第二節生命活動的主要承擔者

—蛋白質第一頁，共四十六頁。大頭娃娃事件

據阜陽市人民醫院郭玉淮大夫介紹，一年多來，僅他們醫院就收治了60多個得“大頭怪病”的娃娃，有時候一來就好幾個，而且基本在6個月以下、來自農村。因為嚴重缺乏營養，這些嬰兒多已停止生長，有的甚至越長越輕、越小。阜南新村鎮陳娃3個月時7.5公斤重，到7個月時銳減到6公斤，頭發脫落，不吃不喝，頭臉肥大，全身水腫；利辛縣馬店鎮王寶成，出生時4公斤重，3個月后卻減至3公斤，全身浮腫、低燒不退、時常嘔吐。“大頭怪病”正吞噬著農村娃娃嫩芽般的生命。趙永醫生告訴記者，前些天一位嬰兒全身浮腫得特別厲害，感覺積水要從皮膚向外滲，后醫治無效，不幸身亡。為什么這些嬰幼兒會出現這樣的癥狀？第二頁，共四十六頁。回顧舊知整體感悟

請同學們根據日常生活常識回答下列問題1、你知道人體需要哪些營養成分嗎？2、哪些食物中富含蛋白質？3、食物中的蛋白質是怎樣被人體吸收利用的？第三頁，共四十六頁。

食物中的蛋白質必需經消化，分解成氨基酸，才能被人體吸收，用于自身蛋白質的合成蛋白質——————多肽——————氨基酸胃蛋白酶、胰蛋白酶腸肽酶即，氨基酸是蛋白質的基本單位第四頁，共四十六頁。為什么蛋白質要分解才能被吸收呢？討論：血紅蛋白的分子式：C3032H4816O812N780S8Fe4從這個分子式中可以看出：蛋白質是一個大分子物質。蛋白質的相對分子質量可以從幾千到幾百萬，甚至上千萬。這么大的分子細胞是很難吸收的，須要分解成小分子的氨基酸來吸收。蛋白質主要由C、H、O、N元素來構成。有些蛋白質還含有S、Fe、Mn、Zn等元素。其中S是蛋白質的標志性元素。第五頁，共四十六頁。組成蛋白質的基本單位-------氨基酸第六頁，共四十六頁。

參看下面的小資料，對氨基酸先有一個大致的了解1、氨基酸是一種小分子有機物2、它的分子中同時含有（—NH2）氨基和羧基（—COOH），所以氨基酸具有酸堿兩性3、生物體中組成蛋白質的氨基酸有20種

觀察下面幾種常見的氨基酸的分子結構式，想一想它們分子結構中的相同點和不同點。第七頁，共四十六頁。CHNH2HCOOH甘氨酸CHNH2CHCOOHCH3CH3纈氨酸CHNH2COOHCH3CHNH2CHCOOHCH3CH3CH2亮氨酸丙氨酸第八頁，共四十六頁。氨基酸的結構通式氨基酸的種類和性質是由R基的不同所決定的

氨基

羧基OCOHNHH

R|CH側鏈基團第九頁，共四十六頁。氨基酸的結構特點每個氨基酸分子都至少有一個氨基和一個羧基的意思是，氨基酸分之中的氨基和羧基的數目至少各一個，也可以是幾個，原因是R基團中可能還含有氨基或者羧基。如：每個氨基酸至少有一個氨基(-NH2)和一個羧基(-COOH)，并且氨基和羧基連在同一個碳原子上。谷氨酸賴氨酸第十頁，共四十六頁。氨基酸的結構特點每個氨基酸至少有一個氨基(-NH2)和一個羧基(-COOH)，并且氨基和羧基連在同一個碳原子上。在構成蛋白質的氨基酸中，至少有一個氨基和羧基連在同一個碳原子上，其意思是說：氨基和羧基不是連接在同一個碳原子上的氨基酸不是構成蛋白質的氨基酸。我們將一個氨基和羧基連在同一個碳原子上這樣的氨基酸稱為：α-氨基酸第十一頁，共四十六頁。

找一找下列氨基酸中的氨基、羧基和—R基，說一說它們為什么是氨基酸COOHCHCH2H2NCOOH天冬氨酸COOHCH(CH2)4H2N賴氨酸NH2深入探究把握精髓第十二頁，共四十六頁。問題探討：下列物質是組成生物體蛋白質的氨基酸嗎?為什么？CH2H2NCOOHCH2BCH2OHCH2H2NDCOOHCH2H2NACHH2NCOOHCOOHCH2C√√××第十三頁，共四十六頁。CCOOHCH3HOOCHCNH2CH3H2NHCHHOOCHCH2NH2CNH2HOOCHCH2NH2CHNH2HOOCCHNH2HOOC12345√√第十四頁，共四十六頁。氨基酸中心碳原子周圍的四個基團或原子的位子是否可以調換？討論：可以。氨基酸分子不是平面結構，而是具有一定空間立體結構。第十五頁，共四十六頁。討論：我們知道，我們日常吃的食物中含有很多蛋白質供我們人體消化成氨基酸吸收提供營養物質，但我們還是在生活中看到一些商家賣各種氨基酸口服液。這是為什么呢？非必需氨基酸必需氨基酸氨基酸人體可自身合成的氨基酸，共12種。人體不能自身合成的氨基酸，共8種。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（攜一兩本單色書來）第十六頁，共四十六頁。

