m n－m 至少m个 至少m个 na－
18(n－m)
(1)若n个氨基酸形成一环状多肽，则：
肽键数＝脱去水分子数＝氨基酸数(n)
(2)在多肽相对分子质量计算时，还要考虑 一些其他化学变 化过程，如二硫键(—S—S—)的形成，每形成一个二硫键， 脱去2个—H，故相对分子质量减少2。
—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
⑨
③
（1）该化合物中，①表示________， ③ 表示________ ，⑦表示________。
（2）该化合物有氨基_____个，有羧基____个。该化合物的名称是____________，它是由______个氨基酸通过　　　　　反应生成，同时产生　　　个水分子。
氨基
羧基
肽键
2
2
多肽
（四肽）
４
脱水缩合
３
跟踪练习
1.
２．某二十二肽被水解成1个四肽，2个三肽，2个六肽，则这些短肽的氨基总数的最小值及肽键总数依次是（ ）
A、6, 18 B、5, 18
C、5, 17 D、6, 17
C
COOH
H2N
H2N
COOH
H2N
COOH
COOH
H2N
COOH
H2N
或用公式：肽键数=22－5=17
3.2个氨基酸分子缩合形成二肽，并生成一分子水，这分子水中的氢来自（ ）
A.羧基 B.氨基
C.羧基和氨基 D.连接在碳原子上的氢
4、人的一种抗体共含764个氨基酸，有4条肽链，肽键____个，至少有氨基____个，羧基____个。
760
４
４
5、20种氨基酸的平均分子量是128，有100个氨基酸形成3条肽链的蛋白质，分子量约为( )
A．12800 B．11018
C．11054 D．11638
C
【解析】
100×128－（100－3）×18=11054
氨基酸组成蛋白质的过程
氨基酸
二肽
三肽
多肽
一条多肽链折叠形成蛋白质
几条多肽链折叠形成蛋白质
脱水缩合
脱水缩合
脱水缩合
折叠盘曲成空间结构
二、蛋白质的结构及其多样性
1.氨基酸组成蛋白质分为哪几个结构层次？
2.如果多肽链折叠方式发生改变，请问蛋白质的结构是否改变？
氨基酸 ——— 多肽 ——— 蛋白质
脱水缩合
盘曲折叠
请根据所给图形解释蛋白质分子结构的多样性的原因!
①氨基酸种类不同，肽链结构不同
◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇
◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎
◇-◇-◇-◇-◇-◇
◇-◇-◇-◇
②氨基酸数目不同，肽链结构不同
◇-◇-◎-◎-
◇-◇-◎-◎-
◎-◎-
◇-◇
-◎-◇-◇-◎-
③氨基酸排列顺序不同，肽链结构不同
④肽链空间结构不同，蛋白质种类不同
P22“思考与讨论”3
氨基酸数目成百上千
氨基酸排列顺序千变万化
肽链的盘曲、折叠、空间结构千差万别
蛋白质结构多样性
氨基酸的种类不同
蛋白质种类
多样性
☆归纳：
小结
蛋白质分子结构层次
基本单位 氨基酸
种类：20种
通式：
特点：
化学结构 多肽（肽链）
形成：多个氨基酸脱水缩合而成肽键
特点：呈链状结构，又叫肽链，有
一定的氨基酸序列
空间结构 蛋白质分子
连接：肽链通过一定化学键连接
形成：螺旋、卷曲、折叠形成空 间结构
特点：具生物活性、多样性
R
C
H
COOH
H2N
至少有一 个—NH2 和—COOH,且连在
同一碳原子上
脱 水
缩 合
组成元素 C H O N（S P）
同一草场上的牛和羊吃了同样的草，可牛肉和羊肉的口味却有差异，这是由于（ ）
A.同种植物对不同生物的影响不同
B.牛和羊的消化功能强弱有差异
C.牛和羊的蛋白质结构存在差异
D.牛和羊的亲缘关系比较远
练习
2.血液中的血红蛋白和肌肉中的肌蛋白结构不相同的原因是( )
A.所含氨基酸种类不同；
B.所含氨基酸数量不同；
C.所含氨基酸的排列顺序不同；
D.所含氨基酸种类、数目、排列顺序和蛋白质的空间结构不同。
肌球蛋白
血红蛋白
注: 蛋白质结构的不同决定了其功能的不同
即蛋白质结构的多样性决定了其功能的多样性
三、蛋白质的功能
1.结构蛋白：羽毛，肌肉，头发
2.催化作用：酶，大多数酶为蛋白质
3.运输作用：血红蛋白
4.免疫作用：抗体
5.调节生命活动：激素
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。
有关蛋白质的研究还在继续！
国际人类蛋白质组计划