第二章組成細(xì)胞的分子第四節(jié)蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者蛋白質(zhì)是細(xì)胞內(nèi)含量最多的有機(jī)物組成生物體的蛋白質(zhì)有哪些？蛋白質(zhì)又承擔(dān)著怎樣的功能呢？序號(hào)功能舉例12345免疫功能調(diào)節(jié)功能運(yùn)輸功能生物體中的結(jié)構(gòu)物質(zhì)催化功能肌肉、頭發(fā)、羽毛、蛛絲胃蛋白酶、胰蛋白酶、過(guò)氧化氫酶血紅蛋白胰島素、生長(zhǎng)激素抗體細(xì)胞的各項(xiàng)生命活動(dòng)都離不開(kāi)蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者一、蛋白質(zhì)的功能閱讀教材P28，找出關(guān)鍵詞，歸納蛋白質(zhì)承擔(dān)的功能

任務(wù)一2.這種縫合線發(fā)生什么樣的化學(xué)變化才能被吸收?這對(duì)你認(rèn)識(shí)蛋白質(zhì)的化學(xué)組成有什么啟示?問(wèn)題探討用某些動(dòng)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?yàn)榻M成動(dòng)物和人體的膠原蛋白是相似的物質(zhì)。提示:這種手術(shù)縫合線要變?yōu)樾》肿游镔|(zhì)才能被吸收，初中學(xué)習(xí)過(guò)食物中的蛋白質(zhì)要分解為氨基酸才能被吸收，因此蛋白質(zhì)在化學(xué)組成上應(yīng)該可以分為更小的分子。從某些動(dòng)物組織中提取的膠原蛋白，可以用來(lái)制作手術(shù)縫合線。手術(shù)后過(guò)一段時(shí)間，這種縫合線就可以被人體且織吸收，從而避免拆線的痛苦。1.為什么這種縫合線可以被人體組織吸收?活動(dòng)1：觀察下列四種氨基酸的結(jié)構(gòu)，探究以下問(wèn)題：

任務(wù)二自主閱讀教材P29，分析氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(2)構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸共有的部分是________________。(1)上面四種氨基酸都有的元素是__________________________________。C、H、O、N（半胱氨酸含S）二、蛋白質(zhì)的基本組成單位——氨基酸(3)這四種氨基酸分子的R基分別是___________________________________________?！狢H3、—CH2—SH、—(CH2)4—NH2、—CH2—COOH(4)組成蛋白質(zhì)的氨基酸分子中都只含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基嗎？若有一個(gè)以上的氨基或羧基，多出來(lái)的氨基或羧基分布在哪里？至少都含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基

多出來(lái)的氨基或羧基位于R基上。RHH2N—C—COOH（1）氨基酸的結(jié)構(gòu)通式及特點(diǎn)R氨基羧基側(cè)鏈基團(tuán)：決定氨基酸的種類和理化性質(zhì)OC

OHCH

H

H

N中心碳原子氫基簡(jiǎn)寫：至少含一個(gè)氨基(-NH2)和一個(gè)羧基(-COOH)都有一個(gè)氨基(-NH2)和一個(gè)羧基(-COOH)連在同一碳原子上CHRNH2COOH①結(jié)構(gòu)通式②結(jié)構(gòu)特點(diǎn)R基中也可能含有氨基(—NH2)或羧基(—COOH)特別提醒氨基、羧基、R基的書寫①正確的格式：—NH2、—COOH、—R(千萬(wàn)不要忘記在原子團(tuán)前面加“—”)。②避免兩種錯(cuò)誤格式a.寫成NH2、COOH、R。b.寫成NH3、—NH3、HCOOH等。③結(jié)構(gòu)通式及氨基和羧基不同表達(dá)形式的辨別氨基酸的結(jié)構(gòu)通式及元素組成:胰島素結(jié)構(gòu)血紅蛋白（局部）組成蛋白質(zhì)的元素：C、H、O、N（S、Fe）等CRCH2NOHOH氨基羧基側(cè)鏈基團(tuán)非必需氨基酸：必需氨基酸：組成人體蛋白質(zhì)的21種氨基酸共13種，人體細(xì)胞能夠合成的氨基酸共8種，人體細(xì)胞不能合成的氨基酸（甲攜來(lái)一本亮色書）（2）氨基酸的種類：21種(嬰兒9種，組氨酸）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1.下列分子是不是構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸？如果不是為什么？CCOOHCH3HOOCHCH2CNH2HOOCHCH2NH212345CHHOOCHNH22.谷氨酸是組成蛋白質(zhì)的一種氨基酸，其中R基為：—C3H5O2.在一個(gè)谷氨酸的分子中，含有碳原子和氧原子的個(gè)數(shù)依次是

