第2节生命活动的主要承担者蛋白质【学习目标】1、能够说出氨基酸的结构特点, 归纳氨基酸的结构通式。2、明白氨基酸形成蛋白质的过程。3、知道蛋白质结构多样性原因并记住。4、记住蛋白质的功能，认同蛋白质是生命活动 的主要承担者。5、学生在教师帮助下，学会氨基酸构成蛋白质 的相关计算。 2004年劣质奶粉充斥阜阳上百婴儿受害近半死亡。 年 2008年，8省发现肾结石患儿已达6244例肾结石，都曾服用“三鹿”牌婴儿奶粉，死亡1例。有超过五万名婴儿受到影响 。1 1你能够说出多少种你能够说出多少种富含蛋白质的食品？富含蛋白质的食品？（3 3）肉蛋类食品：）肉蛋类食品：（1 1）大豆制品：）大豆制品：豆腐、豆浆、腐竹等；豆腐、豆浆、腐竹等；（2 2）奶类制品：）奶类制品：奶粉、酸奶、牛奶等；奶粉、酸奶、牛奶等；牛肉、羊肉、鸡蛋等。牛肉、羊肉、鸡蛋等。探讨探讨1:1:探讨探讨2:2:蛋白质的组成 蛋白质可以被人体直接吸收利用吗？蛋白质可以被人体直接吸收利用吗？P22 探讨探讨3:3:探讨探讨4:4:探讨探讨5:5:组成生物体的氨基酸有多少种？组成生物体的氨基酸有多少种？P21说说氨基酸的结构特点？说说氨基酸的结构特点？P20思考与讨论思考与讨论形成蛋白质过程中氨基酸的结合方式？形成蛋白质过程中氨基酸的结合方式？相关计算相关计算 P22探讨探讨6:6:探讨探讨7:7: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？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？蛋白质分子结构和功能的多样性？蛋白质分子结构和功能的多样性？蛋白质分子结构和功能的多样性？蛋白质分子结构和功能的多样性？1.含量:2.组成元素:人血红蛋白分子式：人血红蛋白分子式：C C30323032H H48164816O O872872N N780780S S8 8FeFe4 4原子个数原子个数95129512，相对分子质量，相对分子质量6450064500。3.相对分子质量:蛋白质的组成：占细胞干重的 50% 以上。C C、H H、O O、N,N,某些蛋白质中还含某些蛋白质中还含有有S S、P P等等, , 其中其中N N含量达蛋白质的含量达蛋白质的16%16%。很大，属高分子化合物。很大，属高分子化合物。组成蛋白质的氨基酸约有组成蛋白质的氨基酸约有组成蛋白质的氨基酸约有组成蛋白质的氨基酸约有20202020种种种种; ; ; ;有有8种种氨氨基基酸酸是是人人体体细细胞胞不不能能合合成成的的（婴婴儿儿有有9种种），必必须须从从外外界界环环境境中中直直接接获获取取，这这些些氨氨基基酸酸叫叫做做必必需需氨氨基基酸酸。蛋蛋(甲甲硫硫)氨氨酸酸、缬缬氨氨酸酸、赖赖氨氨酸酸、异异亮亮氨氨酸酸、苯苯丙丙氨氨酸酸、亮亮氨氨酸酸、色色氨氨酸酸、苏苏氨氨酸酸;【甲甲携携来来一一本本亮亮色色书书】婴婴儿儿外外加加组组氨酸氨酸。我们应该注意及时补充必需氨基酸！我们应该注意及时补充必需氨基酸！ 另外另外1212种氨基酸是人体细胞能够合成的，叫种氨基酸是人体细胞能够合成的，叫做非必需氨基酸。做非必需氨基酸。 氨基酸是组成蛋白质的基本单位。多肽多肽蛋白质蛋白质氨基酸氨基酸胃蛋白酶胃蛋白酶胰蛋白酶胰蛋白酶肠肽酶肠肽酶CHNH2HCOOH甘氨酸甘氨酸CHNH2CHCOOHCH3CH3缬氨酸缬氨酸CHNH2COOHCH3CHNH2CHCOOHCH3CH3CH2亮氨酸亮氨酸丙氨酸丙氨酸试一试试一试, ,能不能推导出氨基酸的结构通式？能不能推导出氨基酸的结构通式？