第二节第二节 生命活动的主要承担生命活动的主要承担者者蛋白质蛋白质问题探讨问题探讨 当你购买某些食品时，包装上常附有当你购买某些食品时，包装上常附有食品成分说明。你会发现蛋白质是许多食品的食品成分说明。你会发现蛋白质是许多食品的重要成分，有时你还会看到添加某些氨基酸的重要成分，有时你还会看到添加某些氨基酸的食品。食品。讨论：讨论：1.1.你能够说出多少中富含蛋白质的食品？你能够说出多少中富含蛋白质的食品？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.为什么有些食品中要添加某些氨基酸？为什么有些食品中要添加某些氨基酸？含含蛋蛋白白质质丰丰富富的的食食物物 组成细胞的有机物中含量最多的组成细胞的有机物中含量最多的就是蛋白质。所以我们平时吃的食物中，就是蛋白质。所以我们平时吃的食物中，一般都有蛋白质，肉，蛋，奶和大豆制一般都有蛋白质，肉，蛋，奶和大豆制品中蛋白质含量尤其丰富。品中蛋白质含量尤其丰富。消化酶的作用 所以：蛋白质必需经过消化，成为各种氨基酸，才能：蛋白质必需经过消化，成为各种氨基酸，才能被人体吸收和利用。被人体吸收和利用。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观察以下几种氨基酸的结构观察以下几种氨基酸的结构C CH HC CH HH H2 2N NOHOHO O甘氨酸甘氨酸C CH HC CH H2 2N NOHOHO OCHCH3 3CHCH3 3缬氨酸缬氨酸C CH HC CH H2 2N NOHOHO OCHCH3 3丙氨酸丙氨酸C CH HC CH H2 2N NOHOHO OCHCHCHCH3 3CHCH3 3亮氨酸亮氨酸二二.氨基酸及其种类氨基酸及其种类CHCH2 2CHCH氨基酸分子结构通式CHCH2NOHOR氨基羧基侧链基团特点：a. 构成蛋白质的氨基酸,至少至少都含有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH)，并连在同一个同一个碳原子上。 b. R基不同、氨基酸不同。一一.氨基酸及其种类氨基酸及其种类v非必须氨基酸：共非必须氨基酸：共1212种，人体可自身种，人体可自身 合成的氨基酸合成的氨基酸v必须氨基酸：共必须氨基酸：共8 8种，人体不能自身合种，人体不能自身合 成的氨基酸。成的氨基酸。 赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、甲硫氨酸、缬氨异亮氨酸、苏氨酸、甲硫氨酸、缬氨酸酸2020种氨基酸种氨基酸【甲携来一本亮色书甲携来一本亮色书】练一练：以下哪些是组成蛋白质的氨基酸练一练：以下哪些是组成蛋白质的氨基酸? ?C CH HNHNH2 2COOHCOOHCHCH2 2SHSHC CH HNHNH2 2COOHCOOHCHCH2 2SHSHCHCHNHNH2 2COOHCOOHCHCH2 2OHOHC CH HNHNH2 2H HCHCH2 2COOHCOOH判断下列分子是不是氨基酸？如果是的话，判断下列分子是不是氨基酸？如果是的话，判断下列分子是不是氨基酸？如果是的话，判断下列分子是不是氨基酸？如果是的话，R R R R基是什么？基是什么？基是什么？基是什么？