讨论讨论: : 1 1你能够说出多少种富含蛋白质的食品？你能够说出多少种富含蛋白质的食品？2 2你知道蛋白质在生命活动中的主要作用有哪些？你知道蛋白质在生命活动中的主要作用有哪些？3 3为什么有些食品要添加某些氨基酸？ 为什么有些食品要添加某些氨基酸？ 第 2 节 生命活动的主要承担者蛋白质 观察-思考-交流 交流: 1.提示： 富含蛋白质的食品有大豆制品，如豆 浆、豆腐、腐竹；奶类制品，如奶粉、酸奶、袋装奶；还 有肉、蛋类食品，如烤肉、肉肠、鸡蛋，等等。2.1氨基酸及其种类-蛋白质的基本单位讨论 1.这些氨基酸的结构具有什么共同特点？2.“氨基酸”这一名词与其分子结构有对应关系吗 ？观察-思考-交流 2.1.1氨基酸通式及特点1.氨基酸的结构特点 每种氨基酸分子至少都 含有一个氨基和一个羧 基,并且都有一个氨基 和一个羧基连接在同一 个碳原子上。 R不同 氨基酸种类不同.2.对应关系 “氨基酸”代 表了氨基酸分子结构中主 要的部分氨基和羧基 。？你会写出氨基酸通 式吗？你会说出氨基 酸的结构特点吗？如 果R为:C4H9O2N1。则 该氨基酸C为_H为 _O为_N为_2+4 4+92+11+12.1.2 与生活的联系必需氨基酸： 8种(异亮、甲硫、撷、赖、苯丙、亮、色、苏) 非必需氨基酸：12种讨论讨论: : 3为什么有些食品要添加某些氨基酸？ 提示： 因为氨基酸是构成蛋白质的基本单位， 在人体内约有20种氨基酸，其中有8种是人体 需要而不能自己合成的，必须从外界环境获 得，如赖氨酸、苯丙氨酸等，它们被称为必 需氨基酸。所以有些食品中要添加赖氨酸或 苯丙氨酸等人体必需的氨基酸。2.2 蛋白质的结构及其多样性?氨基酸是怎样形成蛋白 质? 蛋白质多样性的原 因有哪些?思考与讨论(P22) 1观察图2-4从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次？2 进人人体消化道的蛋白质食物，要经过哪些消化酶的作用才能 分解为氨基酸？ 这些氨基酸进入人体细胞后，得经过怎样的过程 才能变为人体的蛋自质？ 人体的蛋白质和食物中的蛋白质会一样 吗？2.2 蛋白质的结构及其多样性1.提示：氨基酸二肽三肽多肽，一条多肽链 盘曲折叠形成蛋白质，或几条多肽链折叠形成蛋白质。2.提示： 食物中的蛋白质要经过胃蛋白酶、胰蛋白酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶、 肠蛋白酶、肠肽酶肠蛋白酶、肠肽酶等多种水解酶的作用，才能分解为氨基 酸。 这些氨基酸进入细胞后，要形成二肽、三肽到多肽 ，由多肽构成人体的蛋白质。 人体的蛋白质与食物中的 蛋白质不一样，具有完成人体生命活动的结构和功能。！观察想像思考叙说2.2.1.二肽的形成：问题：n个氨基酸形成一条肽链时，脱掉几个水分子？形 成几个肽键？如果n个氨基酸形成m条肽链呢？ 注意：脱水缩合脱水缩合肽键肽键二肽二肽多肽多肽( (链链) )2.2蛋白质的结构及其多样性 氨基酸来忙得欢， 左手氨基右羧基。两两见面二合一， 你出羧基我氨基。脱水缩合一分水， 肽键连接成二肽。n个氨基 酸形成一条肽 链时，脱掉n- 1个水分子， 形成n-1个肽 键。同理，n 个氨基酸形成 m条肽链时，脱掉?个水分子，形成?个 肽键。 一条肽链的两端有不同结构和性质： 一条肽链的两端有不同结构和性质： 一端的氨基酸残 基带有游离氨基 ，称氨基端。另一端的氨基酸 残基带有游离羧 基，称羧基端。2.2蛋白质的结构及其多样性？这段肽链至少有多少个氨基和多少个羧基？另外如果还有氨基和羧基应该在哪里？ 