第二章第4節(jié)蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者如今，假冒進(jìn)口奶粉的現(xiàn)象十分普遍。一些不良商家在假奶粉中摻入廉價(jià)的白砂糖、麥芽糊精、淀粉等。吃了這種假奶粉的嬰兒由于蛋白質(zhì)攝入不足，導(dǎo)致發(fā)育不良，頭比較大，面部肌肉松弛，表情比較呆滯，對(duì)外界事物的刺激反應(yīng)較慢。Q：吃了假奶粉的嬰兒為何出現(xiàn)“大頭”？問題探討一、蛋白質(zhì)的功能許多蛋白質(zhì)是構(gòu)成細(xì)胞和生物體結(jié)構(gòu)的重要物質(zhì)。如肌肉、頭發(fā)、蛛絲、羽毛等的成分主要是蛋白質(zhì)。1.參與構(gòu)成細(xì)胞和生物體結(jié)構(gòu)一、蛋白質(zhì)的功能細(xì)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)。2.催化作用

酶一、蛋白質(zhì)的功能有些蛋白質(zhì)能夠起信息傳遞的作用，調(diào)節(jié)機(jī)體的生命活動(dòng)，如胰島素。3.調(diào)節(jié)生命活動(dòng)胰島素胰腺胰島一、蛋白質(zhì)的功能抗體是具有免疫功能的蛋白質(zhì)，可幫助人體抵御細(xì)菌和病毒的侵害。4.免疫作用一、蛋白質(zhì)的功能有些蛋白質(zhì)具有運(yùn)輸功能，如血紅蛋白、載體蛋白。5.運(yùn)輸作用細(xì)胞膜上具有物質(zhì)運(yùn)輸功能的載體蛋白血紅蛋白運(yùn)輸氧氣O2分子一、蛋白質(zhì)的功能總體來說，蛋白質(zhì)是細(xì)胞基本組成成分，具有參與組成細(xì)胞結(jié)構(gòu)、催化、運(yùn)輸、信息傳遞(調(diào)節(jié))、免疫等重要功能。可以說，細(xì)胞的各項(xiàng)生命活動(dòng)都離不開蛋白質(zhì)。生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者——蛋白質(zhì)問題探討從某些動(dòng)物組織中提取的膠原蛋白，可以用來制作手術(shù)縫合線。術(shù)后一段時(shí)間，這種縫合線可以被人體組織吸收，從而避免拆線的痛苦。思考：這種縫合線發(fā)生怎樣的化學(xué)變化才能被吸收？該膠原蛋白在酶的作用下分解成氨基酸后，才能被人體組織吸收。食物中的蛋白質(zhì)也必須經(jīng)過消化分解成各種氨基酸，才能被人體吸收利用。氨基酸是組成蛋白質(zhì)的基本單位。在人體中，組成蛋白質(zhì)的氨基酸有21種。二、氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)思考：H2NCCHHOOHH2NCCHCHOOHCH3CH3H2NCCHCH3OOHH2NCCHCH2OOHCHCH3CH3甘氨酸纈氨酸丙氨酸亮氨酸1.這些氨基酸的分子結(jié)構(gòu)有什么共同特點(diǎn)？2.“氨基酸”這一名詞與其分子結(jié)構(gòu)有對(duì)應(yīng)關(guān)系嗎？嘗試推導(dǎo)氨基酸的元素組成，結(jié)構(gòu)通式等特征。二、氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)嘗試推導(dǎo)氨基酸的元素組成，結(jié)構(gòu)通式等特征。側(cè)鏈基團(tuán)RCHCH2NOHO氨基羧基C、H、O、N，有些含S等1.組成元素2.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式NH2（）NHH氨基羧基COOHCOOH（

）二、氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（1）每個(gè)氨基酸分子至少都含有一個(gè)氨基(-NH2)和一個(gè)羧基(-COOH)，并連在同一個(gè)碳原子上。（2）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）（3）R基的不同決定了氨基酸分子的不同。

