第2章組成細胞的分子手術縫合線第4節蛋白質是生命活動的主要承擔者1．為什么縫合線可以被人體組織吸收？2．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何啟示？ 因為與組成動物和人體的膠原蛋白是相似的物質。要變為小分子物質才能被吸收。說明蛋白質可以分為更小的分子。思考：為什么說蛋白質是生命活動的主要承擔者（閱讀P28）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)。催化有些蛋白質具有運輸功能(圖為血紅蛋白示意圖，能運輸氧)。運輸有些蛋白質有免疫功能。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。免疫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、蛛絲等的成分主要是蛋白質(圖為肌肉纖維)。結構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)。調節一、蛋白質的功能連一連結構調節催化運輸免疫抗體胰島素等蛋白質類激素絕大多數酶毛發，肌肉等血紅蛋白一、蛋白質的功能這與蛋白質的組成和結構有關嗎？1010～1012種蛋白質功能多種多樣蛋白質種類多種多樣非必需氨基酸：

必需氨基酸：組成人體蛋白質的21種氨基酸甲硫氨酸，纈氨酸，賴氨酸，異亮氨酸，亮氨酸，苯丙氨酸，色氨酸，蘇氨酸共13種，人體細胞能夠合成的氨基酸成人共8種，人體細胞不能合成的氨基酸（甲攜來一兩本“色”書）（嬰兒9種，組氨酸）二、蛋白質的基本組成單位——氨基酸1、氨基酸的種類①氨基酸的組成元素是什么？②找出共同點和不同點，寫出氨基酸的結構通式③“氨基酸”名詞與其分子結構有怎樣的對應關系？甘氨酸纈氨酸丙氨酸亮氨酸閱讀P29，結合下圖回答下列問題：二、蛋白質的基本組成單位——氨基酸2、氨基酸的結構主要是C,H,O,N氨基——-NH2酸——-COOH（羧基）CHRNH2COOHRHH2N—C—COOH側鏈基團R：決定氨基酸的種類和理化性質。SeH練一練：以下哪些是組成蛋白質的氨基酸?CHNH2COOHCH2SHCHNH2COOHCH2SHCHNH2COOHCH2OHCHNH2HCH2COOH√√××判斷下列分子是不是氨基酸？如果是的話，R基是什么？CCOOHCH3HOOCHCNH2CH3H2NHCHHOOCHCH2NH2CNH2HOOCHCH2NH2CHNH2HOOCCHNH2HOOC12345×××氨基酸：21種蛋白質：1010～1012種三、蛋白質的結構及其多樣性？CHR1H2NCOOHHH2OHNCHR2COOHH2OHNCHR3COOH二肽肽鍵

三肽肽鍵三、蛋白質的結構及其多樣性脫水縮合......多肽三、蛋白質的結構及其多樣性脫水縮合1.氨基酸脫水縮合產生的水中各原子來源?H來自于

；O來自于

。—H2N—COOH、—COOH2.一條肽鏈中，氨基和羧基數各是多少?至少含一個氨基和一個羧基，位于肽鏈兩端，多余的分布在R基中3.氨基酸、肽鏈、形成的水分子、肽鍵的數量關系是怎樣的？氨基酸數－肽鏈數＝形成的水分子數＝肽鍵數4.假設氨基酸的平均相對分子質量為a，由n個氨基酸形成1條肽鏈，

則該多肽的相對分子質量是多少？若形成m條肽鏈呢？na－18(n－1)

