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人教版教学课件[名校联盟]黑龙江省友谊县红兴隆管理局第一高级中学高一生物《22蛋白质》课件_图文

第2节 生命活动的主要承担者

——蛋白质

考一考你
? 食物中的蛋白质能否被人体直接吸收呢? 不能,要分解成氨基酸,才被人体吸收, 也就是说蛋白质是由氨基酸组成的.

? 什么是氨基酸呢? 氨基酸是组成蛋白质的基本单位

H NH2 C

O
C OH NH2

H C

O
C OH

H
H NH2 C

甘氨酸
O
C OH NH2

CH

缬氨酸

CH3 CH3 H C CH3 O C OH

CH2 亮氨酸
CH CH3 CH3

丙氨酸

P20思考与讨论1.

试一试推导出氨基酸的结构通式。
H H N

H
C CH3 R

O C OH

氨基:

-NH2

羧基: -COOH R基不同代表氨基酸种类不同

H H N

H

O

C

C

OH

R 1.每种氨基酸至少有一个氨基(-NH2)和一 个羧基(-COOH),并且氨基和羧基连在同 一个碳原子上。 2.这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧 链基团(R表示) 3.氨基酸之间的区别在于R基不同。

分组讨论以下哪些是组成蛋白质的氨基酸?
H H COOH NH2 C CH2 SH H NH2 C H COOH

SH

C

CH2 NH2
NH2 CH CH2 OH

× √
COOH

√ ×

CH2 COOH

? 1965年由我国科学 家人工合成的世界 上第一个有生物活 性的结晶牛胰岛素, 其分子量相对较小, 是由51个氨基酸组 成。
那么在蛋白质中,氨基酸是如何组成 蛋白质的呢?

氨基酸的结合方式
H NH2 C R1 O COOH C OH H

H
C R2 COOH

N H NH2

氨基酸的结合方式
H NH2 C R1 O C OH H H N

H
C R2 COOH

H 2O

氨基酸的结合方式: 脱水缩合
H NH2 C R1 O

H

H

C N 肽键 H2O

C
R2

COOH

二 肽

氨基酸结合之后生成的化合物是否还符合氨 基酸的结构通式?是不是氨基酸?

氨基酸的结合方式:脱水缩合
H O H NH2 C C N 肽键 R1 H O H

H
C COOH

C C OH H N R2

R2

二肽
H2O H2O

氨基酸的结合方式:脱水缩合
H O H NH2 C C N 肽键 R1 H O H C C N 肽键 R2 H C R2 COOH

三 肽

二肽
H2O H2O ? 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)。

蛋白质的结构

P22 1.观察该图,说说从氨基酸到蛋白质大致 有哪些结构层次?

氨基酸
二肽 三肽 : 多肽 一条多肽链盘曲折叠形成蛋白质 或多条多肽链盘曲折叠形成蛋白质

练习: 根据下面图解,回答问题:

② ①



H

CH3

H



H



—C—N—C— —C— N—C COOH NH2 —C —C—N—C— H O H H O H CH2 O H CH2
③ ⑤

C O NH2


COOH


(1)该图中, ①表示 四 (2)该化合物由 叫 脱水缩合 反应。

氨基 ,③表示 个氨基酸分子失去

肽键 三

, ⑦表示 羧基 。 个水分子而形成,这种反应

个肽键,该图所示化合物的名称是: 四肽(多肽) 。 三 R基 (4)该图中所示的氨基酸种类不同,是由 决定的。 (5)如果图中氨基酸的平均分子量为180,则该化合物的分子量是 666 。 (3)该化合物含有

肽链中的肽键数与氨基酸个数的关系:
(1)

肽键数=氨基酸个数-1
(2)

肽键 氨基酸

肽键数=氨基酸个数-2

肽键数=氨基酸个数-肽链条数 肽键数=失去的水分子数

思考5:M个氨基酸形成一条肽链,同时可 例1、由150个氨基酸构成的蛋白质有两 生成几个水分子?形成几个肽键? 条肽链,则该蛋白质分子中有几个肽键? M-1 M-1 形成该分子时同时生成几个分水? 148 思考6:M个氨基酸形成N条肽链,同时可 148 生成几个水分子?形成几个肽键? 例2、由150个氨基酸构成的蛋白质有两 M-N M-N 条肽链,则该蛋白质分子中至少含有几个 氨基,羧基? 2 2

讨论: P22 2
进入人体消化道的蛋白质的食物要经过哪些酶的作 用才能分解为氨基酸?这些氨基酸进入人体细胞后, 得经过哪些过程才能变成人体的蛋白质?人体的蛋白 质和食物中的蛋白质会一样吗?

答:食物中的蛋白质要经过胃蛋白酶、胰蛋白 酶、肠肽酶等多种水解酶的作用,才能分解为 氨基酸。 这些氨基酸进入进入细胞后,要形成二肽、 三肽到多肽,由多肽构成人体的蛋白质。 人体的蛋白质与食物中的蛋白质不一样

氨基酸: 20种

蛋白质: 1010~1012

尝试说出蛋白质种类多样的原因?

