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1、第二节 生命活动的主要承担者 蛋白质 长沙市岳麓实验中学肖老师 年月日 2004年劣质奶粉充斥阜阳 上百婴儿受害近半死亡。 l年 年,8省发现肾结石患儿已达 6244例肾结石,都曾服用“三鹿”牌婴 儿奶粉,死亡1例。有超过五万名婴 儿受到影响 。 参考网址: http:/ mwbsngsjsbbygjd/ 1 1你能够说出多少种你能够说出多少种 富含蛋白质的食品?富含蛋白质的食品? (3)肉蛋类食品: (1)大豆制品: 豆腐、豆浆、腐竹等; (2)奶类制品: 奶粉、酸奶、牛奶等; 牛肉、羊肉、鸡蛋等。 1.含量:占细胞干重的 以上。 50% 2.组成元素:C、H、O、N,某些蛋白质中还含 有S
2、、P等, 其中N含量达蛋白质的16%。 人血红蛋白分子式:C3032H4816O872N780S8Fe4 原子个数9512,相对分子质量64500。 3.相对分子质量:很大,属高分子化合物。 一、蛋白质的组成:一、蛋白质的组成: 蛋白质可以 被人体直接吸 收利用吗? 蛋白质必需经过消化成氨 基酸才能被人体吸收和利用 。 氨基酸是组成蛋白质的 基本单位。 探讨2: 组成生物体的氨基酸有多少种? l l 组成蛋白质的氨基酸约有组成蛋白质的氨基酸约有2020种种; ; l 有8种氨基酸是人体细胞不能合成的( 婴儿有9种),必须从外界环境中直接获取, 这些氨基酸叫做必需氨基酸。蛋蛋( (甲硫甲硫) )
3、氨氨 酸、酸、缬缬氨酸、氨酸、赖赖氨酸、氨酸、异异亮氨酸、亮氨酸、苯苯丙氨酸丙氨酸 、亮亮氨酸、氨酸、色色氨酸、氨酸、苏苏氨酸氨酸; ;【甲携来一本 亮色书】婴儿外加组氨酸。我们应该注意及 时补充必需氨基酸! 另外12种氨基酸是人体细胞能够合成的, 叫做非必需氨基酸。 探讨: C H NH2 H C O OH 甘氨酸 C H NH2 CH C O OH CH3CH3 缬氨酸 C H NH2C O OH CH3 C H NH2 CH C O OH CH3CH3 CH2 亮氨酸 丙氨酸 试一试试一试, ,能不能推导出氨基酸的结构通式?能不能推导出氨基酸的结构通式? R C H NH2C O OH
4、CH3 l l 每种氨基酸每种氨基酸至少有一个至少有一个氨基氨基(-NH2)(-NH2)和一个和一个 羧基羧基(-COOH)(-COOH),并且氨基和羧基连在同一个,并且氨基和羧基连在同一个 碳原子上。碳原子上。 l l 氨基酸之间的区别在于氨基酸之间的区别在于R R基基不同。不同。 练一练:以下哪些是组成蛋白质的氨基酸练一练:以下哪些是组成蛋白质的氨基酸? ? C H NH2COOH CH2 SH C H NH2 COOH CH2 SH CHNH2COOH CH2 OH C H NH2H CH2COOH 判断下列分子是不是氨基酸?如果是的话,判断下列分子是不是氨基酸?如果是的话,R R基是什
5、么?基是什么? C C COOHCOOH CHCH 3 3 HOOCHOOC H H C C NHNH 2 2 CHCH 3 3 H H2 2N N H H C C H H HOOCHOOC H H CHCH 2 2 NHNH 2 2 C C NHNH 2 2 HOOCHOOC H H CHCH 2 2 NHNH 2 2 CHCH NHNH 2 2 HOOCHOOC CHCH NHNH 2 2 HOOCHOOC 12 3 4 5 生活中各种生活中各种食物的蛋白质营养价值一样吗?食物的蛋白质营养价值一样吗? 食物食物蛋白质含量蛋白质含量营养价值营养价值 鲜奶类鲜奶类(1.5-3.8)%(1.5-
6、3.8)%主要含酪蛋白和丰富的赖氨酸,但白蛋主要含酪蛋白和丰富的赖氨酸,但白蛋 白含量较低白含量较低 禽肉类禽肉类(12-22)%(12-22)%必需氨基酸比值接近肉、蛋类。必需氨基酸比值接近肉、蛋类。 鱼肉类鱼肉类(15-20)%(15-20)%氨基酸比较丰富但色氨酸含量较低。氨基酸比较丰富但色氨酸含量较低。 五谷类五谷类(7-16)%(7-16)%必需氨基酸不平衡,一般缺乏赖氨酸,必需氨基酸不平衡,一般缺乏赖氨酸, 亮氨酸过高,氨基酸利用率低亮氨酸过高,氨基酸利用率低 单一吃某一种食物营养均衡吗?单一吃某一种食物营养均衡吗? 上述食物中的蛋白质都是大分子物质,是由上述食物中的蛋白质都是大分