C C C CCOOHCOOHCOOHCOOHCHCHCHCH3 3 3 3HOOCHOOCHOOCHOOCH H H HC C C CNHNHNHNH2 2 2 2CHCHCHCH3 3 3 3H H H H2 2 2 2N N N NH H H HC C C CH H H HHOOCHOOCHOOCHOOCH H H HCHCHCHCH2 2 2 2NHNHNHNH2 2 2 2C C C CNHNHNHNH2 2 2 2HOOCHOOCHOOCHOOCH H H HCHCHCHCH2 2 2 2NHNHNHNH2 2 2 2CHCHCHCHNHNHNHNH2 2 2 2HOOCHOOCHOOCHOOCCHCHCHCHNHNHNHNH2 2 2 2HOOCHOOCHOOCHOOC1 12 23 34 45 5思考思考:生物界的蛋白质有生物界的蛋白质有1010-1012 种种,20种氨基酸种氨基酸又是怎样构成如此众多的蛋白质的呢？又是怎样构成如此众多的蛋白质的呢？1.氨基酸的结合方式：CHCOOHR1CHNH2COOHR2NH2COHNHOH二、蛋白质的结构及其多样性二、蛋白质的结构及其多样性一）蛋白质的形成一）蛋白质的形成氨基酸的结合方式氨基酸的结合方式C CH HR R1 1NHNH2 2OHOHC CO OH H2 2O OC CH HCOOHCOOHR R2 2H HN NH H+CHR1NH2COCHCOOHR2HNH H2 2O O二肽肽键+产产物物1.1.氨基酸的结合方式氨基酸的结合方式: :一个氨基酸的羧基与另一个氨基酸的氨基一个氨基酸的羧基与另一个氨基酸的氨基相连接相连接, ,同时脱去一分子水同时脱去一分子水, ,这种结合方式叫这种结合方式叫脱水缩合脱水缩合。连接氨基酸之间的化学键连接氨基酸之间的化学键:产物；产物；二肽和水二肽和水肽键肽键注意注意:1.肽键的表示方法肽键的表示方法肽键肽键C CH HCOOHCOOHR R2 2H HN NOHOHH HC CC CH HR R1 1NHNH2 2C CO OC CH HR R2 2H HN NO O二肽二肽H H2 2O OH H2 2O O思考思考: :三个氨基酸的脱水缩合反应应如何三个氨基酸的脱水缩合反应应如何书写，形成的化合物叫什么名称书写，形成的化合物叫什么名称？CCHR1NH2COCHR2HNO肽键CHCOOHR2HNH2O肽键三肽三肽H2O+=2H2O+C CH H C C N NR RH HH HO OC CH H C OH C OH N NR RH HO O二肽二肽两个氨基酸脱水缩合反应两个氨基酸脱水缩合反应CHCOOHNR3CH C NR1HHOCH C NR2HOH三肽三肽C CH HCOCON NR R3 3C CH H C C N NR R1 1H HH HO OC CH H C C N NR R2 2H HO OH HC CH HCOCOHNHNR R4 4C CH HCOCOHNHNR R5 5C CH HCOCOHNHNR Rn n注意注意: :3.3.肽链中的氨基酸肽链中的氨基酸= =肽键数肽键数+1+12.2.2.2.由多个氨基酸分子缩合而成的含有多个肽键的化由多个氨基酸分子缩合而成的含有多个肽键的化由多个氨基酸分子缩合而成的含有多个肽键的化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（链状）。合物，叫多肽（链状）。合物，叫多肽（链状）。合物，叫多肽（链状）。多肽多肽：由：由3 3个或个或3 3个以上氨基酸分子缩合而个以上氨基酸分子缩合而 成，含多个肽键的化合物。成，含多个肽键的化合物。肽链：多肽通常呈链状结构，所以多肽通肽链：多肽通常呈链状结构，所以多肽通 常又叫肽链。常又叫肽链。组成蛋白质的肽链不呈直线，也不在同一个平面组成蛋白质的肽链不呈直线，也不在同一个平面上，而是折叠、盘曲成复杂的空间结构。