2.4 蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者高一上學(xué)期生物人教版必修一

蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)功能功能蛋白結(jié)構(gòu)蛋白催化運(yùn)輸免疫調(diào)節(jié)承擔(dān)生命活動(dòng)口訣：構(gòu)

催

運(yùn)

免

調(diào)

狗

催

運(yùn)

面

條相適應(yīng)元素組成：CHON(S特征元素)基本單位：氨基酸種類：通式：21種（8必）氨基羧基結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：①至少有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基②必有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連在同一個(gè)C上雞蛋中的蛋白質(zhì)和我們?nèi)梭w中的蛋白質(zhì)一樣嗎？上節(jié)課我們知道蛋白質(zhì)最終會(huì)被水解成它的基本單位——氨基酸后，才能被人體吸收。被吸收后的氨基酸可以直接承擔(dān)各種生命活動(dòng)嗎？不一樣。不能。蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者。被吸收后的氨基酸如何再組成我們?nèi)梭w中的蛋白質(zhì)呢？情境導(dǎo)入2.4

蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者2.4.2蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)授課教師：XXX必修一P28本節(jié)聚集：為什么說(shuō)蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者？氨基酸的結(jié)構(gòu)有什么特點(diǎn)？為什么細(xì)胞中蛋白質(zhì)的種類如此多樣？觀察“2個(gè)氨基酸脫水縮合形成二肽”的示意圖，小組討論下列問(wèn)題?！締?wèn)題1】脫水縮合的H2O是怎么形成的？蛋白質(zhì)會(huì)被水解成多肽，多肽再被水解成氨基酸。水解需要水作為反應(yīng)物。氨基酸要形成蛋白質(zhì)，就要經(jīng)歷水解的逆反應(yīng)——脫水縮合。脫水縮合觀察“2個(gè)氨基酸脫水縮合形成二肽”的示意圖，小組討論下列問(wèn)題。【問(wèn)題2】脫水縮合生成了什么新的化學(xué)鍵？肽鍵肽鍵脫水縮合觀察“2個(gè)氨基酸脫水縮合形成二肽”的示意圖，小組討論下列問(wèn)題。【問(wèn)題3】二肽有幾個(gè)氨基

-NH2

和幾個(gè)羧基

-COOH

？

在不考慮R基的情況下，二肽至少有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基。

形成二肽時(shí)，產(chǎn)生了____個(gè)水分子和____個(gè)肽鍵，不考慮R基時(shí)，二肽至少有____個(gè)氨基和____個(gè)羧基。

形成三肽時(shí)，產(chǎn)生了____個(gè)水分子和____個(gè)肽鍵，不考慮R基時(shí)，三肽至少有____個(gè)氨基和____個(gè)羧基。

n個(gè)氨基酸形成一條n肽時(shí)，會(huì)產(chǎn)生____個(gè)水分子和____個(gè)肽鍵，不考慮R基時(shí)，至少有____個(gè)氨基和____個(gè)羧基。二肽、三肽的形成過(guò)程11112211n-111n-1二肽三肽345345【問(wèn)題】這是5個(gè)氨基酸形成2條肽鏈的過(guò)程。一共產(chǎn)生____個(gè)水分子和____個(gè)肽鍵，產(chǎn)物有____個(gè)氨基和____個(gè)羧基。n個(gè)氨基酸形成m條肽鏈時(shí)，會(huì)產(chǎn)生_____個(gè)水分子和______個(gè)肽鍵，至少有____個(gè)氨基和____個(gè)羧基。33225-25-2n-mn-mmm

產(chǎn)水?dāng)?shù)肽鍵數(shù)氨基數(shù)羧基數(shù)二肽三肽n肽（n個(gè)氨基酸形成1條肽鏈）5個(gè)氨基酸形成2條肽鏈n個(gè)氨基酸形成m條肽鏈11112211n-1n-1113322n-mn-mmm蛋白質(zhì)的相關(guān)計(jì)算肽鍵數(shù)=脫去的水分子數(shù)=氨基酸數(shù)-肽鏈數(shù)氨基酸數(shù)=肽鍵數(shù)+肽鏈數(shù)

