第2章組成細(xì)胞的分子第2節(jié)生命活動的主要承擔(dān)者-蛋白質(zhì)

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1、第第2節(jié)節(jié) 生命活動的主要承擔(dān)者生命活動的主要承擔(dān)者蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)這些常見的食品中都富這些常見的食品中都富含那些營養(yǎng)物質(zhì)含那些營養(yǎng)物質(zhì)富含蛋白質(zhì)的食品富含蛋白質(zhì)的食品 你在購買食品時(shí)會發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)是許多食品的你在購買食品時(shí)會發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)是許多食品的重要成分，有時(shí)你還會看到添加某些氨基酸的食重要成分，有時(shí)你還會看到添加某些氨基酸的食品。為什么這些食品要添加氨基酸，氨基酸與蛋品。為什么這些食品要添加氨基酸，氨基酸與蛋白質(zhì)又怎樣的關(guān)系？白質(zhì)又怎樣的關(guān)系？蛋白質(zhì)組成及氨基酸蛋白質(zhì)組成及氨基酸元素組成（元素組成（C C、H H、O O、N N）基本單位（氨基酸）基本單位（氨基酸）化學(xué)結(jié)構(gòu)（多肽）化學(xué)結(jié)構(gòu)（多肽

2、）空間結(jié)構(gòu)（蛋白質(zhì)分子）空間結(jié)構(gòu)（蛋白質(zhì)分子）氨基酸是蛋白質(zhì)的基本單位氨基酸是蛋白質(zhì)的基本單位人體八種必須氨基酸：纈氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、人體八種必須氨基酸：纈氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、 苯丙氨酸、甲硫氨酸、色氨酸、蘇氨酸、賴氨酸。苯丙氨酸、甲硫氨酸、色氨酸、蘇氨酸、賴氨酸。 一、氨基酸及其種類一、氨基酸及其種類盡管蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量很大，但是組成蛋白質(zhì)的氨基酸約有盡管蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量很大，但是組成蛋白質(zhì)的氨基酸約有2020種。種。記憶口訣記憶口訣 ：“攜一兩本甲色書來攜一兩本甲色書來”甘氨酸甘氨酸 纈氨酸纈氨酸 賴氨酸賴氨酸 天冬氨酸天冬氨酸 氨基氨基羧基羧基思考與討論：思考與討論：1

3、.1.這些氨基酸這些氨基酸在結(jié)構(gòu)上有什在結(jié)構(gòu)上有什么共同特點(diǎn)？么共同特點(diǎn)？2.2.不同氨基酸不同氨基酸在結(jié)構(gòu)上的區(qū)在結(jié)構(gòu)上的區(qū)別在哪里？別在哪里？R基基氨基酸的特點(diǎn)：氨基酸的特點(diǎn)：1 1、每一個(gè)氨基酸至少都有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基，、每一個(gè)氨基酸至少都有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基，并且都有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連接在同一個(gè)碳并且都有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連接在同一個(gè)碳原子上。原子上。氨基酸的結(jié)構(gòu)通式：氨基酸的結(jié)構(gòu)通式：CH3甘氨酸甘氨酸丙氨酸丙氨酸天冬氨酸天冬氨酸 R 2 2、R R基決定氨基酸的種類基決定氨基酸的種類C CHHCOOHCOOHHH2 2N N氨基酸的寫法：氨基酸的寫法：C CCOOHCOOHHH

4、N NHH H HR R2 2R R2 2首先書寫基本結(jié)構(gòu)，然后再添加首先書寫基本結(jié)構(gòu)，然后再添加R R基基判斷：判斷： 1 . 下列氨基酸中屬于構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基下列氨基酸中屬于構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基 酸的有（酸的有（ ）ABCDBD 2 . 某氨基酸分子含有兩個(gè)氨基（某氨基酸分子含有兩個(gè)氨基（NH2），其），其中一個(gè)氨基和羧基連在同一個(gè)碳原子上，則另一中一個(gè)氨基和羧基連在同一個(gè)碳原子上，則另一個(gè)氨基的位置就是個(gè)氨基的位置就是 （ ） A.和羧甲基連在同一個(gè)碳原子上和羧甲基連在同一個(gè)碳原子上 B.一定在羧基上一定在羧基上 C.在在R基上基上 D.與氨基端相連與氨基端相連C 上圖（上圖（P21圖圖24

