蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者學(xué)習(xí)目標1.理解蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者2.說明氨基酸的結(jié)構(gòu)特點，以及氨基酸形成蛋白質(zhì)的過程3.概述蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的多樣性從某些動物組織中提取的膠原蛋白，可以用來制作手術(shù)縫合線。手術(shù)后過一段時間，這種縫合線就可以被人體組織吸收，從而避免拆線的痛苦。問題探討思考1：為什么這種縫合線可以被人體組織吸收？提示：用某些動物組織提取的膠原蛋白制作手術(shù)縫合線，能夠被人體組織吸收，是因為組成動物和人體的膠原蛋白是相似的物質(zhì)從某些動物組織中提取的膠原蛋白，可以用來制作手術(shù)縫合線。手術(shù)后過一段時間，這種縫合線就可以被人體組織吸收，從而避免拆線的痛苦。問題探討思考2：這種縫合線發(fā)生什么樣的化學(xué)變化才能被吸收？提示：這種手術(shù)縫合線要變成小分子物質(zhì)才能被吸收，初中學(xué)過食物中的蛋白質(zhì)要分解為氨基酸才能被吸收蛋白質(zhì)的功能1蛋白質(zhì)的基本組成單位2蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性3蛋白質(zhì)的相關(guān)計算4蛋白質(zhì)的功能1.結(jié)構(gòu)蛋白許多蛋白質(zhì)是構(gòu)成細胞和生物體結(jié)構(gòu)的重要物質(zhì)，稱為結(jié)構(gòu)蛋白。肌肉、頭發(fā)、羽毛、蛛絲等的成分主要是蛋白質(zhì)。2.調(diào)節(jié)作用有些蛋白質(zhì)能夠起信息傳遞的作用，調(diào)節(jié)機體的生命活動，如胰島素、胰高血糖素。蛋白質(zhì)的功能血管β細胞α細胞δ細胞胰腺胰島胰島素蛋白質(zhì)的功能3.催化作用細胞內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)離不開酶的催化。絕大多數(shù)酶都是蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)的功能4.運輸作用有些蛋白質(zhì)具有運輸功能。如血紅蛋白、載體蛋白O2分子蛋白質(zhì)的功能5.免疫作用有些蛋白質(zhì)具有免疫功能。抗體是具有免疫功能的蛋白質(zhì)，可幫助人體抵御細菌和病毒的侵害總體來說，蛋白質(zhì)是細胞的基本組成成分，具有參與組成細胞結(jié)構(gòu)、催化、運輸、信息傳遞、免疫等重要功能?？梢哉f，細胞的各項生命活動都離不開蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)能夠承擔(dān)如此多樣的功能，這與蛋白質(zhì)的多樣性有關(guān)。人體內(nèi)有數(shù)萬種不同的蛋白質(zhì)。據(jù)估計，生物界的蛋白質(zhì)種類多達1010~1012種。蛋白質(zhì)的功能蛋白質(zhì)的基本組成單位——氨基酸作為手術(shù)縫合線的膠原蛋白之所以能被人體組織吸收，是因為膠原蛋白被分解為可以被人體吸收的氨基酸。氨基酸是蛋白質(zhì)的基本組成單位1.氨基酸的組成元素C、H、O、N、S（部分氨基酸含有S）甲硫氨酸CHH2NCOOHCH2CH2SCH3蛋白質(zhì)的基本組成單位——氨基酸2.氨基酸的結(jié)構(gòu)特點H2N—C—C—OHH|O||甘氨酸|HH2N—C—C—OHH|O||纈氨酸|CHCH3CH3H2N—C—C—OHH|O||丙氨酸|CH3H2N—C—C—OHH|O||纈氨酸|CH2|CHCH3CH3蛋白質(zhì)的基本組成單位——氨基酸（1）這些氨基酸的結(jié)構(gòu)具有什么共同特點？每種氨基酸至少都含有一個氨基和一個酸基，并且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上。（2）“氨基酸”這一名詞與其分子結(jié)構(gòu)有怎樣的對應(yīng)關(guān)系？“氨基酸”代表了氨基酸分子結(jié)構(gòu)中的主要部分——氨基和羧基。蛋白質(zhì)的基本組成單位——氨基酸H2N氨基COHO羧基CHR側(cè)鏈基團氨基酸的結(jié)構(gòu)通式氨基由一個氮原子，兩個氫原子組成①—NH2②H2N—或羧基由一個碳原子，兩個氧原子，一個氫原子組成①—COOH②HOOC—或注意：書寫不能少了短橫線“—”蛋白質(zhì)的基本組成單位——氨基酸總結(jié)其他氨基酸與以上4種氨基酸結(jié)構(gòu)相似，即每種氨基酸至少都含有一個氨基（—NH2）和一個羧基（—COOH），并且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上。