生活中各種食物的蛋白質營養價值一樣嗎？食物蛋白質含量營養價值鮮奶類(1.5-3.8)%主要含酪蛋白和豐富的賴氨酸，但白蛋白含量較低禽肉類(12-22)%必需氨基酸比值接近肉、蛋類。魚肉類(15-20)%氨基酸比較豐富但色氨酸含量較低。五谷類(7-16)%必需氨基酸不平衡，一般缺乏賴氨酸，亮氨酸過高，氨基酸利用率低單一吃某一種食物營養均衡嗎？上述食物中的蛋白質都是大分子物質，是由很多很多個氨基酸組成的,氨基酸怎樣組成結構復雜的蛋白質呢?思考：第十七頁，共四十六頁。氨基酸之間的脫水縮合第十八頁，共四十六頁。深入探究把握精髓問題探討：氨基酸與氨基酸之間是如何連接起來形成蛋白質的？1、兩個相鄰氨基酸之間的結合方式是怎樣的？兩個氨基酸分子縮合而成的化合物叫什么？2、連接兩個氨基酸分子的化學鍵叫什么？這個鍵是怎樣形成的？3、試著將課本上的甘氨酸和丙氨酸縮合成一個二肽。請認真觀察P21的氨基酸形成蛋白質的示意圖和閱讀P22頁第一個自然段，獨立思考下列問題，思考成熟后舉手發言。第十九頁，共四十六頁。脫水縮合氨基酸分子相互結合的方式：兩相氨基酸脫水縮合形成的物質：二肽連接兩個氨基酸分子的化學鍵：肽鍵（－NH－CO－）第二十頁，共四十六頁。氨基酸的結合方式：脫水縮合H2O+

—CNH2HR1—C—ON—H

C—HR2COOH肽鍵（二肽）H2OOHNHR1

—C—C—OH2+—NHR2OH

—C—COHH+

注意：肽鍵的寫法形成一個二肽的同時會有一分子水生成。這一分子水中的二個H一個來自氨基酸的羧基，一個來自另一氨基酸的氨基，那個氧來自氨基酸的羧基第二十一頁，共四十六頁。H2O++—NHR2OH

—C—COHH

—CNH2HR1—C—ON—H

C—HR2C—OHOHCR1

—CNH2—C—ON—H

C—HR2

—C——NHR2OHCOHO（二肽）（三肽）（多肽）（四肽）三肽或三肽以上的化合物注意：由N個氨基酸形成就叫N肽第二十二頁，共四十六頁。A、6個氨基酸形成1條肽鏈時，形成幾個肽鍵？脫掉幾個水分子？B、n個氨基酸形成1條肽鏈時，形成幾個肽鍵？脫去幾個水分子？小結：在一條肽鏈中脫去的水分子數＝＝肽鍵數氨基酸總數－1氨基酸數目形成肽鏈數形成肽鍵數脫去水分子數目1nn-1n-1655有關蛋白質計算1第二十三頁，共四十六頁。C、6個氨基酸形成2條肽鏈時，形成幾個肽鍵？脫去幾個水分子？D、n個氨基酸形成m條肽鏈時，形成幾個肽鍵？脫去幾個水分子？氨基酸數目形成肽鏈數形成肽鍵數脫去水分子數目1nmn－mn－m小結：在m條肽鏈中脫去的水分子數＝肽鍵數＝氨基酸總數－肽鏈的條數6625454有關蛋白質計算肽鏈1:肽鏈2:第二十四頁，共四十六頁。E.一個由n個氨基酸形成的含有m條肽鏈的蛋白質，氨基酸的平均分子質量為a,則蛋白質的相對分子質量？（注意環狀和-S-S-鍵的特殊情況，詳細見資料。）例題1組成人體的20種氨基酸的平均分子量是128，血紅蛋白由4條多肽鏈組成，共含有574個氨基酸，則血紅蛋白的分子質量約為

