第二章組成細胞的分子第4節：蛋白質是生命活動的主要承擔者蛋白質是生命活動的主要承擔者蛋白質的功能及組成單位蛋白質的的結構及其多樣性0102

探究一蛋白質的功能及組成單位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。組成動物和人體的膠原蛋白是相似的物質情境一為何這種縫合線可以被人體組織吸收？蛋白質是細胞中含量最多的有機物，我們每天需要攝入650g左右富含蛋白質的食物。那么蛋白質有哪些功能呢？過渡參與組成細胞結構的作用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，主要都是蛋白質。有些蛋白質能夠調節機體的生命活動，如胰島素。催化作用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。運輸作用有些蛋白質就有運輸功能，如血紅蛋白可以運輸氧氣。免疫防御作用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。傳遞信息，調節生命活動的作用閱讀教材P28，舉例說出蛋白質承擔的功能【任務1】氨基酸是組成蛋白質的基本單位情境一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。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？____________。這種縫合線需要消化分解為氨基酸才能被吸收。這說明蛋白質是由氨基酸組成的，蛋白質在化學組成上可以分解為更小的分子觀察下列四種氨基酸的結構，探究以下問題：構成蛋白質的氨基酸共有的部分是：據圖可以看出，每個氨基酸都有一個___________和一個____________，而且它們都連接在同一個碳原子上。氨基(—NH2)羧基(—COOH)分析組成蛋白質的基本單位——氨基酸【任務2】甘氨酸纈氨酸丙氨酸亮氨酸CCOOHHH2N(3)這四種氨基酸分子的不同部分分別是_________________________________________________；我們把氨基酸的不同部分稱作_______________，其決定了氨基酸的種類和性質。—H、—CH(CH3CH3)、—CH3側鏈基團(R基)觀察下列四種氨基酸的結構，探究以下問題：分析組成蛋白質的基本單位——氨基酸【任務2】甘氨酸纈氨酸丙氨酸亮氨酸—CH2CH(CH3CH3)(5)若某種氨基酸有一個以上的氨基或羧基，多出來的氨基或羧基分布在哪里？若氨基酸分子中含有一個以上的氨基或羧基，多出來的氨基或羧基位于R基上。(4)根據上述分析請寫出氨基酸的結構通式：觀察下列四種氨基酸的結構，探究以下問題：甘氨酸纈氨酸丙氨酸亮氨酸CCOOHHH2NR分析組成蛋白質的基本單位——氨基酸【任務2】巧記非必需氨基酸：必需氨基酸：組成人體蛋白質的21種氨基酸共13種，人體細胞能夠合成的氨基酸共8種，人體細胞不能合成的氨基酸（甲攜來一本亮色書）(1)氨基酸的種類：21種(嬰兒9種，組氨酸）結合教材歸納氨基酸的種類及特點【任務3】甲硫氨酸，纈氨酸，賴氨酸，異亮氨酸，苯丙氨酸，亮氨酸，色氨酸，蘇氨酸(2)氨基酸的結構通式及特點中心碳原子簡寫RHH2N—C—COOH至少含一個氨基(-NH2)和一個羧基(-COOH)總有一個氨基(-NH2)和一個羧基(-COOH)連在同一碳原子上CHRNH2COOH結構特點R基中也可能含有氨基(—NH2)或羧基(—COOH)結合教材歸納氨基酸的種類及特點【任務3】CCOOHHH2NR氨基羧基數量標準：位置標準：側鏈基團:決定氨基酸的種類和理化性質氨基NH2NHH或羧基COOHCOOH或氨基、羧基、R基的正確書寫格式分別為：

(基團前的“—”不能省略)氨基基不同表示方法：特別關注—NH2、—COOH、—RCCOOHHH2NR

探究二蛋白質的的結構及其多樣性膠原蛋白是動物體中的一種結構蛋白，廣泛分布于人體多種組織。研究人員提取的一種膠原蛋白主要含圖1所示三種氨基酸。回答下列問題：情境二一個氨基酸分子的羧基(—COOH)和另一個氨基酸分子的氨基(—NH2)脫去一分子水而連接起來,這種結合方式叫做脫水縮合。分析氨基酸脫水縮合形成肽鏈的過程【任務4】(1)這三種氨基酸分子通過在

