1、人教版 生物(高中) LIFE ACTIVITIES OF THE MAIN CONTRACT-PROTEIN 第2章 第2节 生命活动的主要承担者 蛋白质 课堂导入 富含蛋白质的食品富含蛋白质的食品 （1 1）大豆制品大豆制品：豆腐豆腐、豆浆豆浆、腐竹等腐竹等； （2 2）奶类制品奶类制品：奶粉奶粉、酸奶酸奶、牛奶等牛奶等； （3 3）肉蛋类食品肉蛋类食品：牛肉牛肉、羊肉羊肉、鸡蛋等鸡蛋等。 组成蛋白质的氨基酸 1 1 1、蛋白质的相对分子质量蛋白质的相对分子质量： 几千几千100100万以上万以上 化学分子式 原子个数 相对分子量 水 H2O 3 18 葡萄糖 C6H12O6 24 180
2、 牛胰岛素 C254H377N65O75S6 777 5700 血红蛋白 C3032H4816O872N780S8Fe4 9512 64500 是生物大分子是生物大分子 组成蛋白质的氨基酸 1 1 1、食物中的蛋白质能否被人体直接吸收呢食物中的蛋白质能否被人体直接吸收呢? ? 蛋白质的基本单位是蛋白质的基本单位是： 胃蛋白酶胃蛋白酶 肠肽酶肠肽酶 氨基酸氨基酸 胰蛋白酶胰蛋白酶 蛋白质蛋白质 多肽多肽 氨基酸氨基酸 胃胃、胰蛋白酶胰蛋白酶 肠肽酶肠肽酶 在生物体中组成的蛋白质氨基酸约有在生物体中组成的蛋白质氨基酸约有2020种种 课堂活动（小组讨论） 甘氨酸甘氨酸 缬氨酸缬氨酸 H H2 2N
3、 NC CC COHOH H H O O CHCH3 3 丙氨酸丙氨酸 H H2 2N NC CC COHOH H H H H O O H H2 2N NC CC COHOH H H CHCH CHCH3 3 CHCH3 3 O O 羧基羧基 氨基氨基 侧链基团侧链基团（R R 基基） 这些氨基酸的结构具有什么共同的特点这些氨基酸的结构具有什么共同的特点？ 氢原子氢原子 氨基酸的特点 每种氨基酸分子每种氨基酸分子 都含有都含有 （ ）和和 （ ）。）。 且都有一个氨基和一个羧基连接在且都有一个氨基和一个羧基连接在 上上。 至少至少 一个氨基一个氨基 NHNH2 2 一个羧基一个羧基 COOHC
4、OOH 同一个同一个碳碳原子原子 氨基酸的结构通式 R 氨基氨基 羧基羧基 决定氨基酸的种类决定氨基酸的种类 C C H H H2N O O C C OHOH 一 个 中 心 一 个 中 心 （ C 原 子 ） 三 个 支 点 三 个 支 点 （ 氨 基 、 自 由 氢 、 羧 基 ） 一 个 可 变 项 （ R 基 团 ） 中心中心C C原子原子 自由氢自由氢 氨基酸的判断依据氨基酸的判断依据 - -NHNH2 2、- -COOHCOOH、是否连在同一个是否连在同一个“ “C C” ”上上 判断以下哪些是组成蛋白质的氨基酸? C C H H NH2NH2 COOHCOOH CH2CH2 SH
5、SH C C H H NH2NH2 COOHCOOH CH2CH2 SHSH CHCH NH2NH2 COOHCOOH CH2CH2 OHOH C C H H NH2NH2 H H CH2CH2 COOHCOOH 练习 C C H H NHNH2 2 COOHCOOH CHCH3 3 C C H H NHNH2 2 COOHCOOH CHCH2 2 SHSH C C H H NHNH2 2 COOHCOOH CHCH2 2 H H （2 2）如果是氨基酸如果是氨基酸，则它们的则它们的R R基分别是基分别是:_:_ _ （1 1）以上属于氨基酸的是以上属于氨基酸的是_ CH3,CH3, H,H,
6、 SHSH CH2CH2 N NH H2 2C CH H2 2COOCOOH H 氨基酸的种类 2 组成蛋白质的化学元素组成蛋白质的化学元素： C C、H H、O O、N N （P P、S S） (Fe(Fe、CuCu、MnMn、I I、Zn)Zn) 思考思考：细心的同学会发现细心的同学会发现，在我们食用的一些食品中添加了某些氨基酸在我们食用的一些食品中添加了某些氨基酸。想想 一想一想，为什么有些食品中要添加这些氨基酸为什么有些食品中要添加这些氨基酸？ 氨基酸氨基酸（2020种种） 必需氨基酸必需氨基酸8 8种种（婴儿婴儿9 9种种） 非必需氨基酸非必需氨基酸（1212种种） 甲甲硫氨酸硫氨酸
7、、缬缬氨酸氨酸、赖赖氨酸氨酸、异异亮氨酸亮氨酸、苯苯丙氨酸丙氨酸、亮亮氨酸氨酸、 色色氨酸氨酸、苏苏氨酸氨酸 甲携来一本亮色书甲携来一本亮色书 氨基酸的种类 氨基酸组成蛋白质的过程 3 19651965年由我国科学家人工合成的世界上第一个有生物活性的年由我国科学家人工合成的世界上第一个有生物活性的 结晶牛胰岛素结晶牛胰岛素，其分子量相对较小其分子量相对较小，是由是由5151个氨基酸组成个氨基酸组成。 那么在蛋白质中那么在蛋白质中，氨基酸是如何组成蛋白质的呢氨基酸是如何组成蛋白质的呢？ 氨基酸的结合方式 C C H H R R1 1 NHNH2 2 OHOH C C O O H H2 2O O