。NH2CH3CH2NHCHNH2HOOCCHNH2HOOC5、4【典型例題1】2活動(dòng)2：選出構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸卡片，剪下備用

氨基酸：平均相對(duì)分子質(zhì)量128

蛋白質(zhì)：相對(duì)分子質(zhì)量幾千到一百萬(wàn)以上？蛋白質(zhì)是以氨基酸為基本單位構(gòu)成的生物大分子。（1）兩個(gè)相鄰氨基酸之間的結(jié)合方式是？?jī)蓚€(gè)氨基酸分子縮合而成的化合物叫什么？（2）連接兩個(gè)氨基酸分子的化學(xué)鍵叫什么？這個(gè)鍵是怎樣形成的？

三、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性脫水縮合肽鍵二肽

任務(wù)三閱讀教材P30-31，分析氨基酸脫水縮合形成肽鏈的過(guò)程，回答下列問(wèn)題脫水縮合脫水縮合的過(guò)程CHCOOHR2HN二肽CHR1H2NOHCOH2OH肽鍵脫水縮合的過(guò)程肽鍵CHCOOHR3HNOHHCCHR1H2NCOCHR2HNO三肽肽鍵H2OH2O利用氨基酸卡片模擬脫水縮合過(guò)程活動(dòng)3：趕快行動(dòng)起來(lái)吧！活動(dòng)4：請(qǐng)結(jié)合脫水縮合過(guò)程，并參考如下多肽鏈的模式圖分析：(1)肽鏈形成過(guò)程中，失去的水分子中氫和氧元素的來(lái)源分別是什么？氫來(lái)自氨基和羧基，氧來(lái)自羧基。(2)氨基酸、肽鏈、形成的水分子、肽鍵的數(shù)量關(guān)系是怎樣的？氨基酸數(shù)－肽鏈數(shù)＝形成的水分子數(shù)＝肽鍵數(shù)。(3)肽鏈中還有沒(méi)有游離的氨基和羧基？如果有，它們位于哪里？有。位于肽鏈的兩端，R基中也可能有。下圖為腦啡肽的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，據(jù)圖回答:1.腦啡肽分子是由