CH3

H

H

｜|

｜

H2N—C—CO—NH—C—CO—NH—C—COOH

｜

|

｜

CH3CH2

｜

COOHH（1）該化合物中有

種氨基酸。（2）該化合物中有

個(gè)肽鍵。（3）該化合物叫做

，是由

個(gè)氨基酸失去

分子水而形成的，這樣的反應(yīng)做

。2R基的種類2三肽32脫水縮合R基的個(gè)數(shù)或肽鍵數(shù)+肽鏈數(shù)2.關(guān)于相對(duì)分子質(zhì)量的計(jì)算蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量=氨基酸的相對(duì)分子質(zhì)量-脫去水的相對(duì)分子質(zhì)量=氨基酸平均相對(duì)分子質(zhì)量×氨基酸數(shù)-18×脫去水分子數(shù)練習(xí)：20種氨基酸平均分子量是128，有一蛋白質(zhì)由兩條多肽鏈組成，共有肽鍵98個(gè)，求此蛋白質(zhì)的分子量。128×（98+2）－18×98=110362.若每個(gè)氨基酸的平均相對(duì)分子質(zhì)量為a，則該IgG的相對(duì)分子質(zhì)量為（

）A.ma-（m-2）18+6B.ma-（m-2）18-6C.ma-（m-4）18+6D.ma-（m-4）18-6練習(xí)：1.免疫球蛋白IgG結(jié)構(gòu)如圖，其中-S-S-表示連接兩條肽鏈的二硫鍵，若該IgG由m個(gè)氨基酸組成，則該IgG的肽鍵數(shù)和脫去部分的相對(duì)分子質(zhì)量（

）（注：-S-S-=-SH+-SH）A.m個(gè)；18（m-4）+6B.（m+1）個(gè)；18（m-4）C.（m-2）個(gè)；18m+6D.（m-4）個(gè)；18（m-4）+6DD3.氨基（羧基）數(shù)=肽鏈數(shù)+R基上氨基（羧基）數(shù)有幾條肽鏈就至少有幾個(gè)氨基和羧基4.O原子數(shù)=各氨基酸中O原子總數(shù)-脫去水分子數(shù)

=肽鍵數(shù)+肽鏈數(shù)×2+R基上的O原子數(shù)

H原子數(shù)=各氨基酸中H原子總數(shù)-脫去水分子數(shù)×2

（-二硫鍵數(shù)×2）5.N原子數(shù)=各氨基酸中N原子總數(shù)

=肽鍵數(shù)+肽鏈數(shù)+R基上的N原子數(shù)氨基酸數(shù)（n）；氨基酸平均分子相對(duì)質(zhì)量（a）一條肽鏈m條肽鏈環(huán)肽肽鍵脫去水分子減輕的質(zhì)量多肽相對(duì)分子質(zhì)量至少含有的氨基或羧基數(shù)H2N————COOHn-1n-118（n–1）na-18(n–1)1n-mn-m18（n–m）na-18(n–m)mnn18nna-18n0相關(guān)計(jì)算公式小結(jié)【拓展】多肽鏈?zhǔn)怯许樞虻?，從氨基端到羧基端（即N端→C端的體內(nèi)合成順序）。圖示為寡肽。與寡糖和多糖類似，由20個(gè)以上氨基酸殘基構(gòu)成的肽才能稱為多肽，否則稱為寡肽。但教輔以及考題通常會(huì)把三肽等寡肽也視作多肽。思考1：圖示多肽由幾個(gè)氨基酸構(gòu)成？你是如何判斷的？二肽再形成三肽、四肽……乃至多肽思考2：圖中這樣只有平面結(jié)構(gòu)的多肽有生物學(xué)功能嗎？八肽多肽鏈盤曲、折疊，形成具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)承擔(dān)生命活動(dòng)多肽鏈中側(cè)鏈基團(tuán)也可以相互作用，使肽鏈形成一定的空間結(jié)構(gòu)思考3：蛋白質(zhì)具有多種多樣的功能，結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)，∴蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)也具有多樣性。為什么蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)具有多樣性？二硫鍵組成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序不同，肽鏈的盤曲、折疊方式及其形成空間結(jié)構(gòu)千差萬(wàn)別，這構(gòu)成了蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)多樣性。（P31第二段）正常蛋白質(zhì)導(dǎo)致瘋牛病的異常蛋白質(zhì)哪怕氨基酸種類、數(shù)目、排列順序相同的多肽鏈也可能因?yàn)楸P曲、折疊方式的不同而形成不同的空間結(jié)構(gòu)鐮狀紅細(xì)胞和正常紅細(xì)胞血紅蛋白中一個(gè)谷氨酸被纈氨酸替換，導(dǎo)致血紅蛋白結(jié)構(gòu)和功能的改變。蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基本單位:氨基酸元素組成:CHON(S特征元素)平面結(jié)構(gòu)二肽脫水縮合2三肽3多肽n蛋白質(zhì)盤曲折疊空間結(jié)構(gòu):功能多樣性承擔(dān)生命活動(dòng)結(jié)構(gòu)多樣性原因氨基酸：種、數(shù)、排；多肽：空一級(jí)多肽鏈中氨基酸殘基的排列順序蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次P31