5、）是由氨基酸形成蛋白質(zhì)的）是由氨基酸形成蛋白質(zhì)的示意圖，請仔細(xì)觀察并進(jìn)行思考討論（示意圖，請仔細(xì)觀察并進(jìn)行思考討論（P22）2020種氨基酸是怎樣構(gòu)成種類如此眾多種氨基酸是怎樣構(gòu)成種類如此眾多的蛋白質(zhì)呢？的蛋白質(zhì)呢？COOHCOOHC CHHN NR R2 2HHR R1 1C CHH2 2N NC C HHOOOHOHHH 肽肽鍵鍵+H2O二、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及多樣性二、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及多樣性肽鏈肽鏈二肽化合物二肽化合物脫水縮合反應(yīng)脫水縮合反應(yīng)R R1 1C CN NC C HHOOCOOHCOOHC CH HN NR R2 2H H三肽三肽OOR R3 3C CN NHH2 2C C HHHHO

6、HOHHH+H2OR R1 1OOC CHH2 2N NC OHC OHHHC CCOOHCOOHHHN NR R2 2HH H H+C CCOOHCOOHHHN NR R1 1R R2 2OOHHC CN NHH2 2C CHH+H2O三肽三肽多肽多肽蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)反應(yīng)方程：反應(yīng)方程：二肽二肽23456.N12345.M氨氨 基基 酸酸 數(shù)數(shù)肽肽 鏈鏈 數(shù)數(shù)有怎樣的規(guī)律呢？有怎樣的規(guī)律呢？規(guī)律規(guī)律: :氨基酸數(shù)氨基酸數(shù)- -肽鏈數(shù)肽鏈數(shù)= =肽鍵數(shù)肽鍵數(shù)= =失去水分子數(shù)失去水分子數(shù)1 2 3 4 5 . N-12 3 4 . N-23 . N-3N-4N-5N-MR R1 1R R2 2R

7、R3 3多肽的寫法：多肽的寫法：一條肽鏈至少有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基，如一條肽鏈至少有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基，如果一端為氨基另外一端一定為羧基果一端為氨基另外一端一定為羧基C CHHN NC C OOC CH HN NH HOOC CHHN NHH2 2C C HHCOOHCOOHC CHHN NC C OOC CH HN NH HOOC CHHN NHH2 2C C HHCOOHCOOHR R3 3R R2 2R R1 1觀察肽鏈有怎樣的特點(diǎn)？觀察肽鏈有怎樣的特點(diǎn)？思考與討論思考與討論 1 .氨基酸氨基酸多肽多肽一條肽鏈盤曲折疊一條肽鏈盤曲折疊多條肽鏈盤曲折疊多條肽鏈盤曲折疊蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)思考與討論思

8、考與討論 2 .食物食物蛋白蛋白胃、胰、胃、胰、腸蛋白酶腸蛋白酶多肽多肽腸肽酶腸肽酶氨基酸氨基酸吸收吸收人體內(nèi)人體內(nèi)氨基酸氨基酸合成合成 人體人體蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)（與植物蛋白的結(jié)構(gòu)（與植物蛋白的結(jié)構(gòu) 和功能都不相同）和功能都不相同） 思考與討論思考與討論 3 .由由n個(gè)氨基酸所構(gòu)成的肽鏈的種類數(shù)是個(gè)氨基酸所構(gòu)成的肽鏈的種類數(shù)是20n種種習(xí)題習(xí)題習(xí)題習(xí)題習(xí)題習(xí)題二、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性二、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性1 . 蛋白質(zhì)的形成及結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的形成及結(jié)構(gòu)氨基酸氨基酸脫水縮合脫水縮合多肽多肽（肽鏈）（肽鏈）蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)一條肽鏈盤曲折疊一條肽鏈盤曲折疊多條肽鏈盤曲折疊多條肽鏈盤曲折疊一切生命活動都離不開蛋白質(zhì)

9、，蛋白質(zhì)是一切生命活動都離不開蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者生命活動的主要承擔(dān)者 例：胰島素是一種蛋白質(zhì)分子，它含有例：胰島素是一種蛋白質(zhì)分子，它含有兩條肽鏈，兩條肽鏈，鏈含有鏈含有2121個(gè)氨基酸，個(gè)氨基酸，鏈含鏈含有有3030個(gè)氨基酸，二條多肽鏈通過個(gè)氨基酸，二條多肽鏈通過2 2個(gè)二硫個(gè)二硫鍵（二硫鍵是由鍵（二硫鍵是由2 2個(gè)個(gè)SHSH連接而成的）連連接而成的）連接，在接，在鏈長也形成了一個(gè)二硫鍵。其結(jié)構(gòu)如右圖。鏈長也形成了一個(gè)二硫鍵。其結(jié)構(gòu)如右圖。普普 （1 1）該分子的）該分子的5151個(gè)氨基酸彼此之間是通過個(gè)氨基酸彼此之間是通過_結(jié)合而成的；這結(jié)合而成的；這5151個(gè)氨基酸形成