種氨基酸形成的，造成氨基酸種類不同的原因是

不同。2.腦啡肽中含有

個(gè)肽鍵，腦啡肽的名稱是

肽，形成過(guò)程稱為

，形成過(guò)程中共脫去

個(gè)水分子。R基44五脫水縮合4蛋白質(zhì)的形成①肽鏈中的氨基酸之間能夠形成氫鍵等，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。氨基酸之間脫水縮合形成多肽鏈這條肽鏈進(jìn)一步盤繞形成一定的空間結(jié)構(gòu)一條多肽鏈的特定區(qū)域進(jìn)行有規(guī)律的盤曲折疊②有些蛋白質(zhì)分子含兩條或多條肽鏈，他們通過(guò)一定的化學(xué)鍵，如：二硫鍵相互結(jié)合在一起。-SH+HS--S-S-(二硫鍵)+2H蛋白質(zhì)的形成想一想：在形成一個(gè)二硫鍵時(shí)，相對(duì)分子質(zhì)量減少多少？③蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次蛋白質(zhì)多肽.......氨基酸二肽三肽蛋白質(zhì)的形成氨基酸之間脫水縮合形成多肽鏈一條多肽鏈的特定區(qū)域進(jìn)行有規(guī)律的盤曲折疊這條肽鏈進(jìn)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)血紅蛋白的形成過(guò)程血紅蛋白兩個(gè)α－肽鏈兩個(gè)β一肽鏈四個(gè)亞鐵血紅素基團(tuán)每個(gè)肽鏈環(huán)繞一個(gè)亞鐵血紅素基團(tuán)，此基團(tuán)可攜帶一分子O2或一分子CO2，血紅蛋白因含有血紅素而呈紅色。【拓展】血紅蛋白的結(jié)構(gòu)及特性肽鏈的___________方式及其形成的_________不同氨基酸______不同氨基酸_____不同氨基酸________不同數(shù)目種類排列順序盤曲、折疊空間結(jié)構(gòu)三、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性決定其功能多樣性

任務(wù)四分析蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的原因資料2：經(jīng)過(guò)加熱、加酸、加酒精等引起細(xì)菌和病毒的蛋白質(zhì)變性（空間結(jié)構(gòu)改變），可以達(dá)到消毒、滅菌的目的。資料1：人正常血紅蛋白的空間結(jié)構(gòu)呈球狀，由它參與組成的紅細(xì)胞呈圓盤狀，如果血紅蛋白某一處的谷氨酸被纈氨酸取代，就可能聚合成纖維狀，由它參與組成的紅細(xì)胞就呈鐮刀狀，運(yùn)輸氧的能力就會(huì)大大削弱。結(jié)構(gòu)決定功能思考：如果用21個(gè)不同的字母代表21種氨基酸，若寫出由10個(gè)氨基酸組成的長(zhǎng)鏈，可以寫出多少條互不相同的長(zhǎng)鏈?試著說(shuō)出蛋白質(zhì)種類多種多樣的原因(提示:一個(gè)蛋白質(zhì)分子往往含有成百上千個(gè)氨基酸)。2110蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性決定其功能多樣性探究蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性和功能多樣性的關(guān)系【知識(shí)拓展】※蛋白質(zhì)的水解完全水解部分水解各種氨基酸混合物各種氨基酸和肽段的混合物※糖尿病病人只能注射而不能口服胰島素

因?yàn)橐葝u素是一種蛋白質(zhì)，口服會(huì)在消化道里以蛋白質(zhì)的形式被消化成氨基酸，而失去胰島素的功能。蛋白質(zhì)在蛋白酶的作用下分解為多肽和氨基酸，或者多肽在肽酶的作用下肽鍵斷裂，分解為氨基酸的過(guò)程?！鞍踪|(zhì)的變性高溫X射線超聲波(注意低溫不會(huì))①物理因素:②化學(xué)因素:重金屬鹽、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿破壞蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)，但不破壞________，因此依然能用____________檢測(cè)。【知識(shí)拓展】肽鍵雙縮脲試劑※臨床工作中常用酒精、加熱、紫外線等來(lái)消毒殺菌

