第2節(jié)生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者

———蛋白質(zhì)想一想:哪些食品富含蛋白質(zhì)?大頭娃娃由于天天吃蛋白質(zhì)含量極低的奶粉導(dǎo)致發(fā)育不良，身體嚴(yán)重浮腫，腦袋大大頭娃娃的頭比較大，面部肌肉松馳，表情比較呆滯，對(duì)外界事物的刺激反應(yīng)較低。為什么嬰兒長期吃劣質(zhì)奶粉會(huì)出現(xiàn)這種癥狀？

引起組織水腫的原因可能有：1.營養(yǎng)不良2.過敏反應(yīng)3.淋巴循環(huán)受阻4.腎小球腎炎等疾病你知道蛋白質(zhì)在生命活動(dòng)中的主要作用有哪些？1、結(jié)構(gòu)蛋白：構(gòu)成細(xì)胞和生物體的結(jié)構(gòu)成分的蛋白質(zhì)。如膠原蛋白、纖維蛋白。2、功能蛋白：有些蛋白質(zhì)能夠調(diào)節(jié)生命活動(dòng)（調(diào)節(jié)蛋白），如胰島素；

有些蛋白質(zhì)有催化作用（催化蛋白），如絕大多數(shù)酶；有些蛋白質(zhì)能起到載體的作用（載體蛋白），如細(xì)胞膜上的一些蛋白質(zhì)；

有些蛋白質(zhì)運(yùn)輸功能（運(yùn)輸?shù)鞍祝?，如血紅蛋白；有些蛋白質(zhì)具有免疫功能（免疫蛋白），如抗體。蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者化學(xué)元素組成：蛋白質(zhì)主要由C、H、O、N4種化學(xué)元素組成。很多重要的蛋白質(zhì)還含有P、S兩種元素，有的也含微量元素Fe、Mn、Cu、Zn等元素。相對(duì)分子質(zhì)量：蛋白質(zhì)是一種高分子化合物，也就是說的相對(duì)分子量很大的生物大分子。蛋白質(zhì)分子質(zhì)量的變化范圍很大，從幾千一直到100萬以上。例如，牛的胰島素的相對(duì)分子質(zhì)量是5700，人的血紅蛋白的相對(duì)分子質(zhì)量是64500。思考:食物中的蛋白質(zhì)能否被人體直接吸收呢?要消化分解成氨基酸,才被人體小腸吸收組成蛋白質(zhì)的基本單位:——氨基酸

自然界中氨基酸的種類很多，但是生物體內(nèi)的能構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸只有20種。

有8種氨基酸是人體細(xì)胞不能合成的（嬰兒有9種，多出來的一種是組氨酸），必需從外界環(huán)境中直接獲取，這些氨基酸叫做必需氨基酸。（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）

另外12種氨基酸人體可以自身合成，不需要從外界環(huán)境獲取，稱為非必需氨基酸。為什么有些食品中要添加某些氨基酸？生活中部分食物的蛋白質(zhì)營養(yǎng)價(jià)值比較食物蛋白質(zhì)含量營養(yǎng)價(jià)值鮮奶類(1.5-3.8)%主要含酪蛋白和豐富的賴氨酸，但白蛋白含量較低禽肉類(12-22)%必需氨基酸比值接近肉、蛋類。魚肉類(15-20)%氨基酸比較豐富但色氨酸含量較低。五谷類(7-16)%必需氨基酸不平衡，一般缺乏賴氨酸，亮氨酸過高，氨基酸利用率低請(qǐng)思考，單一吃某一種食物營養(yǎng)均衡嗎？上述食物中的蛋白質(zhì)都是大分子物質(zhì)，是由很多很多個(gè)氨基酸組成的。試一試推導(dǎo)出氨基酸的結(jié)構(gòu)通式。R每種氨基酸至少有一個(gè)氨基(-NH2)和一個(gè)羧基(-COOH)，并且氨基和羧基連在同一個(gè)碳原子上。這個(gè)碳原子還連接一個(gè)氫原子和一個(gè)側(cè)鏈基團(tuán)（R表示）氨基酸之間的區(qū)別在于R基不同。CHNH2COOHCH2COOH氨基羧基討論以下哪些是組成蛋白質(zhì)的氨基酸?CHNH2COOHCH2SHCHNH2COOHCH2SHCHNH2COOHCH2OHCHNH2HCH2COOH√√××氨基酸的判斷依據(jù)：—NH2與—COOH是否連在同一個(gè)“C”上。CHCH3CH3練習(xí)2:根據(jù)氨基酸通式,寫出下面四種氨基酸的R基：—H,，—CH3，CH2CH3CH3CHH2N—C—C—OHHOH甘氨酸纈氨酸丙氨酸H2N—C—C—OHHOCH2CH3CH3CHH2N—C—C—OHHOCH3H2N—C—C—OHHOCHCH3CH3亮氨酸R基分別是:R1CHH2NCOHOCOOHR2COOHHNCH