10、胰島素后，分子量比原來個(gè)氨基酸形成胰島素后，分子量比原來少了少了_。 （2 2）人體中的胰島素含量過低，會導(dǎo)致）人體中的胰島素含量過低，會導(dǎo)致_病，治病，治療可以肌注胰島素，但不能口服，其原因是療可以肌注胰島素，但不能口服，其原因是_。脫水縮合脫水縮合888糖尿糖尿 胰島素是蛋胰島素是蛋白質(zhì)類激素，口服后會在消化道消化而失去作用白質(zhì)類激素，口服后會在消化道消化而失去作用 例：胰島素是一種蛋白質(zhì)分子，它含有例：胰島素是一種蛋白質(zhì)分子，它含有兩條肽鏈，兩條肽鏈，鏈含有鏈含有2121個(gè)氨基酸，個(gè)氨基酸，鏈含鏈含有有3030個(gè)氨基酸，二條多肽鏈通過個(gè)氨基酸，二條多肽鏈通過2 2個(gè)二硫個(gè)二硫鍵（二硫鍵是

11、由鍵（二硫鍵是由2 2個(gè)個(gè)SHSH連接而成的）連連接而成的）連接，在接，在鏈長也形成了一個(gè)二硫鍵。其結(jié)構(gòu)如右圖。鏈長也形成了一個(gè)二硫鍵。其結(jié)構(gòu)如右圖。 （1 1）該分子的）該分子的5151個(gè)氨基酸彼此之間是通過個(gè)氨基酸彼此之間是通過_結(jié)合而成的；這結(jié)合而成的；這5151個(gè)氨基酸形成胰島素后，所失去的水的個(gè)氨基酸形成胰島素后，所失去的水的相對分子量是相對分子量是_。 （2 2）人體中的胰島素含量過低，會導(dǎo)致）人體中的胰島素含量過低，會導(dǎo)致_病，治病，治療可以肌注胰島素，但不能口服，其原因是療可以肌注胰島素，但不能口服，其原因是_。脫水縮合脫水縮合882糖尿糖尿 胰島素是蛋胰島素是蛋白質(zhì)類激素，口

12、服后會在消化道消化而失去作用白質(zhì)類激素，口服后會在消化道消化而失去作用想一想想一想 人的紅細(xì)胞和心肌細(xì)胞的主要成人的紅細(xì)胞和心肌細(xì)胞的主要成分都是蛋白質(zhì)，但這兩種細(xì)胞的分都是蛋白質(zhì)，但這兩種細(xì)胞的功能卻完全不同。你能對這種現(xiàn)功能卻完全不同。你能對這種現(xiàn)象做出合理解釋嗎？象做出合理解釋嗎？ 組成人體紅細(xì)胞和心肌細(xì)胞的蛋白質(zhì)組成人體紅細(xì)胞和心肌細(xì)胞的蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)不同分子的結(jié)構(gòu)不同2 . 2 . 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性 (1)(1)構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類不同（約構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類不同（約2020種）種） (2)(2)構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸的數(shù)目成百上千構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸的數(shù)目成

13、百上千 假設(shè)用假設(shè)用1、2、3代表三種氨基酸，它們可以構(gòu)代表三種氨基酸，它們可以構(gòu)成多少種四肽？成多少種四肽？ (3)(3)構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸的排列順序千變?nèi)f化構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸的排列順序千變?nèi)f化 肽鏈還要進(jìn)一步盤曲折疊才能形成蛋白質(zhì)，肽鏈還要進(jìn)一步盤曲折疊才能形成蛋白質(zhì)，其盤曲折疊的方式是否相同？如若不同，其所形其盤曲折疊的方式是否相同？如若不同，其所形成的蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)是否會相同？成的蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)是否會相同？ (4)(4)肽鏈盤曲折疊的方式及所形成的蛋白質(zhì)的空肽鏈盤曲折疊的方式及所形成的蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)千差萬別間結(jié)構(gòu)千差萬別 功能決定于結(jié)構(gòu)功能決定于結(jié)構(gòu)小結(jié)小結(jié) 1 . 1 . 氨基酸至少含