7、子物质,是由 很多很多个氨基酸组成的很多很多个氨基酸组成的, ,氨基酸怎样组成结氨基酸怎样组成结 构复杂的蛋白质呢构复杂的蛋白质呢? ? 思考:思考: 氨基酸的结合方式:氨基酸的结合方式: C H COOH R1 C H NH2COOH R2 NH2C OH NHOH 氨基酸的结合方式 C H R1 NH2OHC O H2O C H COOH R2 H NH 氨基酸的结合方式: C H R1 NH2C O C H COOH R2 H N H2O 二 肽 肽键 脱水缩合 氨基酸的结合方式:脱水缩合 肽键 C H COOH R2 H NOH HCC H R1 NH2C O C H R2 H N O
8、 二肽 H2OH2O 氨基酸的结合方式:脱水缩合 C C H R1 NH2C O C H R2 H N O 肽键 二肽 C H COOH R2 H N H2O 肽键 三 肽 l l 以此类推,由多个氨基酸分子缩合而成的含有以此类推,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)。多个肽键的化合物,叫多肽(链状)。 H2O 从氨基酸从氨基酸 到蛋白质大到蛋白质大 致有哪些结致有哪些结 构层次?构层次? 氨基酸氨基酸 二肽二肽 三肽三肽 : 多肽多肽 一条多肽链盘曲一条多肽链盘曲折折 叠形成蛋白质叠形成蛋白质 多多条多肽链盘曲条多肽链盘曲折折 叠形成蛋白质叠形成蛋白质 探讨探讨
9、算一算 如果用20个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? 试着说出蛋白质种类多种多样的原因。 构成肽链的氨基酸种类不同,肽链 的结构则不同; 如果以 代表不同的氨基酸,则下列几种情 况由氨基酸构成的肽链是否相同?并说明理由。 动动 脑 构成肽链的氨基酸数目不同,肽链 的结构则不同; 构成肽链的氨基酸排列顺序不同, 肽链的结构则不同; 多肽链形成后,往往要盘曲、折叠 形成不同的空间结构。 探讨5:蛋白质分子结构的多样性 - - 氨基酸种类不同,肽链结构不同 氨基酸数目不同,肽链结构不同 - - 氨基酸排列顺序不同,肽链结构不同 - -
10、肽链空间结构不同,蛋白质种类不同 蛋白质结构多样性的原因: 组成氨基酸种类不同; 每种氨基酸的数目成百上千; 氨基酸形成肽链时,不同种类氨基 酸的排列顺序千变万化; 肽链的盘曲、折叠方式及其形成的 空间结构千差万别 3 3个同学手拉手成一排个同学手拉手成一排, , 左右手相连的地左右手相连的地 方方有几处有几处? ?还有几只手没参与进来还有几只手没参与进来?4?4个个、5 5个呢个呢 换成个同学拉换成个同学拉2 2排的话排的话, ,情况又会怎么变化情况又会怎么变化? ? 如果类比氨基酸的话如果类比氨基酸的话, 3, 3个个氨基酸缩合成氨基酸缩合成 一条链一条链,形成几个肽键?脱掉几个水分子?,
11、形成几个肽键?脱掉几个水分子? 至少还有几个游离的至少还有几个游离的氨基和羧基氨基和羧基?6?6个氨基酸个氨基酸 呢?呢? 肽链中的肽键数与氨基酸个数的关系: 氨基酸肽键 肽键数=6 1 肽键数=8 2 肽键数=氨基酸数肽链数 = nm =脱去水分子个数 肽键数=3 1 小结: 形成的肽键数 = = 至少含有的氨基数 = 至少含有的羧基数 = 脱去的水分子数 氨基酸分子数肽链数 肽链数 肽链数 1.1.蛋白质的相对分子质量蛋白质的相对分子质量(氨基酸数(氨基酸数氨氨 基酸的平均分子量)(失去的水分子数基酸的平均分子量)(失去的水分子数 水的分子量)水的分子量)。 3.3.一个由一个由m m个氨
12、基酸形成的含有个氨基酸形成的含有n n条肽链的蛋条肽链的蛋 白质,氨基酸的平均分子质量为白质,氨基酸的平均分子质量为a a, ,则蛋白质则蛋白质 的相对分子质量的相对分子质量am-18(m-n)am-18(m-n)。 2.2.在一个蛋白质中至少含有的游离氨基(或在一个蛋白质中至少含有的游离氨基(或 者游离羧基)数者游离羧基)数肽链数肽链数。 课堂练习课堂练习: : 1 1、多个氨基酸形成的5条肽链,至少含有多少个氨基, 至少含有多少个羧基呢? A.5、2 B.3、3 C.4、5 D.5、5 2、组成人体的20种氨基酸的平均分子量是128,血红蛋白 由4条多肽链组成,共含有574个氨基酸,则血红