8、C C H H COOHCOOH R R2 2 H H N N H H 氨基酸的结合方式 C C H H R1R1 NH2NH2 C C O O C C H H COOHCOOH R2R2 H H N N H2OH2O 二肽二肽 肽键肽键 脱水缩合脱水缩合 氨基酸的结合方式 脱水缩合脱水缩合 肽键肽键 C C H H COOHCOOH R2R2 H H N N OHOH H H C C C C H H R1R1 NH2NH2 C C O O C C H H R2R2 H H N N O O 二肽二肽 H2OH2O H2OH2O 氨基酸的结合方式 脱水缩合脱水缩合 C C C C H H R1R
9、1 NH2NH2 C C O O C C H H R2R2 H H N N O O 肽键肽键 二肽二肽 C C H H COOHCOOH R2R2 H H N N H2OH2O 肽键肽键 三肽三肽 以此类推以此类推，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，叫多肽叫多肽（链状链状） H2OH2O 氨基酸组成蛋白质的过程 氨基酸氨基酸 二肽二肽 三肽三肽 多肽多肽 一条多肽链折叠形成蛋白质一条多肽链折叠形成蛋白质 几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 脱水缩合脱水缩合 脱水缩合脱水缩合 脱水缩合脱水缩合 折叠盘曲成
10、空间结构折叠盘曲成空间结构 蛋白质结构的多样性 氨基酸数目不同氨基酸数目不同，肽链的结构不同肽链的结构不同 氨基酸排列顺序不同氨基酸排列顺序不同，肽链的结构不同肽链的结构不同 肽链的空间结构不同肽链的空间结构不同，蛋白质的结构不同蛋白质的结构不同 氨基酸种类不同氨基酸种类不同，肽链的结构不同肽链的结构不同 蛋白质的功能 4 （1 1）构成细胞和生物体的重要物质构成细胞和生物体的重要物质（结构蛋白结构蛋白）：如羽毛如羽毛、肌肉肌肉、头发等头发等 （2 2）催化作用催化作用：如绝大多数酶如绝大多数酶 （3 3）运输作用运输作用：如血红蛋白如血红蛋白、细胞膜上的载体细胞膜上的载体 （4 4）调节蛋白
11、调节蛋白：如胰岛素和生长激素等如胰岛素和生长激素等 （5 5）免疫作用免疫作用：如抗体如抗体 蛋白质是一切生命活动的承担者蛋白质是一切生命活动的承担者！ 微专题微专题：有关蛋白质计算有关蛋白质计算 （一）氨基酸的相关计算 氨基酸的分子式可以写成氨基酸的分子式可以写成C C2 2H H4 4O O2 2NRNR，具体氨基酸的元素计算需要加上相应的具体氨基酸的元素计算需要加上相应的R R 基上的元素基上的元素。 1. 1.谷氨酸的谷氨酸的R R基为基为- -C C3 3H H5 5O O2 2，1 1分子谷氨酸含有的分子谷氨酸含有的C C、H H、O O、N N原子数依次为原子数依次为（ ） A
12、5A 5、9 9、4 4、1 B 41 B 4、8 8、5 5、1 1 C 5C 5、8 8、4 4、1 D 41 D 4、9 9、4 4、1 1 2. 2.丙氨酸的丙氨酸的R R基为基为- -CHCH3 3， ，谷氨酸的 谷氨酸的R R基为基为- -CHCH2 2- -CHCH2 2- -COOH,COOH,它们缩合成的二肽分子中它们缩合成的二肽分子中，C C、H H、O O 原子个数比为原子个数比为（ ） A 7A 7：1616：6 B 76 B 7：1414：5 C 8:12:5 D 8:14:55 C 8:12:5 D 8:14:5 A A D D (二) 有关蛋白质计算 A A、6
13、6个氨基酸形成个氨基酸形成1 1条肽链时条肽链时，形成几个肽键形成几个肽键？脱掉几个水分子脱掉几个水分子？ B B、n n个氨基酸形成个氨基酸形成1 1条肽链时条肽链时，形成几个肽键形成几个肽键？脱去几个水分子脱去几个水分子？ 小结小结：在一条肽链中在一条肽链中 脱去的水分子数脱去的水分子数 肽键数肽键数 氨基酸总数氨基酸总数1 1 氨基酸数目氨基酸数目 形成肽链数形成肽链数 形成肽键数形成肽键数 脱去水分子数目脱去水分子数目 1 1 n n n n1 1 n n1 1 6 6 5 5 5 5 1 1 思考思考：环状多肽脱去的水分子数环状多肽脱去的水分子数？ (二) 有关蛋白质计算 C C、6
