第4節蛋白質是生命活動的主要承擔者第2章

組成細胞的分子闡明生命現象的規律，必須建立在闡明生物大分子結構的基礎上。---中國科學院院士

鄒承魯>>>2019人教版高中生物學必修1課件

從某些動物組織中提取的膠原蛋白，可以用來制作手術縫合線。手術后過一段時間，這種縫合線就可以被人體組織吸收，從而避免拆線的痛苦。問題探討1、為什么這種縫合線可以被人體組織吸收？2、這種縫合線發生什么樣的化學變化才能被吸收？這對你認識蛋白質的化學組成有什么啟示？?

因為組成動物和人體的膠原蛋白是相似的物質。?

這種手術縫合線要變為小分子物質才能被吸收，初中學習過食物中的蛋白質要分解為氨基酸才能被吸收，因此說蛋白質在化學組成上應該可以分為更小的分子。回

顧?

組成細胞的有機物中含量最多的是蛋白質（右圖）組成細胞的主要化合物及相對含量?

從化學角度看，蛋白質是目前已知的結構最復雜、功能最多樣的分子。?

細胞核中的遺傳信息，往往要表達成蛋白質才能起作用。蛋白質的功能許多蛋白質是構成細胞和生物體結構的重要物質，稱為結構蛋白。例如，肌肉、頭發、羽毛、蛛絲等到成分主要是蛋白質（圖為肌肉纖維）。有些蛋白質能夠調節機體的生命活動，如胰島素（圖中黃色區域的部分細胞能分泌胰島素）。細胞中的化學反應離不開酶的催化。絕大多數酶都是蛋白質（圖為胃蛋白酶結晶）有些蛋白質具有運輸功能（圖為血紅蛋白示意圖，能運輸氧）。有些蛋白質由免疫功能。人體內的抗體是蛋白質，可以幫助人體抵御病菌和病毒等抗原的侵害。?

細胞的各項生命活動都離不開蛋白質！蛋白質是生命活動的主要承擔者。蛋白質的功能?

人體內由數萬種不同的蛋白質。生物界的蛋白質種類多達1010～1012種。蛋白質多種多樣的功能與蛋白質的多樣性有關蛋白質的種類蛋白質種類和功能的多樣性，與蛋白質的組成和結構有關嗎？蛋白質的基本組成單位——氨基酸?

蛋白質的基本組成單位是氨基酸胰島素是由51個氨基酸組成的蛋白質血紅蛋白是由574個氨基酸組成的蛋白質思考·討論1、這些氨基酸的結構具有什么共同特點？?

每種氨基酸至少都含有一個氨基和一個羧基，并且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上。氨基酸的結構特點2、“氨基酸”這一名詞與其分子結構有怎樣的對應關系？?

“氨基酸”代表了氨基酸分子結構中的主要部分——氨基和羧基。?

氨基酸分子結構通式氨基羧基側鏈基團各種氨基酸之間的區別在于R基的不同。蛋白質的基本組成單位——氨基酸氨基酸的結構特點問題：每種氨基酸都只有一個氨基和一個羧基嗎？?某些氨基酸的R基上也含有氨基或羧基。蛋白質的基本組成單位——氨基酸1、下列哪個不是構成蛋白質的氨基酸（

）趁熱打鐵D蛋白質的基本組成單位——氨基酸2、下列屬于構成蛋白質的氨基酸的是()趁熱打鐵3、谷氨酸的R基為C3H5O2，一分子谷氨酸含有C、H、O、N原子數依次是（

）（A）5、9、4、1（B）4、8、5、1（C）5、8、4、1（D）4、9、4、1??A蛋白質的基本組成單位——氨基酸某些氨基酸含有的其它元素（如S元素）位于氨基酸的哪個部位？R基某種胰島素的二硫鍵示意圖硒代半胱氨酸分子結構你偏食嗎？為什么有些食品要添加某些氨基酸？在人體中，組成蛋白質的氨基酸有21種。蛋白質的基本組成單位——氨基酸?

必需氨基酸與社會的聯系1、概念：人體細胞不能合成的，必須從外界環境中獲取的氨基酸。2、包括：（8種氨基酸）甲硫氨酸、纈氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、色氨酸、蘇氨酸、賴氨酸甲（甲）

攜（纈）

一（異）

本（苯）

亮（亮）

色（色）

書（蘇）

來（賴）你偏食嗎？為什么有些食品要添加某些氨基酸？在人體中，組成蛋白質的氨基酸有21種。蛋白質的基本組成單位——氨基酸?

非必需氨基酸與社會的聯系1、概念：人體細胞能夠合成的氨基酸，也可以從食物中獲取。2、包括：（13種氨基酸）丙氨酸、精氨酸、天冬酰胺、天冬氨酸、半胱氨酸、谷氨酰胺、谷氨酸、甘氨酸、組氨酸、脯氨酸、硒代半胱氨酸、絲氨酸、酪氨酸蛋白質的結構及其多樣性蛋白質是以氨基酸為基本單位構成的生物大分子氨基酸（21種）蛋白質（1010~1012種）?

氨基酸是如何組成蛋白質的呢？蛋白質的結構及其多樣性氨基酸的連接方式：脫水縮合＋＋H2O肽鍵脫水縮合二肽氨基酸多肽?