13、蛋白 的分子质量约为 A.73472; B.12800; C.63212; D.63140 3、假设某一蛋白质分子的分子量为11054,20种氨基酸的 平均分子量为128,在形成该蛋白质分子时脱去水的分 子量为1746,则组成该蛋白质分子的肽链数是 A4条 B3条 C2条 D1条 课后作业: 根据下面图解,回答问题: (1)该图中, 表示 ,表示 , 表示 。 (2)该化合物由 个氨基酸分子失去 个水分子而形成,这种反应 叫 反应。 (3)该化合物含有 个肽键,该图所示化合物的名称是: 。 (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
14、分子量是 。 氨基 肽键 羧基 四肽(多肽) 三 四 三 脱水缩合 R基 666 C NH2 H H C O N H C CH3 H COOH C O N H C H CH2 C O NH2 C O N H H CH2 C COOH 第二课 时 C H NH2COOH CH3 CH NH2 COOH CH2 SH CH2NH2COOH C H NH2COOHCH2 H (2)如果是氨基酸,则它们的R基分别 是: _ _ _ 1、 (1)以上属于氨基酸的是_ -CH3,-H, SH CH2 课前练习: 氨基酸 个数 形成肽肽 链链数 形成肽肽 键键数 脱去水 分子数 至少含 有氨基 至少含 有羧
15、羧基 11 615511 m1 m-1m-1 11 644 9772 m m-2 m-2 mnm-nm-nnn 、填写下列表格 3、某种蛋白质是由1条多肽链构成的,共含 100个氨基酸,若每个氨基酸分子质量平 均是120,则该蛋白质的相对分子量是? 、某种蛋白质是由3条多肽链构成的,共含 1000个氨基酸,若每个氨基酸分子质量 平均是120,则该蛋白质的相对分子量是? 100120-(100-1)18=10218100120-(100-1)18=10218 1000120-(1000-3)18=1030541000120-(1000-3)18=103054 蛋白质分子结构的多样性,决定了蛋白质
16、 分子功能的多样性。 二、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。(右图所示为 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。 血红蛋白 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。 图中央浅色区域的部分 细胞分泌胰岛素 5、免疫作用 : 抗体 摘 要: “国际人类蛋白质组计划”启动: “蛋白质组”proteome一词源于 “pro
17、tein”与“genome”的杂合,1994年,澳大利亚的科学家Marcwilkins 提出蛋白质组概念。1995年,蛋白质组一词首次见诸报端。“proteome”蛋 白质组一词第一次出现在“Electrophoresis”杂志上,明确定义:蛋白质组 是由一个基因组,或一个细胞、组织表达的所有蛋白质。参与蛋白质研究的 国家从1995年的澳大利亚一国。发展到美国、丹麦、瑞士、英国、法国、 日本、瑞啦、意大利、德国等10国。 课外阅读:科学前沿 国际人类蛋白质组计划 http:/ 1.某氨基酸分子中含有2个氨基(-NH2),其中一个氨基和 一个羧基连在同一个碳原子上,则另一个氨基的部位应 是: A.和羧基连在同一个碳原子上 B.一定连在羧基上 C.在R基上 D.与氨基一端相连 2.四个氨基酸分子发生缩合反应形成一个多肽,失去的水分子 及形成的肽键的数目分别是: A.4个,4个 B.3个,3个 C 3个,2个 D 2个,3个 3.人体的肌肉主要由蛋白质构成,但平滑肌和骨骼肌的功能 不同,其根本原因是: A.属于不同系统 B.所含蛋白质分子结构不同 C.肌肉细胞的形状不同 D.在人体内的分布位置不同 4.已知20中氨基酸的平均分子量是128,现有一蛋白质分子由 两条多肽组成,共有肽键98个,此蛋白质的分子量接近于: A.12800 B.12544 C.11036 D.12288
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