3.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)二、氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

4.生物體內(nèi)組成蛋白質(zhì)的21種氨基酸非必需氨基酸（13種)根據(jù)能否在人體內(nèi)合成必需氨基酸（8種）苯丙氨酸色氨酸異亮氨酸賴氨酸亮氨酸蛋氨酸

（甲硫氨酸）蘇氨酸纈氨酸口訣：甲攜來一本亮色書課堂練習(xí)【多選】判斷下列哪些是構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸（

）A.B.C.D.B、DCNH2HOOCHCH2NH2NH2

—C—HH2N

CH3H2N方法:

“一看數(shù)量”:是否有氨基和羧基；“二看位置”:是否有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連接在同一個(gè)碳原子上。注意:

只有兩者同時(shí)具備才是組成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸。與生活的聯(lián)系1.羊肉比豬肉蛋白質(zhì)含量高，因此羊肉比豬肉更有營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。這種說法合理嗎？2.素食主義者不食用有主觀意識(shí)動(dòng)物之食物，包括家畜、野獸、飛禽、魚類、海鮮、肉類等，這種飲食習(xí)慣從營(yíng)養(yǎng)角度看合理嗎？必需氨基酸是人體細(xì)胞不能合成的氨基酸，必須從食物中獲得。因此評(píng)價(jià)各種食物中蛋白質(zhì)成分的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值時(shí)，應(yīng)格外注重其中必需氨基酸的種類和含量。谷類蛋白質(zhì)（尤其是玉米的蛋白質(zhì)）中缺少賴氨酸，均衡膳食才不會(huì)缺乏必需氨基酸。三、氨基酸形成蛋白質(zhì)的過程人體中有21種氨基酸，有數(shù)萬種不同的蛋白質(zhì)。21種氨基酸是如何形成種類繁多的蛋白質(zhì)的呢？三、氨基酸形成蛋白質(zhì)的過程1.脫水縮合形成二肽一個(gè)氨基酸分子的羧基和另一個(gè)氨基酸分子的氨基相連接，同時(shí)脫去一分子的水，這種結(jié)合的方式叫脫水縮合。H2O肽鍵－OH‖O－C－CR2H－－－NH－－C－CR1H2NH－－‖OOH－H二肽Q1：脫下來的H2O中，H和O元素的來源是什么？三、氨基酸形成蛋白質(zhì)的過程1.脫水縮合形成二肽一個(gè)氨基酸分子的羧基和另一個(gè)氨基酸分子的氨基相連接，同時(shí)脫去一分子的水，這種結(jié)合的方式叫脫水縮合。Q2：肽的名稱取決于誰的個(gè)數(shù)？三、氨基酸形成蛋白質(zhì)的過程2.脫水縮合形成三肽肽鍵H2O－C－COOHR3H－－－NH－HOH－肽鍵‖O－CR1H2NH－－－C－C－CR2H－－－NH－‖OH2O三肽Q：蛋白質(zhì)形成過程中脫去的水分子個(gè)數(shù)與形成的肽鍵數(shù)有什么關(guān)系？三、氨基酸形成蛋白質(zhì)的過程3.脫水縮合形成多肽由多個(gè)氨基酸脫水縮合而成的化合物，叫多肽。多肽通常呈鏈狀，叫作肽鏈。若多肽鏈兩端的氨基和羧基也發(fā)生了脫水縮合，則會(huì)形成環(huán)狀多肽，叫作環(huán)肽。Q：形成的一條多肽鏈中至少有多少個(gè)氨基和羧基？三、氨基酸形成蛋白質(zhì)的過程肽鏈中氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序千變?nèi)f化