14、 6个氨基酸形成个氨基酸形成2 2条肽链时条肽链时，形成几个肽键形成几个肽键？脱去几个水分子脱去几个水分子？ D D、n n个氨基酸形成个氨基酸形成mm条肽链时条肽链时，形成几个肽键形成几个肽键？ 脱去几个水分子脱去几个水分子？ 氨基酸数目氨基酸数目 形成肽链数形成肽链数 形成肽键数形成肽键数 脱去水分子数目脱去水分子数目 1 1 n n mm n nmm n nmm 6 6 6 6 2 2 5 5 4 4 5 5 4 4 肽链肽链1: 1: 肽链肽链2: 2: 小结：在m条肽链中 脱去的水分子数脱去的水分子数 肽键数肽键数氨基酸总数氨基酸总数mm = = 氨基酸氨基酸肽链的条数肽链的条数 氨
15、基氨基、羧基总数的计算关系羧基总数的计算关系： 氨基数氨基数= =所有所有R R基中的氨基数基中的氨基数+ +肽链数肽链数 羧基数羧基数= =所有所有R R基中的羧基数基中的羧基数+ +肽链数肽链数 小结：在m条肽链中 蛋白质的蛋白质的相对分子质量相对分子质量氨基酸数氨基酸数 氨基酸的平均分子量氨基酸的平均分子量失去的水分子数失去的水分子数 水的分子量水的分子量 一个由一个由n n个氨基酸形成的含有个氨基酸形成的含有mm条肽链的蛋白质条肽链的蛋白质，氨基酸的平均分子质量为氨基酸的平均分子质量为a, a,则蛋白质的相则蛋白质的相 对分子质量对分子质量a a n n- -18(n18(n- -m)
16、m)。 例题例题1 1 组成人体的组成人体的2020种氨基酸的平均分子量是种氨基酸的平均分子量是128128，血红蛋白由血红蛋白由4 4条多肽链组成条多肽链组成，共含有共含有574574个氨基酸个氨基酸，则则 血红蛋白的分子质量约为血红蛋白的分子质量约为（ ） A.73472A.73472； B.12800B.12800； C.63212C.63212； D.63140D.63140 C C 氨基酸形成蛋白质的相关数量关系如下表： 数量类型数量类型 肽链条数肽链条数 氨基酸氨基酸 数数 肽键数肽键数 脱去水分脱去水分 子数子数 氨基酸平氨基酸平 均相对分均相对分 子质量子质量 蛋白质相对蛋白质
17、相对 分子质量分子质量 氨基数氨基数 目目 羧基数目羧基数目 1 1条肽链条肽链 n n n n1 1 n n1 1 a a anan 18(18(n n1) 1) 至少至少 1 1个个 至少至少 1 1个个 mm条条 肽链肽链 n n n nmm n nmm a a anan 18(18(n nmm) ) 至少至少 mm个个 至少至少 mm个个 1 1、某蛋白质由某蛋白质由5 5条肽链组成条肽链组成，至少含有多少游离个氨基至少含有多少游离个氨基，至少含有多少个游离羧基呢至少含有多少个游离羧基呢？（？（ ） A.5A.5、2 2 B.3B.3、3 C.43 C.4、5 D.55 D.5、5 5
18、 2 2、胰岛素由胰岛素由2 2条肽链组成条肽链组成，其中一条链含其中一条链含2121个氨基酸个氨基酸，另一条链含另一条链含3030个氨基酸个氨基酸，则胰岛素分子结构中所含则胰岛素分子结构中所含 的肽键数和脱去的水分子依次为的肽键数和脱去的水分子依次为（ ） A.48A.48、49 B.4949 B.49、49 C.5049 C.50、5050 D.51D.51、4949 3 3、已知已知2020种氨基酸的平均相对分子量为种氨基酸的平均相对分子量为128128，现有一蛋白质分子由现有一蛋白质分子由2 2条多肽链组成条多肽链组成，共有肽键共有肽键9898个个，此蛋此蛋 白质的相对分子量为白质的相
19、对分子量为（ ） A.12800A.12800； B.12544B.12544； C.12288C.12288； D.11036D.11036 C C D D B B 课堂小结 组成元素 C C、H H、O O、N N（P P、S S） 导致 氨基酸 种类：20种 必需氨基酸：8种 非必需氨基酸：12种 通式： C C H H C C H H2 2N N OHOH O O R R 特点特点：至少有一个至少有一个NH2NH2和一个和一个COOHCOOH连在同一个连在同一个C C原子上原子上 脱 水 缩 合 多肽 组成蛋白质的氨基酸不同 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 旋 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 导致 脱水数脱水数= =肽键数肽键数= =氨基酸数氨基酸数肽链数肽链数=n=nm m m m条肽链构成的蛋白质条肽链构成的蛋白质，至少至少m m个氨基个氨基， 至少至少m m个羧基个羧基 M M（propro）=na=na（n nm m）1818 计计 算算 课堂小结课堂小结