每种氨基酸至少有一个氨基每种氨基酸至少有一个氨基(-NH2)和一个羧基和一个羧基(-COOH)，并且氨基和羧基连在同一个碳原子上。，并且氨基和羧基连在同一个碳原子上。氨基酸之间的区别在于氨基酸之间的区别在于R基不同基不同。RCHNH2COOH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?CHNH2COOHCH2SHCHNH2COOHCH2SHCHNH2COOHCH2OHCHNH2HCH2COOH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 CCOOHCOOHCHCH3 3HOOCHOOCH HC CNHNH2 2CHCH3 3H H2 2N NH HC CH HHOOCHOOCH HCHCH2 2NHNH2 2C CNHNH2 2HOOCHOOCH HCHCH2 2NHNH2 2CHCHNHNH2 2HOOCHOOCCHCHNHNH2 2HOOCHOOC12345 生活中各种生活中各种食物的蛋白质营养价值一样吗？食物的蛋白质营养价值一样吗？食物食物食物食物蛋白质含量蛋白质含量蛋白质含量蛋白质含量营养价值营养价值营养价值营养价值鲜奶类鲜奶类鲜奶类鲜奶类(1.5-3.8)%(1.5-3.8)%(1.5-3.8)%(1.5-3.8)%主要含酪蛋白和丰富的赖氨酸，但白蛋白含主要含酪蛋白和丰富的赖氨酸，但白蛋白含主要含酪蛋白和丰富的赖氨酸，但白蛋白含主要含酪蛋白和丰富的赖氨酸，但白蛋白含量较低量较低量较低量较低禽肉类禽肉类禽肉类禽肉类(12-22)%(12-22)%(12-22)%(12-22)%必需氨基酸比值接近肉、蛋类。必需氨基酸比值接近肉、蛋类。必需氨基酸比值接近肉、蛋类。必需氨基酸比值接近肉、蛋类。鱼肉类鱼肉类鱼肉类鱼肉类(15-20)%(15-20)%(15-20)%(15-20)%氨基酸比较丰富但色氨酸含量较低。氨基酸比较丰富但色氨酸含量较低。氨基酸比较丰富但色氨酸含量较低。氨基酸比较丰富但色氨酸含量较低。五谷类五谷类五谷类五谷类(7-16)%(7-16)%(7-16)%(7-16)%必需氨基酸不平衡，一般缺乏赖氨酸，亮氨必需氨基酸不平衡，一般缺乏赖氨酸，亮氨必需氨基酸不平衡，一般缺乏赖氨酸，亮氨必需氨基酸不平衡，一般缺乏赖氨酸，亮氨酸过高，氨基酸利用率低酸过高，氨基酸利用率低酸过高，氨基酸利用率低酸过高，氨基酸利用率低单一吃某一种食物营养均衡吗？单一吃某一种食物营养均衡吗？单一吃某一种食物营养均衡吗？单一吃某一种食物营养均衡吗？上述食物中的蛋白质都是大分子物质，是由很多很上述食物中的蛋白质都是大分子物质，是由很多很上述食物中的蛋白质都是大分子物质，是由很多很上述食物中的蛋白质都是大分子物质，是由很多很多个氨基酸组成的多个氨基酸组成的多个氨基酸组成的多个氨基酸组成的, ,氨基酸怎样组成结构复杂的蛋白氨基酸怎样组成结构复杂的蛋白氨基酸怎样组成结构复杂的蛋白氨基酸怎样组成结构复杂的蛋白质呢质呢质呢质呢? ?思考：思考：氨基酸的结合方式：CHCOOHR1CHNH2COOHR2NH2COHNHOH氨基酸的结合方式CHR1NH2OHCOH2OCHCOOHR2HNH氨基酸的结合方式:CHR1NH2COCHCOOHR2HNH2O二二肽肽肽键肽键脱水缩合脱水缩合肽键肽键CHCOOHR2HNOH HCCHR1NH2COCHR2HNO二肽二肽H2OH2O氨基酸的结合方式:脱水缩合以此类推，由多个氨基酸分子缩合而成的含以此类推，由多个氨基酸分子缩合而成的含有多个肽键的化合物，叫多肽（链状）。