二級(jí)多肽鏈主鏈骨架盤繞折疊而形成的構(gòu)象，主要包括α-螺旋、β-折疊、β-轉(zhuǎn)角和無(wú)規(guī)卷曲。

三級(jí)一條多肽鏈在二級(jí)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，進(jìn)一步盤繞，折疊，依靠二硫鍵、鹽鍵等次級(jí)鍵的維系固定所形成的特定空間結(jié)構(gòu)。

四級(jí)2條或2條以上具有三級(jí)結(jié)構(gòu)的多肽鏈以非共價(jià)鍵相連接、聚合而成的特定的蛋白質(zhì)分子構(gòu)象。其中每條多肽鏈稱為一個(gè)亞基。只有一條肽鏈構(gòu)成的蛋白質(zhì)沒(méi)有四級(jí)結(jié)構(gòu)3．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？觀察圖2-12，討論并回答下列問(wèn)題。必修一P31思考·討論：氨基酸怎樣構(gòu)成蛋白質(zhì)211021212121212121212121若由100個(gè)氨基酸組成的多肽長(zhǎng)鏈，能形成多少種？1000個(gè)氨基酸能形成多少種多肽鏈呢？試著說(shuō)出蛋白質(zhì)種類多種多樣的原因。21100種多肽鏈211000種多肽鏈兩種雞蛋加工方法的原理是什么？與社會(huì)的聯(lián)系水煮高溫草木灰堿蛋白質(zhì)變性(一般不可逆)是指蛋白質(zhì)在某些物理和化學(xué)因素作用下其特定的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，從而導(dǎo)致其理化性質(zhì)的改變和生物活性喪失的現(xiàn)象。肽鍵不斷裂變性因素：物理因素：加熱、超聲波、劇烈振動(dòng)/攪拌

等。

化學(xué)因素：酸、堿、酒精、重金屬鹽

等。高溫使蛋白質(zhì)變性，其空間結(jié)構(gòu)變得伸展、松散易被蛋白酶水解生雞蛋和熟雞蛋哪個(gè)更容易消化，為什么？與社會(huì)的聯(lián)系【拓展】蛋白質(zhì)的水解、鹽析、變性水解∶根據(jù)蛋白質(zhì)的水解程度，可以分為完全水解和部分水解兩種。完全水解（或稱徹底水解），得到的水解產(chǎn)物是各種氨基酸的混合物；部分水解（或稱不完全水解），得到的產(chǎn)物是各種大小不等的肽段和氨基酸。蛋白質(zhì)可以被酸、堿或蛋白酶催化水解。變性∶是指蛋白質(zhì)在某些物理和化學(xué)因素作用下其特定的空間構(gòu)象被改變，從而導(dǎo)致其理化性質(zhì)的改變和生物活性的喪失。能導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性失活的因素有強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、高溫、紫外線、重金屬鹽等。蛋白質(zhì)變性是空間構(gòu)象發(fā)生改變，不涉及肽鍵的斷裂。鹽析∶向某些蛋白質(zhì)溶液中加入某些無(wú)機(jī)鹽溶液后，可以降低蛋白質(zhì)的溶解度，使蛋白質(zhì)凝聚而從溶液中析出，這種作用叫作鹽析，是物理變化，可復(fù)原。一、概念檢測(cè)1．判斷下列有關(guān)蛋白質(zhì)的表述是否正確。（2）氨基酸僅通過(guò)脫水縮合的方式就可以形成蛋白質(zhì)。（）練習(xí)與應(yīng)用