na－18(n－m)多肽三、蛋白質的結構及其多樣性蛋白質形成有些蛋白質分子含有兩條或多條肽鏈，它們通過一定的化學鍵相互結合

如：二硫鍵-SH+HS-→-S-S-(二硫鍵)+2H思考：在形成一個二硫鍵時，相對分子質量減少多少？多肽三、蛋白質的結構及其多樣性思考.討論由氨基酸形成血紅蛋白的示意圖（P31）氨基酸之間脫水縮合形成肽鏈肽鏈進行進一步盤繞形成一定的空間結構四條肽鏈聚集形成復雜空間結構一條肽鏈的特定區域進行有規律的盤曲、折疊1、蛋白質大致有哪些結構層次？2、C、H、O、N等元素→氨基酸→二肽→三肽→……→多肽→一條或幾條多肽鏈盤曲折疊形成蛋白質。蛋白質多肽氨基酸胃蛋白酶腸肽酶胰蛋白酶，不一樣三、蛋白質的結構及其多樣性蛋白質結構多樣性的原因①三個不同種氨基酸可形成多少種三肽？②體內有21種常見氨基酸，能形成多少種三肽？③由500個氨基酸形成的肽鏈可能有多少種？2132150061、氨基酸的種類、數目、排列順序千變萬化三、蛋白質的結構及其多樣性蛋白質結構多樣性的原因1、氨基酸的種類、數目、排列順序千變萬化β-折疊2、肽鏈的盤曲折疊方式及其形成的空間結構千差萬別α-螺旋三、蛋白質的結構及其多樣性蛋白質結構多樣性功能多樣性決定每一種蛋白質分子都有與它所承擔功能相適應的獨特結構結構運輸催化調節免疫

谷氨酸→纈氨酸運輸氧的能力會大為減弱三、蛋白質的結構及其多樣性結構決定功能的例子

（1）該圖中，①表示

，③表示

，⑦表示

。（2）該化合物由

個氨基酸分子失去

個水分子而形成，這種反應叫

反應。（3）該化合物含有

個肽鍵，該圖所示化合物的名稱是：

。（4）該圖中所示的氨基酸種類不同，是由

決定的。（5）如果圖中氨基酸的平均分子量為180，則該化合物的分子量是

。

—CNH2HH—C—ON—HC—CH3HCOOH—C—ON—HC—HCH2CONH2—C—ON—HHCH2CCOOH①②③④⑥⑤⑦⑧⑨例1、根據上面圖解，回答問題：氨基肽鍵羧基四肽(多肽)三四脫水縮合R基三666練一練三、蛋白質的結構及其多樣性變性導致變性的因素：高溫、強酸、強堿、重金屬離子氨基酸順序

，肽鍵

，空間結構

，功能

。不變不變改變改變能，因為雙縮脲試劑檢測的是肽鍵思考：蛋白質變性后還能用雙縮脲試劑檢測嗎？與社會的聯系（P32）鹽析向蛋白質溶液中加鹽后，會使蛋白質凝聚而從中析出，加水又可重新溶解，屬于物理變化，可逆。不可逆練習與應用P32一、概念檢測1.√××√2.A3.A4.B二、拓展應用1.食物中的蛋白質是大分子有機物，它們都要被消化成細胞可以吸收的小分子物質才能被人體吸收，這些小分子在人體細胞內重新合成不同的蛋白質執行不同的功能。2.(1)5，4，4。(2)見下圖。(3)不具有，因為氨基酸的排列順序決定了腦啡肽的功能，如果氨基酸排列順序變了，新的物質就不具有腦啡肽的鎮痛功能。3.必需氨基酸是人體細胞不能合成的氨基酸，必須從食物中獲得，因此在評價各種食物中蛋白質成分的營養價值時，人們注重其中必需氨基酸的種類和含量。作業1、預習第二章第5節，完成教材P36：練習與應用2、完成優化方案P24：教材知識梳理一、氨基酸數、肽鏈數、肽鍵數、脫水數之間的關系二、肽鏈數、氨基數、羧基數之間的關系三、蛋白質相對分子量的計算四、蛋白質中原子數的計算蛋白質計算專題1.鏈狀多肽基團數和相對分子質量的計算(1)肽鍵數=脫水數=氨基酸數-肽鏈數(2)游離氨基(或羧基)數=肽鏈數+R基中氨基(或羧基)數(3)至少含有游離氨基(或羧基)數=肽鏈數(4)蛋白質的相對分子質量=氨基酸的總相對分子質量-脫去水的總相對分子質量-二硫鍵數×2舉例:若氨基酸的平均相對分子質量為a,則由b個氨基酸形成的含1條或m條肽鏈的蛋