有多个肽键的化合物，叫多肽（链状）。CCHR1NH2COCHR2HNO肽键肽键二肽二肽CHCOOHR2HNH2O肽键肽键三三肽肽H2O 3 3个同学手拉手成一排个同学手拉手成一排, , 左右手分别代表左右手分别代表氨基、氨基、羧基羧基相连的地方为肽键，有几处相连的地方为肽键，有几处? ?还有还有几只手没参与进来几只手没参与进来?4?4个个、5 5个呢个呢换成个同学拉换成个同学拉2 2排的话排的话, ,情况又会怎么变化情况又会怎么变化? ? 如果类比氨基酸的话如果类比氨基酸的话, 3, 3个氨基酸缩合成一条个氨基酸缩合成一条链，形成几个肽键？脱掉几个水分子？至少还链，形成几个肽键？脱掉几个水分子？至少还有几个游离的氨基和羧基有几个游离的氨基和羧基? ? 6 6个氨基酸呢？个氨基酸呢？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 2肽键数肽键数= =氨基酸数肽链数氨基酸数肽链数 = = nm =脱去水分子个数脱去水分子个数肽键数肽键数=3 =3 1 1小结小结: :形成的肽键数形成的肽键数 = = = = 至少含有的氨基数至少含有的氨基数 = =至少含有的羧基数至少含有的羧基数 = =脱去的水分子数脱去的水分子数氨基酸分子数氨基酸分子数肽链数肽链数肽链数肽链数肽链数肽链数1.1.蛋白质的相对分子质量蛋白质的相对分子质量3.3.一个由一个由m m个氨基酸形成的含有个氨基酸形成的含有n n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a,a,则蛋白质则蛋白质的相对分子质量的相对分子质量2.2.在一个蛋白质中至少含有的游离氨基（或在一个蛋白质中至少含有的游离氨基（或者游离羧基）数者游离羧基）数（氨基酸数（氨基酸数氨基酸的平均分子量）（失氨基酸的平均分子量）（失去的水分子数去的水分子数水的分子量）。水的分子量）。an-18(n-m)肽链数肽链数。课堂练习课堂练习课堂练习课堂练习: : : :1 1 1 1、多个氨基酸形成的多个氨基酸形成的5 5条肽链，至少含有多少个氨基，条肽链，至少含有多少个氨基， 至少含有多少个羧基呢？至少含有多少个羧基呢？ A.5A.5、2 B.32 B.3、3 C.43 C.4、5 D.55 D.5、5 52 2、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，血红蛋白 由由4 4条多肽链组成，共含有条多肽链组成，共含有574574个氨基酸，则血红蛋白个氨基酸，则血红蛋白 的分子质量约为的分子质量约为 A.73472A.73472； B.12800B.12800； C.63212C.63212； D.63140D.631403 3、假设某一蛋白质分子的分子量为、假设某一蛋白质分子的分子量为1105411054，2020种氨基酸的种氨基酸的 平均分子量为平均分子量为128128，在形成该蛋白质分子时脱去水的分，在形成该蛋白质分子时脱去水的分 子量为子量为17461746，则组成该蛋白质分子的肽链数是，则组成该蛋白质分子的肽链数是 A A4 4条条 B B3 3条条 C C2 2条条 D D1 1条条蛋白质的结构及其多样性 从氨基酸到从氨基酸到蛋白质大致有哪蛋白质大致有哪些结构层次？些结构层次？ 