（書本P32）二、拓展應(yīng)用1.民間有一種“吃什么補(bǔ)什么”的說(shuō)法，如吃魚眼能明目，喝虎骨酒可以壯筋骨。請(qǐng)你運(yùn)用本節(jié)所學(xué)的知識(shí)對(duì)這種說(shuō)法作出評(píng)價(jià)。食物中的蛋白質(zhì)是大分子有機(jī)物，它們都要被消化成細(xì)胞可以吸收的小分子物質(zhì)才能被人體吸收，這些小分子都要在人體細(xì)胞內(nèi)重新合成不同的蛋白質(zhì)在人體內(nèi)執(zhí)行不同的功能。（1）構(gòu)成一個(gè)腦啡肽的氨基酸數(shù)目是_____；有_____種氨基酸參與了脫水縮合反應(yīng)；生成的水分子數(shù)目是_____。（2）請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)出其中的一個(gè)肽鍵。（3）如果上圖中的氨基酸順序發(fā)生了改變，它還會(huì)具有腦啡肽的功能嗎？為什么？2．某種腦啡肽具有鎮(zhèn)痛作用，可以作為藥物來(lái)使用，它的基本組成單位是氨基酸。下面是該腦啡肽的結(jié)構(gòu)式?；卮鹣铝袉?wèn)題。544不能，因?yàn)榘被岬呐帕许樞驔Q定了腦啡肽的功能，如果氨基酸排列順序變了，新的物質(zhì)就不具有腦啡肽的鎮(zhèn)痛功能。二、拓展應(yīng)用3．在評(píng)價(jià)各種食物中蛋白質(zhì)成分的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值時(shí)，人們格外注重其中必需氨基酸的種類和含量。這是為什么？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，因此在評(píng)價(jià)各種食物中蛋白質(zhì)成分的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值時(shí)，人們注重其中必需氨基酸的種類和含量。隨堂練習(xí)

1.

下列有關(guān)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)、功能多樣性的說(shuō)法中，正確的是()

A．蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性與構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類、數(shù)目和空間結(jié)構(gòu)有關(guān)

B．已知某化合物含有C、H、O、N等元素，且具有催化功能，可以推斷此物質(zhì)為蛋白質(zhì)

C．蛋白質(zhì)中有些具有免疫功能，如抗體；有些具有傳遞信息的功能，如胰島素。

D．蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)改變，可能會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)失去生物活性，而這種改變是可逆的2.兩個(gè)氨基酸分子脫水縮合形成二肽,同時(shí)生成一分子水,該水分子中的氫來(lái)自(

)A.氨基 B.羧基C.氨基和羧基 D.連在C原子上的HCC隨堂練習(xí)

3.

某蛋白質(zhì)有3條肽鏈組成，共有200個(gè)肽鍵，則形成該蛋白質(zhì)的氨基酸分子數(shù)、脫水縮合過(guò)程中生成的水分子數(shù)、游離的氨基數(shù)至少分別是()

A.203、200、3

B.200、197、200

C.203、203、3

D.203、200、2034.下圖為腦啡肽的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，據(jù)圖分析下列敘述錯(cuò)誤的是（

）ADA.腦啡肽分子是由4種氨基酸形成的B.該化合物中有1個(gè)羧基和1個(gè)氨基C.腦啡肽是由5個(gè)氨基酸失去4分子的水形成的D.該化合物屬于四肽,因?yàn)楹?個(gè)肽鍵隨堂練習(xí)

4.二硫鍵(—S—S—)是蛋白質(zhì)中連接2條肽鏈的1種化學(xué)鍵。右圖是由280個(gè)氨基酸組成的某蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)圖，對(duì)其敘述正確的是（

）AA．該蛋白質(zhì)至少有2個(gè)游離的羧基B．形成該蛋白質(zhì)的過(guò)程中脫去了277個(gè)水分子C．該蛋白質(zhì)至少有280個(gè)氨基D．該蛋白質(zhì)的功能由氨基酸的數(shù)量、種類、排列順序三方面決定（1）該圖中，①表示

，③表示

，⑦表示

。（2）該化合物由

個(gè)氨基酸分子失去

個(gè)水分子而形成，這種反應(yīng)

叫

反應(yīng)。（3）該化合物含有

個(gè)肽鍵，序