白質中的數量關系見表(形成的蛋白質分子中含有x個二硫鍵—S—S—)。關鍵能力定點破蛋白質形成過程中的數量關系?定點肽鏈數氨基酸數肽鍵(或脫水)數游離氨基(或羧基)數蛋白質(或多肽)相對分子質量1bb-1至少1個ab-18(b-1)-2xmbb-m至少m個ab-18(b-m)-2x2.鏈狀多肽中各原子數的計算(1)碳原子數=氨基酸數×2+R基中碳原子數(2)氧原子數=氨基酸數+肽鏈數+R基中氧原子數=肽鍵數+肽鏈數×2+R基中氧原子數(3)氮原子數=氨基酸數+R基中的氮原子數(4)氫原子數=各氨基酸總的氫原子數-脫水數×2-二硫鍵數×23.環狀多肽(1)肽鍵數=氨基酸數=脫水數(2)游離氨基(或羧基)數=R基上的氨基(或羧基)數典例如圖為牛胰島素的結構簡圖及其某片段的分子式,該胰島素由51個氨基酸構成,其中

—S—S—是由兩個—SH脫去兩個H形成的二硫鍵。下列說法錯誤的是(

)A.該牛胰島素分子中含有49個肽鍵B.氨基酸脫水縮合形成胰島素時,水中的氧原子來自羧基C.該胰島素分子中至少有2個游離的氨基和2個游離的羧基D.形成牛胰島素過程中相對分子質量減少了888

C思路點撥:由題圖可知,牛胰島素含兩條肽鏈,含有3個二硫鍵;①中含有1個氨基,⑤中含有1

個羧基。解析：

已知牛胰島素由51個氨基酸構成,肽鏈數為2,則該牛胰島素所含肽鍵數=脫掉水分子

數=51-2=49,A正確。氨基酸脫水縮合是氨基(—NH2)和羧基(—COOH)發生反應,水中的氧

原子來自羧基,氨基中沒有氧,B正確。已知該胰島素含有2條肽鏈,β鏈的部分片段的R基中

含1個游離的氨基、1個游離的羧基,依據游離氨基(或羧基)數=肽鏈數+R基中的氨基(或羧

基)數,可判斷該胰島素中至少含有3個游離的氨基和3個游離的羧基,C錯誤。形成牛胰島素

過程中脫去49分子水和6個氫(形成3個二硫鍵),因此相對分子質量減少了18×49+1×6=888,

D正確。氨基酸數目肽鏈條數肽鍵數脫去H2O數

1212…21形成1條肽鏈時：脫水數＝肽鍵數＝氨基酸數－1一、氨基酸數、肽鏈數、肽鍵數、脫水數之間的關系3n……1141133n-1n-1氨基酸數目肽鏈條數肽鍵數脫去H2O數

n-1n-2n-1n-2…nmn-mn-m結論：脫水數＝肽鍵數＝氨基酸數－肽鏈數一、氨基酸數、肽鏈數、肽鍵數、脫水數之間的關系nn………若n個氨基酸形成的一個環狀肽（仍然叫n肽），

則：脫水數＝肽鍵數＝氨基酸數12n-3n-3n3胰島素分子有A、B兩條肽鏈，A鏈有21個氨基酸，B鏈有30個氨基酸，胰島素分子中肽鍵的數目是()

A.48個B.49個C.50個D.51個例1B由m個氨基酸構成的一個蛋白質分子，含n條多肽，其中z條是環狀多肽，其余是直鏈肽，這個蛋白質分子完全水解共需水分子個數為()

A.m–n+zB.m–n–zC.m–z+nD.m+z+n變式訓練1AH2NR1CHCONR2CHHCOR3CHHNCOR4CHHNCOOH二、肽鏈數、氨基數、羧基數之間的關系H2NR1CHCONR2CHHCOR3CHHNCOR4CHHNCOOH1條肽鏈至少有幾個游離的氨基和羧基？肽鏈條數游離的氨基數游離的羧基數不考慮R基考慮R基不考慮R基考慮R基1