若两条这样的肽呢？2.2蛋白质的结构及其多样性是指肽链中氨基酸的 排列顺序是指邻近几个氨基酸形 成的一定的结构形状。是指整条肽链盘绕折叠形 成一定的空间结构形状。 如纤维蛋白和球状蛋白。 是指各条肽链之间的位置和结构。 所以，四级结构只存在于由两条肽 链以上组成的蛋白质螺旋折叠二级结构一级结构三级结构四级结构2.2.2.蛋白质的形成：血红蛋白质的三级结构和四级结构2.2.2.蛋白质的形成：2.2蛋白质的结构及其多样性亚铁血红 素基团扭曲折叠 的多肽血红蛋白是一个含有两种不同亚基的四聚体，由两条链和 两条链组成。血红蛋白的每一个亚基都含有一个血红素辅基。 链由141个氨基酸组成，链由146个氨基酸组成，各自都有一 定的排列次序。血红蛋白分子中四条链各自折叠卷曲形成三级结 构，再通过分子表面的一些次级键的结合而联系在一起，互相凹 凸相嵌排列，形成一个四聚体的功能单位亚铁血红 素基团扭曲折叠 的多肽思考与讨论(P22)(P22)3 如果用20 个不同的字母分别代表20种氨基酸，若写 出10个氨基酸组成的长链，可以写出多少条互不相同的长 链？试着说出蛋白质种类多种多样的原因（提示：一个蛋 自质分子往往含有成百上千个氨基酸）。 2.2蛋白质的结构及其多样性3.提示：10个氨基酸能够组成2010条互 不相同的长链。氨基酸的种类、数量、 排列顺序以及蛋白质空间结构的不同是 蛋白质多种多样的原因。 2.2.3.蛋白质结构的多样性：2.2.4.与生活的联系： 2.2蛋白质的结构及其多样性种类不同、盐析： (界定、性质)热变性：(界定、性质) 数目成百上千、 排列次序千变万化、空间结构千差万别 蛋白质功能的多样性举例类别功能唾液淀粉酶催化蛋白蹄、角、毛结构蛋白阻遏蛋白调控蛋白调控细胞生长、分化、 遗传信息的表达 肌球蛋白、 肌动蛋白 鞭毛蛋白、 纤毛蛋白运动蛋白血红蛋白、血蓝蛋白 脂蛋白运输蛋白胰岛素调节蛋白 抗体防御蛋白味觉蛋白受体蛋白？蛋白质功能的多样性 与结构的关系，体现的 生物观点是什么？讨论讨论: : 2 2你知道蛋白质在生命活动中的主要作用有哪些？你知道蛋白质在生命活动中的主要作用有哪些？交流 : :2.提示： 有些蛋白质是构成细胞和生物体的结构成分， 如结构蛋白；有些蛋白质能够调节生命活动，如胰岛素； 有些蛋白质有催化作用，如绝大多数酶都是蛋白质；有些 蛋白质具有运输载体的功能，如红细胞中的血红蛋白；有 些蛋白质有免疫功能，如人体内的抗体。1 1许多蛋白质是许多蛋白质是构成构成细胞和生物体细胞和生物体结构的结构的重要物质重要物质结构蛋白。如：羽毛、肌肉、头发、蛛丝等如：羽毛、肌肉、头发、蛛丝等2.3蛋白质的功能2 2许多蛋白质是许多蛋白质是调节调节细胞和生物体细胞和生物体功能的功能的重要物质重要物质功能蛋白。如：载体、激素、酶、抗体等如：载体、激素、酶、抗体等 总之，一切生命活动都离不开蛋白总之，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。质，蛋白质是生命活动的主要承担者。有关蛋白质的计算 氨基酸 数肽键 数脱去水 分子数氨基羧基一条肽链nm 条肽链n 脱去水分子数?肽键数?氨基酸数?肽链数 蛋白质的分子量=氨基酸数?氨基酸平均分子量?18 ?失水分子数氨基酸 数肽键 数脱去水 分子数氨基羧基一条肽链nn-1n-1至少1个至少1个m 条肽链nn-mn-m至少m个 至少m个脱去水分子数=肽键数=氨基酸数肽链数蛋白质分子量=氨基酸数氨基酸平均分子量18 失水分子数有关血红蛋白的计算 氨基酸数 肽键数脱去水分子数氨基羧基4条肽链574 蛋白质的分子量=第2.2节 生命活动的主要承担者蛋白质 本节聚焦:1. 