蛋白质多样性的原因
氨基酸种类

氨基酸数目
氨基酸序列 肽链空间结构

蛋白质 结构多 样性

蛋白质 种类多 样性 蛋白质功能 的多样性

讨论:
如果用20种不同的字母分别代表20种氨 基酸,若写出由10个氨基酸组成的长链, 可以写出多少条互不相同的长链?

10 20

蛋白质结构的多样性会使蛋白 质功能体现多样性,你知道蛋白 质有哪些功能吗?

三、蛋白质 的功能

1、结构蛋白:许多蛋白质是构成细胞和生物体 结构的重要物质。如羽毛、肌肉、头发、蛛丝等 的成分主要是蛋白质。

2、催化作用:细胞内的化学反应离不开酶的 催化。绝大多数酶都是蛋白质。(上图所示 为胃蛋白质酶结晶)

3、运输作用:有些蛋白质具有运输载体的功能。 如血红蛋白、载体蛋白。

4、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。

5、免疫作用:抗体

第二节 生命活动的主要承担者 ———蛋白质
本节聚焦: 1.氨基酸的结构有什么特点?氨基酸形成蛋 白质的过程。 2. 蛋白质的结构和功能?

3.为什么说蛋白质是生命活动的主要承担者?
4.关注蛋白质研究的新进展

练习 (1) 区别组成蛋白质20种氨基酸的依 据是 A.氨基酸数目不同 B.R基不同 C.羧基不同 D.碳原子数目不同

(2) 肽键是下列哪两个基团之间形成 的?

A.磷酸基和羧基 C.醇基和醛基

B.羧基和氨基 D.醛基和氨基

(4)某一多肽链中共有肽键151个,则此分子中 含有一NH2和—COOH的数目至少有 A、152,152 B、151,151 C、1,1 D、2,2

(5) 人体血红蛋白的一条肽链有145个 肽键,形成这条肽链的氨基酸分子数以 及它们在缩合过程中生成的水分子数分 别是 A.145和144 B.145和145 C.145和146 D.146和145

2、肽键数=氨基酸数-肽链数=脱去水分子数
例2、05上海第30题

某22肽被水解成1个4肽,2个3肽,2 个6肽,则这些短肽的氨基总数的最小值 及肽键总数依次是( C )
A、6 18 C、5 17 B、5 D、6 18 17

例3、 血红蛋白是由574个氨基酸构成的蛋白 质,含四条多肽链,那么在形成肽链过程 中,其肽键的数目和脱下的水分子数分别 是( B ) A、573和573 C、572和572 B、570和570 D、571和571

例8、 假设组成蛋白质的20种氨基酸的平均分子量为 128,

(1)假设一个多肽化合物,由10个氨基酸构成 一条肽链,那么该多肽的分子量约为 1118 。

(2)假设一个多肽化合物,由10个氨基酸构成 两条肽链,那么该多肽的分子量约为 。
1136

(3)假设一个多肽化合物,由n个氨基酸构成 m条肽链,那么该多肽的分子量约 为 128n-18(n-m) 。

1、有关蛋白质分子结构方面的计算
例1、一个多肽的化学结构式为C55H70O19N10, 已知将它水解只得到四种氨基酸: CNH2H2COOH 甘氨酸C2H5NO2 CH3CHCOOHNH2 丙氨酸C3H7NO2

CH2CHNH2COOH CH2CH2COOHCHCOOHNH2 苯丙氨酸C9H11NO2 谷氨酸C5H9NO4

问:该多肽水解后,有几个谷氨酸,几个苯丙氨 酸?

【解析】设该多肽水解后的甘氨酸x个, 丙氨酸y个,苯丙氨酸z个,谷氨酸w个, 根据该多肽的化学式和多肽的定义则有 如下方程组成立: x+y+z+w=10 2x+3y+9z+5w=55 2x+2y+2z+4w=28 5x+7y+11z+9w=88
解上述方程组则得: x=1 y=2 z=3 w=4

3、至少含有的氨基或羧基数=肽链数= 所有的氨基或羧基数-肽键数
例4、
假如组成多肽的每个氨基酸中,只含有一个氨基和一 个羧基,那么: (1)一个多肽化合物,由10个氨基酸构成一条肽链, 那么该多肽分子中含有氨基和羧基的数目分别 为 1 、 1 。 (2)一个多肽化合物,由10个氨基酸构成两条肽链, 那么该多肽分子中含有氨基和羧基的数目分别 为 2 、 2 。 (3)一个多肽化合物,由n个氨基酸构成m条肽链, 那么该多肽分子中含有氨基和羧基的数目分别 为 m 、 m 。

4、蛋白质分子量=氨基酸分子总量-脱出的 水分子总量
例7、

胰岛素分子是一种蛋白质,由51个氨基酸 缩合而成,含两条肽链。
49 个肽键;控制合成 ⑴胰岛素分子中含 胰岛素分子的基因中至少有 306 个脱氧核 糖核苷酸。

⑵这51个氨基酸形成胰岛素后,相对分子质量 比原来51个氨基酸的总分子量减少了 882 ;


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