氨基酸氨基酸 二肽二肽 三肽三肽 ：多肽多肽一条多肽链盘曲一条多肽链盘曲折折叠形成蛋白质叠形成蛋白质多多条多肽链盘曲条多肽链盘曲折折叠形成蛋白质叠形成蛋白质探讨探讨算一算一算算如果用如果用2020个不同的字母分别代表个不同的字母分别代表2020种氨基酸，若写出由种氨基酸，若写出由1010个氨基酸组个氨基酸组成的长链，可以写出多少条互不相成的长链，可以写出多少条互不相同的长链？试着说出蛋白质种类多同的长链？试着说出蛋白质种类多种多样的原因。种多样的原因。构成肽链的氨基酸种类不同，肽链的结构则不同；构成肽链的氨基酸种类不同，肽链的结构则不同； 如果以如果以 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。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。动动脑动动脑构成肽链的氨基酸数目不同，肽链的结构则不同；构成肽链的氨基酸数目不同，肽链的结构则不同；构成肽链的氨基酸排列顺序不同，肽链的结构则不同；构成肽链的氨基酸排列顺序不同，肽链的结构则不同；多肽链形成后，往往要盘曲、折叠形成不同的空间结构。多肽链形成后，往往要盘曲、折叠形成不同的空间结构。探讨探讨5:蛋白质分子结构的多样性蛋白质分子结构的多样性-氨基酸种类不同，肽链结构不同氨基酸种类不同，肽链结构不同氨基酸数目不同，肽链结构不同氨基酸数目不同，肽链结构不同-氨基酸排列顺序不同，肽链结构不同氨基酸排列顺序不同，肽链结构不同 -肽链空间结构不同，蛋白质种类不同肽链空间结构不同，蛋白质种类不同蛋白质结构多样性的原因：组成氨基酸组成氨基酸种类种类不同不同;每种氨基酸的每种氨基酸的数目数目成百上千成百上千;氨基酸形成肽链时，不同种类氨基酸氨基酸形成肽链时，不同种类氨基酸的的排列顺序排列顺序千变万化千变万化;肽链的盘曲、折叠方式及其形成的肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空空间结构间结构千差万别千差万别 CHNH2COOHCH3 CHNH2COOHCH2SH CH2NH2COOH CHNH2COOHCH2H（2）如果是氨基酸，则它们的）如果是氨基酸，则它们的R基分别是基分别是: _ _ _ 1、（1）以上属于氨基酸的是_-C-CH3H3,-H,SHCH2课前练习：课前练习：氨基酸个数形成肽链数形成肽键数脱去水分子数至少含有氨基至少含有羧基1 11 16 61 15 55 51 11 1n n1 1n-1n-1n-1n-11 11 16 64 44 49 97 77 72 2n nn-2n-2n-2n-2n nm mn-mn-mn-mn-mm mm m、填写下列表格、填写下列表格3 3、某种蛋白质是由、某种蛋白质是由1 1条多肽链构成的，共含条多肽链构成的，共含 100100个氨基酸，若每个氨基酸分子质量平个氨基酸，若每个氨基酸分子质量平 均是均是120120，则该蛋白质的相对分子量是？，则该蛋白质的相对分子量是？、某种蛋白质是由、某种蛋白质是由3 3条多肽链构成的，共含条多肽链构成的，共含 10001000个氨基酸，若每个氨基酸分子质量个氨基酸，若每个氨基酸分子质量 平均是平均是120120，则该蛋白质的相对分子量是？，则该蛋白质的相对分子量是？100100120-(100-1)120-(100-1)18=1021818=1021810001000120-(1000-3)120-(1000-3)18=10305418=103054蛋白质分子结构的多样性，决定了蛋白质蛋白质分子结构的多样性，决定了蛋白质分子功能的多样性。分子功能的多样性。蛋白质的功能蛋白质的功能 1 1、结结构构蛋蛋白白：许许多多蛋蛋白白质质是是构构成成细细胞胞和和生生物物体体结结构构的的重重要要物物质质。