三個(gè)不同的氨基酸可形成多少種三肽？三種不同的氨基酸可形成多少種三肽？體內(nèi)21個(gè)不同種氨基酸形成三肽種類？若21種氨基酸組成個(gè)1000氨基酸的大分子蛋白質(zhì)，有多少種可能？3×3×3=3321×20×193×2×1=6211000思考：多肽能夠行使蛋白質(zhì)的各項(xiàng)功能嗎？H2N——COOHH2N——COOH四、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性以血紅蛋白的形成為例，分析從氨基酸到蛋白質(zhì)大致有哪些結(jié)構(gòu)層次：1.氨基酸之

間脫水縮合

形成肽鏈3.這條肽鏈進(jìn)一步盤繞形成一定的空間結(jié)構(gòu)

2.一條肽鏈的特定區(qū)域進(jìn)行有規(guī)律的盤曲、折疊

4.四條肽鏈聚集在一起形成復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)1.蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次四、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性HOCCH2CH2NOHSHH2COCHCH2NOHSHHOCCH2CH2NOHSH2COCHCH2NOHS二硫鍵許多蛋白質(zhì)含兩條或多條肽鏈，它們通過一些化學(xué)鍵如二硫鍵結(jié)合在一起。四、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性生物界的蛋白質(zhì)種類多達(dá)1010~1012種。為什么21種氨基酸能夠組成這么多種蛋白質(zhì)？四、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性2.蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)多樣的原因1.氨基酸之

間脫水縮合

形成肽鏈3.這條肽鏈進(jìn)一步盤繞形成一定的空間結(jié)構(gòu)

2.一條肽鏈的特定區(qū)域進(jìn)行有規(guī)律的盤曲、折疊

4.四條肽鏈聚集在一起形成復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)四、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性2.蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)多樣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)千差萬別蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性蛋白質(zhì)功能多樣性決定五、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)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(dú)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(huì)影響其功能。實(shí)例1鐮刀型細(xì)胞貧血病患者的血紅蛋白運(yùn)輸氧的能力會(huì)大大削弱五、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)胰島素對(duì)于糖尿病患者來說，注射胰島素是目前唯一的給藥方式，口服胰島素似乎是很多“糖友”的渴求和心聲。胰島素為什么不能口服？胰島素是蛋白質(zhì)，口服胰島素會(huì)在消化道內(nèi)被蛋白酶水解，從而失去藥效。實(shí)例2糖尿病患者注射胰島素五、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)（構(gòu)象）的改變會(huì)影響功能，還有其他方式可以改變蛋白質(zhì)的構(gòu)象嗎？蛋白質(zhì)的變性：蛋白質(zhì)在某些物理和化學(xué)因素作用下，其特定的空間構(gòu)象被破壞，致其理化性質(zhì)改變和生物活性喪失的現(xiàn)象。過程不可逆。高溫、紫外線、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、重金屬鹽等注意：變性的蛋白質(zhì)肽鍵并未斷裂，還能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)Q：變性后的蛋白質(zhì)還能與雙縮脲試劑發(fā)生反應(yīng)嗎？五、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)蛋白質(zhì)在物理和化學(xué)因素作用下，其特定的空間構(gòu)象被破壞，致其理化性質(zhì)改變和生物活性喪失的現(xiàn)象。過程不可逆。變性六、蛋白質(zhì)的相關(guān)計(jì)算設(shè)氨基酸的平均相對(duì)分子質(zhì)量為a，由n個(gè)氨基酸分別形成1或m條肽鏈氨基酸數(shù)肽鏈數(shù)肽鍵數(shù)脫水?dāng)?shù)蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量n1nm1.