(場所)上進行_________反應,形成一條包含“—甘—賴—脯—”肽鏈，請認真觀察圖2-10，總結該反應的概念？脫水縮合核糖體CHR1H2NCOOH(2)連接兩個氨基酸分子的化學鍵名稱是什么？是如何形成的？HH2OHNCHR2COOHHH2OHNCHR3COOH二肽肽鍵三肽肽鍵分析氨基酸脫水縮合形成肽鏈的過程【任務4】由多個氨基酸縮合而成的含有多個肽鍵的化合物叫多肽。多肽通常呈鏈狀結構，叫做肽鏈。多肽：肽鏈：由幾個氨基酸構成，就稱為幾肽請結合脫水縮合過程，并參考如下多肽鏈的模式圖分析：(3)肽鏈形成過程中，失去的水分子中氫和氧元素的來源分別是什么？氫來自氨基和羧基，氧來自羧基。分析氨基酸脫水縮合形成肽鏈的過程【任務4】(4)氨基酸脫水縮合產生的一條多肽鏈中，氨基數和羧基數是多少?至少含一個氨基和一個羧基，分別在肽鏈的兩端，多余的氨基和羧基分布在R基中(6)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？na－18(n－1)(5)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。請結合脫水縮合過程，并參考如下多肽鏈的模式圖分析：分析氨基酸脫水縮合形成肽鏈的過程【任務4】人體血紅蛋白分別由兩條α鏈和兩條β鏈構成觀察下圖，討論并回答P31思考與討論中的問題氨基酸之間脫水縮合形成肽鏈1一條肽鏈的特定區域進行有規律的盤曲、折疊2肽鏈進行進一步盤繞形成一定的空間結構3四條肽鏈聚集形成復雜空間結構4情境三SSCOHOO-

氫鍵二硫鍵SS由于氨基酸之間能夠形成氫鍵、二硫鍵等，從而使得肽鏈能盤曲、折疊，形成具有一定空間結構的蛋白質分子。二硫鍵的形成:丟失兩個H—SH—SH—S—S—+2H分析氨基酸怎樣構成蛋白質【任務5】(1)為什么肽鏈能夠折疊？空間結構靠什么維持？(2)從氨基酸到蛋白質大致有哪些結構層次？(3)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？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2110(4)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？分析氨基酸怎樣構成蛋白質【任務5】氨基酸的種類不同氨基酸的數量不同氨基酸的排列順序多種多樣肽鏈數目、盤曲折疊方式及其形成的空間結構不同氨基酸層面肽鏈層面\分析蛋白質結構多樣性的原因【任務6】α-螺旋β-折疊情境四結構異常導致功能異常：在鐮狀細胞貧血中，血紅蛋白的谷氨酸被纈氨酸取代，形成的異常的血紅蛋白直接造成了紅細胞的異常。正常血紅蛋白的肽鏈和正常紅細胞異常血紅蛋白的肽鏈和鐮狀紅細胞運輸氧的能力會大為減弱結構決定功能種類數量排列順序空間結構結構多樣種類繁多氨基酸肽鏈：功能多樣決定功能蛋白結構蛋白(組成細胞和生物體)________(蛋白質類激素)________(大多數酶)________(載體蛋白)________(抗體)調節催化運輸免疫________(糖蛋白)識別分析蛋白質結構多樣性的原因【任務7】為什么吃熟雞蛋和熟肉更容易消化？卷曲、緊密伸展、松散高溫使蛋白質的空間結構變得伸展、松散，分子結構伸展松散，易被蛋白水解酶分解。蛋白質變性后還可用雙縮脲試劑檢測嗎？并說明理由：能，因為蛋白質變性后空間結構改變，并沒有破壞氨基酸之間的肽鍵胰島素保存溫度一般為2~8℃。溫度太高，胰島素會失去活性，原因是_____。情境五高溫破壞了胰島素的空間結構，會導致其功能喪失結合教材P32，分析蛋白質的鹽析、水解和變性【任務8】鹽析蛋白質在鹽溶液中溶解度降低析出溶解度的變化，可逆變性的因素：(肽鍵斷裂)氨基酸順序

，肽鍵

，空間結構

，功能

。不變改變水解變性改變不變短肽氨基酸水解酶初