上，而是折叠、盘曲成复杂的空间结构。一个蛋白质分子可含有一条或几条肽链，并通一个蛋白质分子可含有一条或几条肽链，并通过一定的化学键连接成复杂结构。过一定的化学键连接成复杂结构。4.多肽和肽链的区别与联系多肽和肽链的区别与联系联系联系:两者是同一种物质两者是同一种物质,一个是从含氨基酸数目的角度一个是从含氨基酸数目的角度, 另一个从结构角度来命名另一个从结构角度来命名.5.肽链与蛋白质的关系肽链与蛋白质的关系思考与讨论思考与讨论v从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次？从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次？牛牛胰胰岛岛素素血红蛋白质分子血红蛋白质分子某某种种胰胰岛岛素素空空间间结结构构2.2.、氨基酸、氨基酸, ,多肽、肽链与蛋白质的关系多肽、肽链与蛋白质的关系多肽或多肽或肽链肽链蛋白质蛋白质形成复形成复杂空间杂空间结构结构氨基酸氨基酸脱水缩合脱水缩合构成肽链的氨基酸种类不同，肽链的结构则不构成肽链的氨基酸种类不同，肽链的结构则不同；同； 如果以如果以 代表不同的氨基酸，则下列几种代表不同的氨基酸，则下列几种情况由氨基酸构成的肽链是否相同？并说明理由。情况由氨基酸构成的肽链是否相同？并说明理由。动动脑动动脑构成肽链的氨基酸数目不同，肽链的结构则不构成肽链的氨基酸数目不同，肽链的结构则不同；同；构成肽链的氨基酸排列顺序不同，肽链的结构构成肽链的氨基酸排列顺序不同，肽链的结构则不同；则不同；多肽链形成后，往往要盘曲、折叠形成不同的多肽链形成后，往往要盘曲、折叠形成不同的空间结构。空间结构。组成氨基酸的种类不同组成氨基酸的种类不同 组成氨基酸数目不同组成氨基酸数目不同氨基酸的排列次序变化多端氨基酸的排列次序变化多端 氨基酸形成的肽链的空间结构千差万别氨基酸形成的肽链的空间结构千差万别 问题问题: :二种不同的氨基酸可以组成几种二肽。二种不同的氨基酸可以组成几种二肽。3、蛋白质分子多样性的原因、蛋白质分子多样性的原因氨基酸种类不同氨基酸种类不同氨基酸数目不同氨基酸数目不同氨基酸序列不同氨基酸序列不同肽链空间结构不同肽链空间结构不同蛋白质蛋白质的结构的结构多样性多样性蛋白质功能的多样性蛋白质功能的多样性 但是高温使蛋白质分子的空间结构变但是高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展，松散，容易被蛋白酶水解。因此，得伸展，松散，容易被蛋白酶水解。因此，吃熟鸡蛋容易消化。还有强酸，强碱，重金吃熟鸡蛋容易消化。还有强酸，强碱，重金属盐有高温一样的作用。属盐有高温一样的作用。 在鸡蛋清中加入一些食盐，就会看到白在鸡蛋清中加入一些食盐，就会看到白色的絮状物，这是在食盐的作用下析出的蛋白色的絮状物，这是在食盐的作用下析出的蛋白质。兑水后，会发现絮状物消失了。在上述过质。兑水后，会发现絮状物消失了。在上述过程中，蛋白质结构没有发生变化。程中，蛋白质结构没有发生变化。（问题探讨五答案）（问题探讨五答案）思考思考:1.影响蛋白质的空间结构的因素有哪些影响蛋白质的空间结构的因素有哪些?蛋白酶蛋白酶,高温高温,强酸和强碱及重金属盐强酸和强碱及重金属盐2.蛋白质的空间结构被破坏对其功能有影响吗蛋白质的空间结构被破坏对其功能有影响吗?有有3.请分析蛋白质与多肽的关系请分析蛋白质与多肽的关系蛋白质由一至多条多肽分子组成蛋白质由一至多条多肽分子组成,结构复杂结构复杂多肽没有生理功能多肽没有生理功能,蛋白质才有蛋白质才有二、蛋白质的功能二、蛋白质的功能1 1、结构蛋白结构蛋白：许多蛋白质是构成细胞和生物体：许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的结构的重要物质重要物质。