14、有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基氨基酸至少含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基, ,且且有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連接在同一個(gè)碳原子上有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連接在同一個(gè)碳原子上;R;R基的不同基的不同, ,導(dǎo)致氨基酸的結(jié)構(gòu)不同（約導(dǎo)致氨基酸的結(jié)構(gòu)不同（約2020種）。種）。 2 . 2 . 氨基酸通過肽鍵連接成肽鏈氨基酸通過肽鍵連接成肽鏈, ,并進(jìn)一步盤并進(jìn)一步盤曲折疊形成有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)。曲折疊形成有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)。 3 . 3 . 由于構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類不同、由于構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類不同、數(shù)目成百上千、排列順序千變?nèi)f化、盤曲折疊而數(shù)目成百上千、排列順序千變?nèi)f化、盤曲折疊而形成的空間結(jié)構(gòu)千差萬別，導(dǎo)致蛋

15、白質(zhì)的多樣性。形成的空間結(jié)構(gòu)千差萬別，導(dǎo)致蛋白質(zhì)的多樣性。 4 . 4 . 蛋白質(zhì)是細(xì)胞和生物體的重要結(jié)構(gòu)物質(zhì)，蛋白質(zhì)是細(xì)胞和生物體的重要結(jié)構(gòu)物質(zhì)，還有催化、調(diào)節(jié)、運(yùn)輸、免疫等功能，所以說蛋還有催化、調(diào)節(jié)、運(yùn)輸、免疫等功能，所以說蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者。白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者。 課課 堂堂 練練 習(xí)習(xí) 1 . 人體免疫球蛋白中人體免疫球蛋白中IgG由四條肽鏈構(gòu)成，共由四條肽鏈構(gòu)成，共有有764個(gè)氨基酸，則該蛋白質(zhì)分子中至少有游離的個(gè)氨基酸，則該蛋白質(zhì)分子中至少有游離的氨基和羧基數(shù)分別是氨基和羧基數(shù)分別是 （ ） A.764和和764 B.760和和760 C.762和和762 D.4

16、和和4D 2 . 下列各項(xiàng)中，正確表示肽鍵的是下列各項(xiàng)中，正確表示肽鍵的是 （ ） A. CONH2 B. CON2H2 C. NH2CO D. CONHD 3 . 胰島素和大多數(shù)酶都是蛋白質(zhì)，但它們的功胰島素和大多數(shù)酶都是蛋白質(zhì)，但它們的功能卻不相同，這是因?yàn)槟軈s不相同，這是因?yàn)?（ ） A.氨基酸的種類和數(shù)目不同氨基酸的種類和數(shù)目不同 B.氨基酸的排列順序不同氨基酸的排列順序不同 C.蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)不同蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)不同 D.以上都是以上都是D 4 . 關(guān)于蛋白質(zhì)功能的錯誤敘述是關(guān)于蛋白質(zhì)功能的錯誤敘述是 （ ） A.細(xì)胞和生物體的結(jié)構(gòu)物質(zhì)細(xì)胞和生物體的結(jié)構(gòu)物質(zhì) B.調(diào)節(jié)細(xì)胞和生物體的新陳代謝調(diào)節(jié)細(xì)胞和生物體的新陳代謝 C.細(xì)胞和生物體的主要能源物質(zhì)細(xì)胞和生物體的主要能源物質(zhì) D.參與細(xì)胞的免疫作用參與細(xì)胞的免疫作用C 5 . 根據(jù)以下化合物的結(jié)構(gòu)示意圖，回答問題：根據(jù)以下化合物的結(jié)構(gòu)示意圖，回答問題：2 2 （1）上述結(jié)構(gòu)中氨基是（）上述結(jié)構(gòu)中氨基是（ ）；羧基是（）；羧基是（ ）；）；肽鍵是（肽鍵是（ ）。）。 （2）該化合物由）該化合物由_種氨基酸組成，該化合物種氨基酸組成，該化合物稱稱_肽。肽。 （3）形成該化合物的反應(yīng)叫做）形成該化合物的反應(yīng)叫做_ ,在這在這個(gè)過程中，相對分子質(zhì)量減少了個(gè)過程中，相對分子質(zhì)量減少了_。三三脫水縮合脫水縮合3636