如如羽羽毛毛、肌肌肉肉、头头发发、蛛蛛丝丝等等的的成成分分主要是蛋白质。主要是蛋白质。2 2、催化作用：、催化作用：细胞内的化学细胞内的化学反应离不开酶反应离不开酶的催化。绝大的催化。绝大多数酶都是蛋多数酶都是蛋白质。（右图白质。（右图所示为胃蛋白所示为胃蛋白质酶结晶）质酶结晶）3、运输作用：有些蛋白质具有运输载体的功能。如血、运输作用：有些蛋白质具有运输载体的功能。如血红蛋白、载体蛋白。红蛋白、载体蛋白。血红蛋白血红蛋白4 4、调节生命活动：有些蛋白质起信息传递的作用，、调节生命活动：有些蛋白质起信息传递的作用，能够调节机体的生命活动，如胰岛素、生长激素。能够调节机体的生命活动，如胰岛素、生长激素。图中央浅色区域的部分细胞分泌胰岛素5 5、免疫作用：抗体、免疫作用：抗体 摘要:“国际人类蛋白质组计划”启动： “蛋白质组”proteome一词源于“protein”与“genome”的杂合，1994年，澳大利亚的科学家Marcwilkins提出蛋白质组概念。1995年，蛋白质组一词首次见诸报端。“proteome”蛋白质组一词第一次出现在“Electrophoresis”杂志上，明确定义：蛋白质组是由一个基因组，或一个细胞、组织表达的所有蛋白质。参与蛋白质研究的国家从1995年的澳大利亚一国。发展到美国、丹麦、瑞士、英国、法国、日本、瑞啦、意大利、德国等10国。 课外阅读：科学前沿课外阅读：科学前沿 国际人类蛋白质组计划国际人类蛋白质组计划1.某氨基酸分子中含有某氨基酸分子中含有2个氨基（个氨基（-NH2）,其中一个氨基和其中一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上，则另一个氨基的部位应一个羧基连在同一个碳原子上，则另一个氨基的部位应是：是：A.和羧基连在同一个碳原子上和羧基连在同一个碳原子上 B.一定连在羧基上一定连在羧基上C.在在R基上基上 D.与氨基一端相连与氨基一端相连2.四个氨基酸分子发生缩合反应形成一个多肽，失去的水分子四个氨基酸分子发生缩合反应形成一个多肽，失去的水分子及形成的肽键的数目分别是：及形成的肽键的数目分别是：A.4个个,4个个 B.3个个,3个个 C 3个个,2个个 D 2个个,3个个3.人体的肌肉主要由蛋白质构成，但平滑肌和骨骼肌的功能人体的肌肉主要由蛋白质构成，但平滑肌和骨骼肌的功能不同，其根本原因是：不同，其根本原因是：A.属于不同系统属于不同系统 B.所含蛋白质分子结构不同所含蛋白质分子结构不同C.肌肉细胞的形状不同肌肉细胞的形状不同 D.在人体内的分布位置不同在人体内的分布位置不同4.已知已知20中氨基酸的平均分子量是中氨基酸的平均分子量是128，现有一蛋白质分子由，现有一蛋白质分子由两条多肽组成，共有肽键两条多肽组成，共有肽键98个，此蛋白质的分子量接近于：个，此蛋白质的分子量接近于：A.12800 B.12544 C.11036 D.12288A谷氨酸的谷氨酸的R基为基为C3H5O2,一分子谷氨酸一分子谷氨酸含有含有C、H、O、N原子数依次是：原子数依次是：A、5、9、4、1 B、4、8、5、1C、5、8、4、1 D、4、9、4、1D人体免疫球蛋白中，由人体免疫球蛋白中，由4条肽链构成，条肽链构成，共有共有764个氨基酸，则该蛋白质分子中个氨基酸，则该蛋白质分子中至少含有游离的氨基和羧基数分别是：至少含有游离的氨基和羧基数分别是：A、764和和764 B、760和和760C、762和和762 D、4和和4D分子式为分子式为C63H103O65N17S2的多的多肽化合物肽化合物,通常情况下通常情况下,最多含有最多含有多少个肽键多少个肽键?A、63 B、62 C、17 D、161、2个氨基酸分子缩合形成二肽，并生成一分子水，个氨基酸分子缩合形成二肽，并生成一分子水，这分子水中的氢来自（这分子水中的氢来自（ ）A.