H

NH2R2COOHHNCH

R1CHH2NCOH2O＋肽鍵二肽2、氨基酸是如何組成蛋白質(zhì)的？R3COOHHNCH

H

H2O＋肽鍵R2HNCH

R1CHH2NCOC—OHO=二肽三肽=R2CHNCH

R1CHH2NCOR3COOHHNCH

O肽鍵肽鍵多肽：由3個(gè)或3個(gè)以上氨基酸分子縮合而成，含多個(gè)肽鍵的化合物。（多肽通常呈鏈狀結(jié)構(gòu)，所以多肽通常又叫肽鏈。）一個(gè)蛋白質(zhì)分子由一條或幾條多肽鏈組成肽鏈中的肽鍵數(shù)與氨基酸個(gè)數(shù)的關(guān)系：氨基酸肽鍵肽鍵數(shù)=6－1肽鍵數(shù)=8－114個(gè)氨基酸形成兩條肽鏈產(chǎn)生多少分子水？形成的肽鍵數(shù)？2、m個(gè)氨基酸脫水縮合成n條肽鏈，這n條肽鏈含有

個(gè)肽鍵，失去

個(gè)水分子。m-nm-n肽鍵數(shù)＝氨基酸數(shù)－肽鏈數(shù)＝失去的水分子數(shù)1、m個(gè)氨基酸脫水縮合成一條肽鏈的化合物，這個(gè)化合物的名稱為

，含有

個(gè)肽鍵，失去

個(gè)水分子。m-1m-1m肽7、一條多肽鏈至少含游離的氨基、羧基數(shù)為多少？8、一個(gè)蛋白質(zhì)分子至少含游離的氨基、羧基數(shù)為多少？10、一個(gè)蛋白質(zhì)分子含游離的氨基、羧基數(shù)為多少？9、一條多肽鏈含游離的氨基、羧基數(shù)為多少？1、1肽鏈數(shù)肽鏈數(shù)+R基里的游離的氨基、羧基數(shù)1+R基里的游離的氨基、羧基數(shù)11、人體免疫球蛋白中，IgG由4條肽鏈構(gòu)成，共有764個(gè)氨基酸，則該蛋白質(zhì)分子中至少含有游離的氨基、羧基數(shù)分別是A、764和764B、760和760C、762和762D、4和4D12、若組成蛋白質(zhì)氨基酸的平均相對(duì)分子質(zhì)量是130，那么一個(gè)由4條肽鏈共280個(gè)氨基酸所組成的蛋白質(zhì)其相對(duì)分子質(zhì)量是A、31432B、31486C、31378D、6382A思考：生物體的蛋白質(zhì)的種類多達(dá)1010～1012，但構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸只有20種，這20種氨基酸又是如何構(gòu)成數(shù)目這么大的蛋白質(zhì)呢？

蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性討論:

1．從氨基酸到蛋白質(zhì)大致有哪些結(jié)構(gòu)層次？氨基酸二肽三肽

：多肽

一條多肽鏈盤曲折疊形成蛋白質(zhì)

多條多肽鏈盤曲折疊形成蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的多樣性：①氨基酸種類不同，肽鏈結(jié)構(gòu)不同②氨基酸數(shù)目不同，肽鏈結(jié)構(gòu)不同③氨基酸排列順序不同，肽鏈結(jié)構(gòu)不同④肽鏈空間結(jié)構(gòu)不同，蛋白質(zhì)種類不同蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的多樣性，決定了蛋白質(zhì)分子功能的多樣性。蛋白質(zhì)的功能:2.蛋白質(zhì)的形成：一級(jí)結(jié)構(gòu)→二級(jí)結(jié)構(gòu)→三級(jí)結(jié)構(gòu)→四級(jí)結(jié)構(gòu)一級(jí)結(jié)構(gòu)：蛋白質(zhì)分子中的氨基酸按一定的排列順序組成肽鏈。二級(jí)結(jié)構(gòu)：多肽鏈自身的折疊和盤繞方式。三級(jí)結(jié)構(gòu)：具有二級(jí)結(jié)構(gòu)的多肽鏈借助氫鍵和其他化學(xué)鍵進(jìn)一步卷曲、折疊形成的空間構(gòu)象。四級(jí)結(jié)構(gòu)：由兩條或兩條以上具有三級(jí)結(jié)構(gòu)的多肽鏈借助氫鍵和其他化學(xué)鍵形成一定的空間排列。組成元素C、H、O、N（P、S）導(dǎo)致氨基酸種類：20種