1.氨基酸的结构有什么特点氨基酸的结构有什么特点? ?2. 2.为什么细胞中蛋白质的种类如此多样为什么细胞中蛋白质的种类如此多样? ?3. 3.为什么说蛋白质是生命活动的主要承担者为什么说蛋白质是生命活动的主要承担者? ?小结： 练习：P24基础题1.（1）；（2）。2.A。 3.B。拓展题 提示：红细胞中的蛋白质和心肌细胞中的蛋白质，其氨基 酸的种类、数量和排列顺序以及蛋白质分子的空间结构都 不同，它们的功能也不相同。科学史话：世界上第一个人工合成蛋白质的诞生科学前沿：国际人类蛋白质组计划补充阅读 实践经验告诉我们，吃鸡蛋前要将鸡蛋煮熟，并且知道煮熟的鸡蛋 ，蛋白会变成固态，不再溶于水；实践经验还告诉我们，为了防止 病人不受感染，必须对医疗器具进行消毒。我们为什么要对鸡蛋和 医疗器具进行这样的处理？或者说这样处理的根据是什么呢？从生 化观点来看，是利用蛋白质分子在物理或化学因素的影响下，原有 的空间构象发生改变，从而造成蛋白质分子原有的理化性质和生物 活性的改变。这种现象在生物化学上叫做蛋白质的变性。 能使蛋白质变性的因素很多，化学因素有强酸、强碱、重金属 离子，以及某些弱酸、尿素、酒精、丙酮等；物理因素有加热（70 100 ）、剧烈振荡或搅拌、超声波、强磁、紫外线照射及X射 线等。蛋白质变性后首先是失去其原有的生物活性，如酶失去催化能 力、激素失去激素活性等。蛋白质生物活性的丧失是蛋白质变性的 主要特征。变性后的蛋白质还表现出各种理化性质的改变，如溶解度降低 ，易形成沉淀析出。此外，还有结晶能力丧失，球状蛋白分子形状 改变等。补充阅读 从蛋白质本身结构看，肽链变得松散，易被蛋白水解酶 消化，因此，一般认为，蛋白质在体内消化的第一步是蛋白质的变 性。蛋白质变性在实际应用上具有重要意义。在临床工作中经常应 用酒精、加热、紫外线等来消毒、杀菌，这实际上也就是利用这些 手段，使菌体和病毒的蛋白质变性而失去其致病性和繁殖能力。在 化验工作中常用钨酸或三氯醋酸使血液中的蛋白质变性沉淀，然后 取其滤液进行血液中非蛋白化合物的分析。在急救重金属盐中毒时 也常常利用蛋白质的这一特性。例如，汞中毒时，早期可以服用大 量乳制品或鸡蛋清，使蛋白质在消化道中与汞盐结合成变性的不溶 解物，以阻止有毒的汞离子吸收入体内，然后再设法将沉淀物自胃 中洗出。一般认为蛋白质的变性作用，主要是蛋白质分子的空间结构发 生了改变。因为蛋白质分子是通过氢键、离子键等，使蛋白质形成 一定的空间构型的，而促使变性的理化因素可使氢键、离子键等断 裂，这时，蛋白质分子就从原来有序的卷曲的紧密结构变为无序的 松散的伸展结构。但在变性过程中，蛋白质分子中的肽键并未断裂 ，它的化学组成也没有改变，也就是说，蛋白质分子的一级结构并 没有改变。 补充阅读 蛋白质的变性作用如果不过于激烈，蛋白质分子的内 部结构变化不大，变性就是可逆的。例如，胃蛋白酶加热到80 100 时会失去溶解性，并丧失消化蛋白质的能力，但如果再将温 度降到37 ，它会恢复溶解性与消化蛋白质的能力。蛋白质的变性作用并不都是可逆的，随着变性时间的增加，条 件的加剧，变性的程度也会加深，如豆腐就是大豆蛋白在煮沸和加 盐的条件下形成的变性蛋白的凝固体。这样的变性作用是不可逆的 。由于蛋白质的变性作用具有上述条件和特点，在制备蛋白质和 酶制剂，以及进行蛋白质的操作时，应注意保持低温，并避免强酸 、强碱、重金属盐类，以及震荡等情况发生；相反，在需要去掉不 必要的蛋白质时，则可利用蛋白质的变性作用使之沉淀而除去。