A.73472；B.12800；C.63212；D.63140（C）有關蛋白質計算思考：如果形成環狀的肽鏈呢？蛋白質的相對分子質量＝氨基酸數×氨基酸的平均分子量－失去的水分子數×水的分子量，即蛋白質的相對分子質量＝a·n-18(n-m)。第二十五頁，共四十六頁。至少0個an-18nannn1條環肽鏈至少m個an-18(n-m)an-mn-mnm條至少2個an-18(n-2)an-2n-2n2條至少1個an-18(n-1)an-1

n-1n1條氨基數目和羧基數目蛋白質相對分子質量氨基酸平均相對分子質量脫去的水分子數肽鍵數氨基酸數肽鏈思考與討論有關蛋白質中氨基酸數、肽鏈數、肽鍵數、脫水數和相對分子質量的計算：至少m-z個an-18(n-m+z)an-m+zn-m+znm條肽鏈，其中z條環肽鏈第二十六頁，共四十六頁。G、100個氨基酸形成的2條肽鏈，至少含有多少個氨基，至少含有多少個羧基呢？CR1COHH2NCR2COOHHHNCOCR3HHN小結：n個氨基酸形成的m條肽鏈，至少含有

個氨基，至少含有

個羧基mm即這個蛋白質中至少含有的氨基（羧基）數＝肽鏈數＝m。有關蛋白質計算F、100個氨基酸形成的1條肽鏈，至少含有多少個氨基，至少含有多少個羧基呢？第二十七頁，共四十六頁。問題思考：氨基酸脫水縮合形成的肽鏈就是蛋白質嗎？請認真識別下面血紅蛋白質的結構圖和由氨基酸形成蛋白質的示意圖，獨立思考下列問題1、一個蛋白質分子中只能含有一條肽鏈嗎？2、肽鏈是如何構成蛋白質分子的？3、肽 鏈和蛋白質的區別是什么？第二十八頁，共四十六頁。1、氨基酸如何組成蛋白質氨基酸二肽三肽多肽一條多肽鏈折疊形成蛋白質幾條多肽鏈折疊形成蛋白質脫水縮合脫水縮合脫水縮合脫水縮合折疊盤曲成空間結構或第二十九頁，共四十六頁。一個蛋白質分子可以由一條或多條肽鏈構成，這些肽鏈之間以一定的化學鍵連接起來。例如，二硫鍵（-S-S-）。在蛋白質分子中肽鏈不呈直線，也不在一個平面上，而是形成更為復雜的空間結構第三十頁，共四十六頁。蛋白質的結構：二級結構：多肽鏈本身的折疊和盤繞方式三級結構：具有二級結構的多肽鏈可以借助氫鍵和其他化學鍵（如二硫鍵）進一步卷曲、折疊，形成更復雜的空間結構。一級結構：氨基酸在多肽中的排列順序和方式四級結構：由兩個或兩個以上具有三級結構的亞基聚合而成的空間結構。注意：前一級結構決定著下一級結構。蛋白質的任意一級結構發生改變都可能引起蛋白質的結構和功能的改變。如鐮刀型貧血癥。第三十一頁，共四十六頁。知識拓展

如果以代表不同的氨基酸，則下列幾種情況由氨基酸構成的肽鏈是否相同？并說明理由。動動腦氨基酸數目不同，肽鏈的結構則不同；氨基酸種類不同，肽鏈的結構則不同；第三十二頁，共四十六頁。氨基酸排列順序不同，肽鏈的結構則不同；蛋白質分子中的肽鏈條數和空間結構不同，蛋白質分子的結構也不同

請你以3種氨基酸脫水縮合為例，算一算它們能形成幾種三肽化合物蛋白質分子的結構具有多樣性第三十三頁，共四十六頁。決定蛋白質分子結構的多樣性的因素①氨基酸種類不同②氨基酸數目不同③氨基酸排列順序不同④蛋白質空間結構不同第三十四頁，共四十六頁。蛋白質的功能第三十五頁，共四十六頁。

結合圖2-7閱讀課本P23頁，了解生物體內的常見蛋白質的功能，并將常見蛋白質的功能總結出來第三十六頁，共四十六頁。許多蛋白質是構成細胞和生物體結構的重要物質。如羽毛、肌肉、頭發、蛛絲等的成分主要是蛋白質。結構蛋白：第三十七頁，共四十六頁。2、催化作用：細胞內的化學反應離不開酶的催化。絕大多數酶都是蛋白質胃蛋白質酶結晶3、運輸作用：有些蛋白質具有運輸載體的功能。如血紅蛋白、載體蛋白。血紅蛋白第三十八頁，共四十六頁。4、調節生命活動：有些蛋白質起信息傳遞的作用，能夠調節機體的生命活動，如胰島素、生長激素。細胞分泌胰島素5、免疫作用：抗體蛋白質功能也具有多樣性蛋白質功能多樣性是由其結構多樣性所決定的第三十九頁，共四十六頁。一切生命活動都離不開蛋白質，蛋白質是生命活動的主要承擔者第四十頁，共四十六頁。蛋白質分子的概念圖元素組成C、H、O、N等氨基酸多肽蛋白質功能具有多樣性分子結構多樣性約20種基本單位COOHCHRH2N肽鍵第四十一頁，共四十六頁。拓展：蛋白質的性質1、蛋白質的變性蛋白質遇高溫、強酸、強堿、重金屬、乙醇、尿素或X射線