2

………1n二、肽鏈數、氨基數、羧基數之間的關系2n1+R基中的氨基1+R基中的羧基12+R基中的氨基n+R基中的氨基…2n…2+R基中的羧基n+R基中的羧基結論：不考慮R基，n條肽鏈至少含有n個氨基和n個羧基。例3現有氨基酸800個，其中氨基總數為810個，羧基總數為808個，則由這些氨基酸合成的含有2條肽鏈的蛋白質共有肽鍵、氨基和羧基的數目依次分別為

（）A．798、2和2B．798、12和10C．799、1和1D．799、11和9B某22肽被水解成1個4肽，2個3肽，2個6肽，則這些短肽的氨基總數的最小值及肽鍵總數依次是（）A.618B.518C.517D.617C變式訓練3某些蛋白質在形成過程中會形成二硫鍵（—S—S—），每形成一個二硫鍵，相對分子質量要減2。三、蛋白質相對分子量的計算蛋白質相對分子質量=n：氨基酸的數目

a：氨基酸的平均分子質量m：肽鏈條數n·a-18（n-m）注意：—SH+—SH→—S—S—+2H已知20種氨基酸的平均分子量是128，現有一蛋白質分子由兩條多肽鏈組成，共有肽鍵98個，此蛋白質的分子量接近于（）例2CA.12800B.12544C.11036D.12288若某蛋白質的分子量為926，在合成這個蛋白質分子的過程中脫去水的總質量為90，假設氨基酸的平均分子量為127，則組成該蛋白質分子的肽鏈有（）

A.1條

B.2條C.3條

D.

4條

C變式訓練2四、蛋白質中原子數的計算1.N原子數==肽鍵數+肽鏈數×2+R基上的O原子數2.O原子數==肽鍵數+肽鏈數+R基上的N原子數各氨基酸中N原子總數各氨基酸中O原子總數一脫去H2O數3.H原子數=各氨基酸中H原子總數一脫去H2O數×2H2NR1CHCONR2CHHCOR3CHHNCOR4CHHNCOOH例4某蛋白質分子中有M個氨基酸，其中有N條肽鏈，則此蛋白質中至少含有多少個氧原子（

）A.2MB.M-NC.MD.M+ND經分析某條多肽鏈中有O原子p個，N原子q個，它徹底水解后，只得到下列四種氨基酸。分析推算可知，1分子該多肽水解得到的賴氨酸個數為（）DA．

p﹣qB．

q﹣pC．

p﹣q+1D．

q﹣p+1某蛋白質的結構示意圖如下，其中—S—S—表示連接兩條相鄰肽鏈的二硫鍵。若該蛋白質由m個氨基酸構成，則每摩爾該蛋白質在形成時生成的水分子摩爾數和減少的相對分子質量分別為（）DA．m個18mB．(m－2)個18(m－2)C．(m－3)個18(m－3)＋4D．(m－2)個18(m－2)＋4A.圖1所示的蛋白質的相對分子質量為13652

B.圖2中含有的R基是①②④⑥⑧，肽鍵有③⑤⑦三個

C.從圖2可知該肽鏈至少有2個游離的羧基和2個游離的氨基

D.高溫使蛋白質變性，主要是因為破壞了-S-S-、③⑤等結構若20種氨基酸的平均相對分子質量為128。圖1為某蛋白質的肽鏈結構示意圖(其中數字為氨基酸序號)，圖2為部分肽鏈放大示意圖，下列敘述正確的是（）A反饋訓練1圖1圖2有關如圖中蛋白質的敘述，正確的是（）A反饋訓練2A．含有兩條肽鏈

B．共有126個肽鍵

C．R基中共含17個氨基

D．形成該蛋白質時共脫掉125個水分子肉毒類毒素是由兩個亞單位（每個亞單位為一條鏈盤曲折疊而成）組成的一種生物大分子