蛋白質(zhì)分子在物理或化學(xué)因素的影響下，原有的空間構(gòu)象發(fā)生改變，從而使菌體和病毒的蛋白質(zhì)變性而失去其致病性和繁殖能力。不可逆【拓展】雙縮脲試劑最初是用來(lái)檢測(cè)雙縮脲的。雙縮脲試劑可以檢測(cè)含有兩個(gè)及兩個(gè)以上肽鍵的化合物。由于蛋白質(zhì)分子中含有很多與雙縮脲結(jié)構(gòu)相似的肽鍵,因此,蛋白質(zhì)可與雙縮脲試劑發(fā)生顏色反應(yīng)?！鞍踪|(zhì)的鹽析在蛋白質(zhì)水溶液中加入中性鹽，隨著鹽濃度的增大而使蛋白質(zhì)析出的現(xiàn)象。(鹽析是物理現(xiàn)象，得到的蛋白質(zhì)一般不失活，一定條件下又可重新溶解，是可逆的。)【知識(shí)拓展】鹽析蛋白質(zhì)在鹽溶液中溶解度降低析出溶解度的變化，可逆導(dǎo)致變性的因素：高溫、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、重金屬離子肽鍵斷裂，蛋白質(zhì)分解為短肽或氨基酸氨基酸順序

，肽鍵

，空間結(jié)構(gòu)

，功能

。不變不變改變改變蛋白質(zhì)的鹽析、水解和變性水解變性變性過(guò)程不可逆，只破壞了空間結(jié)構(gòu)，不破壞肽鍵，還能與雙縮脲試劑反應(yīng)出現(xiàn)紫色現(xiàn)象。鹽析現(xiàn)象可逆，不屬于蛋白質(zhì)變性。P32“與社會(huì)的聯(lián)系”①熟雞蛋更容易消化的原因是__________________________________________________________________②蛋白質(zhì)變性后還可用雙縮脲試劑檢測(cè)嗎？并說(shuō)明理由：__________________________________________________________________。高溫使蛋白質(zhì)分子的空間結(jié)構(gòu)變得伸展、松散，容易被蛋白酶水解能，因?yàn)榈鞍踪|(zhì)變性后空間結(jié)構(gòu)改變，并沒(méi)有破壞氨基酸之間的肽鍵種類數(shù)量排列順序空間結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)多樣種類繁多氨基酸肽鏈：功能多樣決定功能蛋白結(jié)構(gòu)蛋白(組成細(xì)胞和生物體)________(蛋白質(zhì)類激素)________(大多數(shù)酶)________(載體蛋白)________(抗體)調(diào)節(jié)催化運(yùn)輸免疫_(dá)_______(糖蛋白)識(shí)別蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的原因元素C、H、O、N（S等）導(dǎo)致氨基酸種類：21種必需氨基酸：8種非必需氨基酸：13種通式：特點(diǎn)：至少有一個(gè)－NH2和一個(gè)－COOH連在同一個(gè)C原子上脫水縮合多肽折疊盤旋蛋白質(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、載體催化作用，如絕大多數(shù)酶調(diào)節(jié)作用，如胰島素、生長(zhǎng)激素免疫作用，如抗體組成導(dǎo)致CHCH2NOHOR組成蛋白質(zhì)的氨基酸種類不同氨基酸的數(shù)目不同氨基酸排列順序不同肽鏈盤曲、折疊，形成的空間結(jié)構(gòu)千差萬(wàn)別總結(jié)1.(多選)兩種氨基酸結(jié)構(gòu)式如圖，它們?cè)谛纬啥幕衔飼r(shí)，最可能相互縮合的基團(tuán)是A.①與⑤

B.②與④C.②與⑥

D.③與④√√跟蹤訓(xùn)練2.血紅蛋白分子含有兩條α肽鏈和兩條β肽鏈，其空間結(jié)構(gòu)如圖甲所示；圖乙表示β肽鏈一端的部分氨基酸序列。請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題：(1)圖乙所示結(jié)構(gòu)含有___種氨基酸，①的名稱是______。(2)血紅蛋白是由574個(gè)氨基酸組成的，氨基酸經(jīng)過(guò)__________過(guò)程形成4條多肽鏈，該過(guò)程中形成_____個(gè)肽鍵。(3)若兩條β肽鏈完全相同，則圖甲所示的血紅蛋白至少含有___個(gè)羧基。3氨基脫水縮合5708(4)據(jù)圖分析，蛋白質(zhì)分子的多樣性是由_____________________________________________________________