這個碳原子還連接一個氫原子和一個側(cè)鏈基團，這個側(cè)鏈基團用R表示。各種氨基酸之間的區(qū)別在于R基的不同，如甘氨酸上的R基是一個氫原子（—H），丙氨酸上的R基是一個甲基（—CH3）。蛋白質(zhì)的基本組成單位——氨基酸3.氨基酸的種類根據(jù)人體能否自身合成可將氨基酸分為必需氨基酸和非必需氨基酸人體中，組成蛋白質(zhì)的氨基酸有21種必需氨基酸非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、蘇氨酸口訣：甲攜來一本亮色書13種，可以自身合成蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性1.氨基酸脫水縮合形成多肽CR1CHH2NOHOCHCNOHOR2HHCOCR1HH2NCHCOHOR2NH+H2O肽鍵二肽脫水縮合水中氫來自氨基和羧基水中氧來自羧基蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性（三肽）……..（四肽）（多肽）-CNH2HR1-C-OHO--=+-CNHR2-C-OHO--=--HH-CNHR3-C-OHO--=--HH+-CNH2HR1-C-O--=-CNHR2-C-O--=-H-CNHR3-C-OHO--=-H+2H2O蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性肽鍵H2O－C－COOHR3H－－－NH－HOH－肽鍵‖O－CR1H2NH－－－C－C－CR2H－－－NH－‖OH2O三肽以此類推，由多個氨基酸分子縮合而成的化合物，叫多肽蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性由多個氨基酸縮合而成的，含有多個肽鍵的化合物，叫作多肽。多肽通常呈鏈狀結(jié)構(gòu)，叫作肽鏈。由于肽鏈上不同氨基酸之間還能形成氫鍵等，從而使得肽鏈能盤曲、折疊，形成具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)分子。許多蛋白質(zhì)分子都含有兩條或多條肽鏈，它們通過一定的化學(xué)鍵如二硫鍵相互結(jié)合在一起二硫鍵氨基酸之間脫水縮合形成肽鏈一條肽鏈的特定區(qū)域進行有規(guī)律的盤曲、折疊這條肽鏈進一步盤繞形成一定的空間結(jié)構(gòu)四條肽鏈聚集在一起形成復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性由氨基酸形成血紅蛋白的示意圖蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性蛋白質(zhì)分子多樣性的原因氨基酸層面氨基酸的種類不同氨基酸的數(shù)量不同氨基酸的排列順序千變?nèi)f化肽鏈層面多肽鏈盤曲、折疊的方式及其形成的空間結(jié)構(gòu)千差萬別在細胞內(nèi)，組成一種蛋白質(zhì)的氨基酸數(shù)目可能成千上萬，氨基酸形成肽鏈時，不同種類氨基酸的排列順序千變?nèi)f化，肽鏈的盤曲、折疊方式及其形成的空間結(jié)構(gòu)千差萬別，因此，蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)極其多樣，這就是細胞中蛋白質(zhì)種類繁多的原因。每一種蛋白質(zhì)分子都有與它所承擔(dān)功能相適應(yīng)的獨特結(jié)構(gòu)，如果氨基酸序列改變或蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)改變，就可能會影響其功能。如：氨基酸替換引起的鐮狀細胞貧血。蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性正常紅細胞鐮狀紅細胞蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性蛋白質(zhì)的鹽析、水解、變性鹽析：蛋白質(zhì)在鹽溶液中溶解度降低析出溶解度的變化，可逆水解：肽鍵斷裂，蛋白質(zhì)分解為短肽或氨基酸變性：空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，肽鍵未斷裂，與雙縮脲試劑仍可出現(xiàn)紫色反應(yīng)（高溫、強酸、強堿）蛋白質(zhì)的鹽析蛋白質(zhì)的變性1條肽鏈m條肽鏈氨基酸數(shù)肽鍵數(shù)脫去水分子數(shù)氨基酸平均相對分子質(zhì)量蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量氨基數(shù)目羧基數(shù)目nnn-1n-mn-1n-maaan-18(n-1)an-18(n-m)至少1個至少m個至少1個至少m個蛋白質(zhì)的相關(guān)計算①氮原子數(shù)=氨基酸中氮原子總數(shù)