如如羽毛、肌肉、头发、蛛丝等羽毛、肌肉、头发、蛛丝等的成分主要是蛋白质。的成分主要是蛋白质。2 2、催化作用：催化作用：细胞内细胞内的的化学反应离不开酶化学反应离不开酶的的催化。催化。绝大多数酶都是绝大多数酶都是蛋白质蛋白质。（右图所示为。（右图所示为胃蛋白质酶结晶）胃蛋白质酶结晶）3、运输作用：运输作用：有些蛋白质具有运输载体的功能。有些蛋白质具有运输载体的功能。如如血红蛋白、载体蛋白血红蛋白、载体蛋白。血红蛋白血红蛋白4 4、调节生命活动：调节生命活动：有些蛋白质起信息有些蛋白质起信息传递的作用，传递的作用，能够调节机体的生能够调节机体的生命活动，如命活动，如胰岛素、胰岛素、生长激素生长激素。图图中央浅色区域的部分细中央浅色区域的部分细胞分泌胰岛素胞分泌胰岛素5 5、免疫作用：免疫作用： 抗体抗体三、蛋白质的功能三、蛋白质的功能构成细胞和生物体结构的重要物质：结构蛋白构成细胞和生物体结构的重要物质：结构蛋白催化作用：酶（大多数酶是蛋白质）催化作用：酶（大多数酶是蛋白质）运输作用：运输作用： 血红蛋白血红蛋白 、载体、载体识别作用：糖蛋白识别作用：糖蛋白调节作用：胰岛素、生长激素调节作用：胰岛素、生长激素免疫功能：抗体免疫功能：抗体 恩格斯曾说过这样的话：恩格斯曾说过这样的话：“生命是蛋白质生命是蛋白质的存在方式，这种存在方式本质上就在于蛋白质的存在方式，这种存在方式本质上就在于蛋白质化学成分的不断自我更新。化学成分的不断自我更新。” 这这句话的句话的意思是：没有蛋白质的存在，意思是：没有蛋白质的存在，也就没有生命。蛋白质是一切生命活动的体现也就没有生命。蛋白质是一切生命活动的体现者，有什么样的蛋白质就能表现出什么样的生者，有什么样的蛋白质就能表现出什么样的生物性状。物性状。组成元素C、H、O、N（P、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：CHCH2NOHOR特点：至少至少有一个NH2NH2和一个和一个COOHCOOH连在同一同一个个C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，如抗体导致导致肽链中的肽键数与氨基酸个数的关系：肽链中的肽键数与氨基酸个数的关系：氨基酸氨基酸肽键肽键肽键数肽键数=6 =6 1 1肽键数肽键数=8 =8 2 21.1.肽键数肽键数= =氨基酸数氨基酸数肽链数肽链数= = n nm m = =脱去水分子个数脱去水分子个数肽键数肽键数=3 =3 1 1关于蛋白质计算小结关于蛋白质计算小结:2.2.2.2.在一个蛋白质中至少含有的游离氨基（或者游离羧基）数在一个蛋白质中至少含有的游离氨基（或者游离羧基）数在一个蛋白质中至少含有的游离氨基（或者游离羧基）数在一个蛋白质中至少含有的游离氨基（或者游离羧基）数肽链数肽链数肽链数肽链数。3.3.3.3.一个由一个由一个由一个由m m m m个氨基酸形成的含有个氨基酸形成的含有个氨基酸形成的含有个氨基酸形成的含有n n n n条肽链的蛋条肽链的蛋条肽链的蛋条肽链的蛋白质，氨基酸的平均分子质量为白质，氨基酸的平均分子质量为白质，氨基酸的平均分子质量为白质，氨基酸的平均分子质量为a a a a, , , ,则蛋白质则蛋白质则蛋白质则蛋白质的相对分子质量的相对分子质量的相对分子质量的相对分子质量 am-18(m-n)am-18(m-n)。