必需氨基酸：8種非必需氨基酸：12種通式：CHCH2NOHOR特點(diǎn)：至少有一個(gè)－NH2和一個(gè)－COOH并連在同一個(gè)C原子上脫水縮合多肽組成蛋白質(zhì)的氨基酸不同氨基酸的數(shù)目不同氨基酸排列順序不同多肽的空間結(jié)構(gòu)不同折疊盤旋蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性功能多樣性構(gòu)成生物體，如結(jié)構(gòu)蛋白運(yùn)輸作用，如血紅蛋白催化作用，如酶調(diào)節(jié)作用，如胰島素免疫作用，如抗體組成導(dǎo)致

根據(jù)下面圖解，回答問題：

（1）該圖中，①表示

，③表示

，⑦表示

。（2）該化合物由

個(gè)氨基酸分子失去

個(gè)水分子而形成，這種反應(yīng)叫

反應(yīng)。（3）該化合物含有

個(gè)肽鍵，該圖所示化合物的名稱是

。（4）該圖中所示的氨基酸種類不同，是由

決定的。（5）如果圖中氨基酸的平均分子量為180，則該化合物的分子量是

。氨基

肽鍵

羧基

四肽(多肽)三

四

三

脫水縮合

R基

666

—CNH2HH—C—ON—HC—CH3HCOOH—C—ON—HC—HCH2CONH2—C—ON—HHCH2CCOOH①②③④⑥⑤⑦⑧⑨答：氨基酸二肽多肽三肽鏈盤曲折疊形成蛋白質(zhì)，或幾條多肽鏈折疊形成蛋白質(zhì)。一條多肽答：食物中的蛋白質(zhì)要經(jīng)過胃蛋白酶、胰蛋白酶、腸蛋白酶、腸肽酶等多種水解酶的作用，才能分解為氨基酸。這些氨基酸進(jìn)入進(jìn)入細(xì)胞后，要形成二肽、三肽到多肽，由多肽構(gòu)成人體的蛋白質(zhì)。人體的蛋白質(zhì)與食物中的蛋白質(zhì)不一樣，具有完成人體生命活動(dòng)的結(jié)構(gòu)和功能。答：10個(gè)氨基酸能夠組成2010條互不相同的長鏈。氨基酸的種類、數(shù)量、排列順序以及蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)的不同是蛋白質(zhì)多種多樣的原因。1、（09上海）下列有機(jī)化合物中，只含有C、H、O三種元素的是A．氨基酸B．核苷酸C．脫氧核糖D．磷脂2、（09上海）某蛋白質(zhì)由m條肽鏈、n個(gè)氨基酸組成。該蛋白質(zhì)至少有氧原子的個(gè)數(shù)是A．n-m B．n-2m C．n+mD．n+2mC

C

3、(05年全國聯(lián)賽)鑒定植物細(xì)胞后含物，通常

。A．用碘液鑒定蛋白質(zhì)和脂肪B．用蘇丹Ⅲ鑒定蛋白質(zhì)和脂肪C．用碘液鑒定蛋白質(zhì)和淀粉D．用蘇丹Ⅲ鑒定脂肪和淀粉C

肽類化合物名稱①②③④⑤⑥催產(chǎn)素牛加血壓素血管舒張素平滑肌舒張素豬促黑色素細(xì)胞激素人促黑色素細(xì)胞激素氨基酸數(shù)目9個(gè)9個(gè)9個(gè)10個(gè)13個(gè)22個(gè)4、請(qǐng)根據(jù)表回答下列問題。(1)表中①②③的氨基酸數(shù)目雖然相同，但其生理作用彼此不同，這是因?yàn)樗鼈兊?/p>

不同。(2)在不知道血管舒張素的具體結(jié)構(gòu)的情況下，推知