羧基羧基 B.氨基氨基C.羧基和氨基羧基和氨基 D.连接在碳原子上的氢连接在碳原子上的氢2、谷氨酸的、谷氨酸的R基为基为C3H5O2，在一个谷氨酸分子，在一个谷氨酸分子中，含有碳和氧的原子数分别是（中，含有碳和氧的原子数分别是（ ）A.4、4 B.5、4 C.4、5 D.5、53、人体免疫球蛋白由、人体免疫球蛋白由4条肽链构成，共有条肽链构成，共有764个氨个氨基酸，则该蛋白质分子中至少含有游离的氨基和羧基酸，则该蛋白质分子中至少含有游离的氨基和羧基数分别是（基数分别是（ ）A.746和和764 B.760和和760 C.762和和762 D.4和和4CBD4、下列叙述中，哪项是对蛋白质功能的高度概括（、下列叙述中，哪项是对蛋白质功能的高度概括（ ）A.细胞和生物体重要的结构物质细胞和生物体重要的结构物质B.收缩、运输、免疫等活动的物质基础收缩、运输、免疫等活动的物质基础C.调节细胞和生物体新陈代谢的重要物质调节细胞和生物体新陈代谢的重要物质D.生命活动的主要体现者生命活动的主要体现者5、蛋白质和多肽的主要区别是在于蛋白质（、蛋白质和多肽的主要区别是在于蛋白质（ ）A.含有的氨基酸更多含有的氨基酸更多 B.空间结构更复杂空间结构更复杂C.相对分子质量更大相对分子质量更大 D.能水解成多种氨基酸能水解成多种氨基酸DB8.下列物质中下列物质中,有的属于构成蛋白质的氨基酸有的属于构成蛋白质的氨基酸,有的不是有的不是.若若将其中构成蛋白质的氨基酸缩合成蛋白质将其中构成蛋白质的氨基酸缩合成蛋白质,则其中含有的则其中含有的氨基，羧基和肽键的数目依次是氨基，羧基和肽键的数目依次是( )(1)NH2-CH2-COOH(2)NH2-CH2-CH2OH(3)NH2-CH-CH2-COOHCOOH(4)NH2-CH-CH2-COOH(5)NH2-CH-(CH2)4-NH2NH2COOHA.2,2,2 B.3,3,2 C.4,3,3 D.3,4,3A11、胰岛素是一种蛋白质分子，它含有、胰岛素是一种蛋白质分子，它含有2条多肽链，条多肽链，其中其中A链有链有21个氨基酸，个氨基酸，B链有链有30个氨基酸，据此个氨基酸，据此回答：回答：(1)从理论上分析，胰岛素分子至少含有从理论上分析，胰岛素分子至少含有 个个COOH.(2)糖尿病病人只能注射而不能口服胰岛素的原因糖尿病病人只能注射而不能口服胰岛素的原因什么？什么？ 2因为胰岛素是一种蛋白质，口服会在消化道里因为胰岛素是一种蛋白质，口服会在消化道里以蛋白质的形式被消化成氨基酸，而失去胰岛以蛋白质的形式被消化成氨基酸，而失去胰岛素的功能。素的功能。（1）图中）图中A表示表示，D表示表示。（2）该化合物由）该化合物由个氨基酸分子失去个氨基酸分子失去个分子水而形成个分子水而形成的，这种反应叫的，这种反应叫。在这个过程中，相对分子质量。在这个过程中，相对分子质量减少了减少了。该化合物称为。该化合物称为。（3）图中表示）图中表示R基的字母是基的字母是，表示肽键的字，表示肽键的字母是母是。（4）图中有）图中有个肽键，有个肽键，有个氨基和个氨基和个羧基。个羧基。（5）该化合物由）该化合物由种氨基酸组成的。种氨基酸组成的。氨基氨基羧基羧基三三两两两两脱水缩合脱水缩合三肽三肽两两一一两两两两36B、C、GE、F