多肽通常呈鏈狀結構，叫作肽鏈。蛋白質的結構及其多樣性氨基酸的連接方式：脫水縮合氨基端羧基端蛋白質的結構及其多樣性寫出六肽的氨基酸排列序（ABCDEF分別代表一種氨基酸）課堂活動ABCDEF蛋白質的結構及其多樣性寫出由1個甘氨酸和1個丙氨酸脫水縮合形成的二肽分子課堂活動甘氨酸

丙氨酸趁熱打鐵蛋白質的結構及其多樣性這兩個二肽分子是同一種物質嗎？氨基酸1：氨基酸2：（1）圖中A表示______，D表示________。（2）該化合物由_____個氨基酸分子失去____個分子而形成的，這種反應叫作___________。在這個過程中，相對分子質量減少了_____。該化合物稱為________。（3）圖中表示R基的字母是______________，表示肽鍵的字母是___________。（4）圖中有_____個肽鍵，有_____個氨基和_____個羧基。（5）該化合物由_____種氨基酸組成。趁熱打鐵蛋白質的結構及其多樣性氨基羧基三兩脫水縮合36三肽B、C、GE、F兩一兩兩肽鍵數與氨基酸數的關系相關計算蛋白質的結構及其多樣性一條肽鏈：兩條肽鏈：?

肽鍵數=氨基酸個數－1?

肽鍵數=氨基酸個數－2計算公式：肽鍵數（脫水數）=氨基酸數－肽鏈數n個氨基酸形成1條肽鏈，至少含有多少個游離氨基（-NH2），至少含有多少個游離羧基（-COOH）呢？相關計算蛋白質的結構及其多樣性n個氨基酸形成2條肽鏈，至少含有多少個游離氨基（-NH2），至少含有多少個游離羧基（-COOH）呢？n個氨基酸形成m條肽鏈，至少含有______個游離氨基（-NH2），至少含有_______個游離羧基（-COOH）。mm相關計算蛋白質的結構及其多樣性小結：由n個氨基酸組成的蛋白質脫去水分子數形成肽鍵數游離氨基數游離羧基數蛋白質的相對分子量1條肽鏈na-18(n-1)m條肽鏈na-18(n-m)環狀鏈na-18n（1）分子式為C63H103O65N17S2的多肽化合物，通常情況下，最多含有()個肽鍵？A、63

B、62

C、17

D、16趁熱打鐵蛋白質的結構及其多樣性D（2）人體免疫球蛋白中，IgG由4條肽鏈構成，共有764個氨基酸，則該蛋白質分子中至少含有游離的氨基和羧基數分別是（

）A、764和764

B、760和760C、762和762

D、4和4D（3）現有1000個氨基酸，共有氨基1020個，羧基1050個，有他們合成的4條肽鏈中，肽鍵、氨基、羧基是數目分別是（）A、999、1016、1046B、996、1、1C、996、24、54D、996、1016、1046趁熱打鐵蛋白質的結構及其多樣性C（4）如右圖表示一個由153個氨基酸構成的蛋白質分子。下列敘述正確的是（）A．該分子中含有152個肽鍵B．該分子形成過程中，產生了153個水分子C．該分子中有1個氨基酸側鏈基團含硫D．該分子徹底水解將產生153種氨基酸B氨基酸形成蛋白質通常具有一定的空間結構?

以氨基酸形成血紅蛋白為例?氨基酸之間脫水縮合形成肽鏈?一條肽鏈的特定區域進行有規律的盤曲、折疊?這條肽鏈進一步盤繞形成一定的空間結構?四條肽鏈聚集在一起形成復雜的空間結構盤曲折疊盤繞聚集氫鍵二硫鍵蛋白質的結構及其多樣性思考·討論1、從氨基酸到蛋白質大致有哪些結構層次？?

氨基酸脫水縮合形成二肽、三肽……多肽；一條肽鏈按照一定形態折疊、盤曲構成空間結構；多條肽鏈構成更為復雜的空間結構。氨基酸怎樣構成蛋白質2、進入人體消化道的蛋白質食物，要經過哪些消化酶的作用才能分解為氨基酸？這些氨基酸進入人體細胞后，需經過怎樣的過程才能變為人體的蛋白質？人體中的蛋白質和食物中的蛋白質會一樣嗎？?

食物中的蛋白質要經過胃蛋白酶、胰蛋白酶、腸肽酶等多種水解酶的作用，才能分解為氨基酸。這些氨基酸進入人體細胞后，要脫水縮合形成二肽、三肽……多肽，由多肽鏈構成人體蛋白質。人體蛋白質與食物中的蛋白質不一樣，其具有完成人體生命活動的結構和功能。思考·討論氨基酸怎樣構成蛋白質3、如果用21個不同的字母代表21種氨基酸，若寫出由10個氨基酸組成的長鏈，可以寫出多少條互不相同的長鏈？試著說出蛋白質種類多種多樣的原因。（提示：一個蛋白質分子往往含有成百上千個氨基酸）?

10個氨基酸能夠組成2110條互不相同的長鏈。氨基酸的數目、種類、排列順序的多樣性，以及蛋白質復雜的空間結構，是蛋白質種類多種多樣的原因。思考·討論氨基酸怎樣構成蛋白質?

組成蛋白質的氨基酸數目成千上萬?氨基酸形成肽鏈時，不同種類氨基酸的排列順序千變萬化?肽鏈的盤曲、折疊方式及其形成的空間結構千差萬別蛋白質分子的結構極其多樣

→細胞中蛋白質種類繁多蛋白質的結構及其多樣性鐮狀細胞貧血的病因正常紅細胞（運氧能力強）鐮狀紅細胞（運氧能力弱）?

氨基酸序列或蛋白質的空間結構改變，就可能會影響其功能。