=肽鏈數(shù)（游離氨基數(shù)）+肽鍵數(shù)+R基上氮原子數(shù)②氧原子數(shù)=氨基酸中氧原子總數(shù)

-脫去的水分子數(shù)=肽鏈數(shù)

×2（每個肽鏈游離羧基含2個氧原子）

+肽鍵數(shù)

（每個肽鍵上含1個氧原子）

+R基上氧原子數(shù)蛋白質(zhì)的相關(guān)計算課堂小結(jié)蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者蛋白質(zhì)的功能蛋白質(zhì)的基本組成單位蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性蛋白質(zhì)的相關(guān)計算結(jié)構(gòu)蛋白、運輸、調(diào)節(jié)、催化、免疫氨基酸的組成元素氨基酸的結(jié)構(gòu)通式氨基酸的種類（必需、非必需）氨基酸脫水縮合氨基酸的種類、數(shù)量、排列順序、肽鏈的空間結(jié)構(gòu)課堂小測1.下列關(guān)于蛋白質(zhì)的敘述，錯誤的是(

)A.氨基酸種類和排列順序相同的蛋白質(zhì)，其功能一定相同B.蛋白質(zhì)與物質(zhì)代謝、信息傳遞及穩(wěn)態(tài)的維持均有關(guān)系C.蛋白質(zhì)發(fā)揮作用的場所可以是細胞內(nèi)，也可以是細胞外D.蛋白質(zhì)變性后仍可與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)解析：A、氨基酸的種類和排列順序相同的蛋白質(zhì)，其空間結(jié)構(gòu)不一定相同，因而其功能不一定相同，A錯誤；B、有的蛋白質(zhì)是酶，與物質(zhì)代謝有關(guān)，有的蛋白質(zhì)是激素，與信息傳遞有關(guān)，有的蛋白質(zhì)是抗體，與內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的維持有關(guān)，B正確；C、絕大多數(shù)酶都是蛋白質(zhì)，酶可以在細胞內(nèi)起作用也可以在細胞外起作用，人體內(nèi)的抗體是蛋白質(zhì)，抗體與抗原結(jié)合發(fā)生在細胞外，C正確；D、高溫、強酸、強堿等因素可使蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生不可逆的改變，使蛋白質(zhì)失去活性，稱為變性，蛋白質(zhì)變性后仍然含有肽鍵，因此可以與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)，D正確。A2.飯后人體調(diào)節(jié)血糖濃度的大致過程如下：食物中的淀粉被消化酶水解后，以葡萄糖的形式經(jīng)由小腸上皮細胞的葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白吸收進入血液，胰島B細胞感知到血糖濃度升高后合成并分泌胰島素，最終在胰島素的作用下，血糖濃度恢復(fù)正常。以上描述中沒有體現(xiàn)出的蛋白質(zhì)功能是(

)A.調(diào)節(jié)B.催化C.運輸D.免疫解析：食物中的淀粉被消化酶水解后，以葡萄糖的形式經(jīng)由小腸上皮細胞的葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白吸收進入血液，胰島B細胞感知到血糖濃度升高后合成并分泌胰島素，最終在胰島素的作用下，血糖濃度恢復(fù)正常，體現(xiàn)了蛋白質(zhì)具有催化、運輸、調(diào)節(jié)的功能。題干中沒有體現(xiàn)出蛋白質(zhì)具有免疫的功能。D3.某三十九肽中共有丙氨酸4個，現(xiàn)去掉其中的丙氨酸得到4條長短不等的肽鏈（如圖），下列有關(guān)該過程的敘述，錯誤的是(

)A.肽鍵數(shù)目減少了8個B.新生的4條肽鏈總共至少有4個氨基C.如果新生的4條肽鏈總共有5個羧基，那么其中必有1個羧基在—R（側(cè)鏈基團）上D.4條肽鏈若重新連接成一條長鏈，將脫去3個水分子解析：A、三十