肽鍵數(shù)

=脫去的水分子數(shù)=氨基酸數(shù)-肽鏈數(shù)n-1n-1na-18（n-1）n-mn-mna-18（n-m）（環(huán)肽：肽鍵數(shù)=脫去的水分子數(shù)=氨基酸數(shù)）六、蛋白質(zhì)的相關(guān)計(jì)算2.游離氨基或羧基數(shù)①至少游離氨基(羧基數(shù))=肽鏈數(shù)②實(shí)際游離氨基(羧基數(shù))=肽鏈數(shù)+R基中的氨基(羧基數(shù))3.蛋白質(zhì)分子質(zhì)量①蛋白質(zhì)分子質(zhì)量=氨基酸數(shù)目×氨基酸平均相對(duì)分子質(zhì)量-脫去水分子數(shù)×18②（有二硫鍵存在）蛋白質(zhì)分子質(zhì)量=氨基酸數(shù)目×氨基酸平均相對(duì)分子質(zhì)量-脫去水分子數(shù)×18-二硫鍵數(shù)目×2六、蛋白質(zhì)的相關(guān)計(jì)算例1.某蛋白質(zhì)由4條肽鏈組成，共含有109個(gè)肽鍵，則對(duì)于此蛋白質(zhì)分子，至少含有的一NH2和一COOH個(gè)數(shù)及氨基酸數(shù)分別為多少個(gè)

（

）

A.105，105，105

B.110，110，110

C.4，4，113

D.1，1，113C例2.現(xiàn)有氨基酸800個(gè)，其中氨基總數(shù)為810個(gè)，羧基總數(shù)為808個(gè)，則由這些氨基酸合成的含有2條肽鏈的蛋白質(zhì)共有肽鍵、氨基和羧基的數(shù)目依次分別為（）

A.798、2和2B.798、12和10

C.799、1和1D.799、11和9B六、蛋白質(zhì)的相關(guān)計(jì)算例3.如果組成蛋白質(zhì)的21種氨基酸的平均相對(duì)分子質(zhì)量為128，測(cè)得某種含有3條肽鏈的蛋白質(zhì)分子的相對(duì)分子質(zhì)量為11384，該蛋白質(zhì)分子所含的肽鍵數(shù)是(）A．110 B．103 C．100 D．97C例4.已知21種氨基酸的平均相對(duì)分子質(zhì)量是128，現(xiàn)有一蛋白質(zhì)分子由3條肽鏈組成，在肽鏈形成空間結(jié)構(gòu)時(shí)，產(chǎn)生了4個(gè)二硫鍵(-SH＋-SH→-S-S-＋2H)，共有肽鍵97個(gè)，此蛋白質(zhì)分子的相對(duì)分子質(zhì)量最接近()A.11046B.11054C.12800D.11000A六、蛋白質(zhì)的相關(guān)計(jì)算該環(huán)肽由_____個(gè)氨基酸形成，形成過程中脫去____個(gè)水分子。環(huán)肽：氨基酸數(shù)=脫水?dāng)?shù)=肽鍵數(shù)77例5.六、蛋白質(zhì)的相關(guān)計(jì)算4.多肽中O原子或N原子數(shù)①至少O原子數(shù)=③至少N原子數(shù)=②實(shí)際O原子數(shù)=④實(shí)際N原子數(shù)=肽鍵數(shù)+2×肽鏈數(shù)至少O原子數(shù)+R基中O原子數(shù)肽鍵數(shù)+肽鏈數(shù)=氨基酸數(shù)至少N原子數(shù)+R基中N原子數(shù)六、蛋白質(zhì)的相關(guān)計(jì)算例6.分析多肽E和多肽F得到以下結(jié)果(單位：個(gè))多肽E和多肽F中氨基酸的數(shù)目最可能是(

)A.199和181B.340和281C.51和49

D.58和53元素或基團(tuán)CHON氨基羧基多肽E201348625332多肽F182294555461C六、蛋白質(zhì)的相關(guān)計(jì)算5.水解時(shí)需要的水分子數(shù)、斷裂的肽鍵數(shù)例7.某22肽被水解成1個(gè)4肽，2個(gè)3肽，2個(gè)6肽，則：水解成這些短肽共需要水分子數(shù)和這些短肽的氨基總數(shù)的最小值及肽鍵總數(shù)依次是

（

）A.4、6、18

B.5、5、18

C.4、5、17

D.5、6、17水解時(shí)需要的水