第4節(jié)蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者

名師精品鑄造

新人教版必修一《分子與細胞》從某些動物組織中提取的膠原蛋白，可以用來制作手術(shù)縫合線:手術(shù)后過一段時間，這種縫合線就可以被人體組織吸收，從而避免拆線的痛苦。討論：1.為什么這種縫合線可以被人體組織吸收?2.這種縫合線發(fā)生什么樣的化學(xué)變化才能被吸收?這對你認識蛋白質(zhì)的化學(xué)組成有什么啟示?蛋白質(zhì)氨基酸被組織吸收酶水解蛋白質(zhì)的基本單位-氨基酸蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性考點一蛋白質(zhì)的主要功能目錄CONTENTS考點二考點三蛋白質(zhì)是細胞中含量最多的有機物我們每天需要攝入一定量富含蛋白質(zhì)食物,你能說出哪些食物富含蛋白質(zhì)呢？與生活聯(lián)系蛋白質(zhì)具有什么功能呢？1.結(jié)構(gòu)蛋白：許多蛋白質(zhì)是構(gòu)成細胞和生物體結(jié)構(gòu)的重要物質(zhì)。如肌肉、頭發(fā)、蛛絲、羽毛等的成分主要是蛋白質(zhì)。2.催化作用：細胞內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)離不開酶的催化。絕大多數(shù)酶都是蛋白質(zhì)。淀粉酶絲氨酸蛋白酶3.運輸作用：有些蛋白質(zhì)具有運輸功能，比如：血紅蛋白能運輸氧。紅細胞中的血紅蛋白4.調(diào)節(jié)作用：有些蛋白質(zhì)能夠調(diào)節(jié)機體的生命活動，比如胰島素。5.免疫作用：有些蛋白質(zhì)有免疫功能。人體的抗體是蛋白質(zhì)6.識別作用：細胞膜的外表有一層糖蛋白，與細胞的識別作用有密切關(guān)系。糖蛋白的識別作用好比是細胞與細胞之間，或細胞與其他大分子之間，互相聯(lián)絡(luò)用的文字或語言。(1)所有激素的化學(xué)本質(zhì)都是蛋白質(zhì)(

)(2)蛋白質(zhì)具有催化、免疫、遺傳、調(diào)節(jié)等各種功能(

)(3)蛋白質(zhì)是目前已知的結(jié)構(gòu)最復(fù)雜、功能最多樣的分子(

)×1.辨析易錯易混練前清障×√

2.下列哪項不是蛋白質(zhì)在人體內(nèi)的生理功能(

)A．生物體和細胞的“建筑”材料B．酶的主要成分C．組織修復(fù)的原料D．能量的主要來源酶絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，極少的為RNA主要能源物質(zhì)是糖類組織蛋白D蛋白質(zhì)的基本單位-氨基酸蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性考點一蛋白質(zhì)的主要功能目錄CONTENTS考點二考點三甘氨酸纈氨酸亮氨酸丙氨酸HCHH2NCOHOCHCH3CH3CHH2NCOHOCHCH3CH3CH2CHH2NCOHOCH3CHH2NCOHO觀察分析：下面四種氨基酸都有的組成元素是什么？結(jié)構(gòu)有哪些共同的特點？R氨基羧基側(cè)鏈基團：決定氨基酸的種類和理化性質(zhì)OC

OHCH

H

H

N中心碳原子氫原子簡寫：RHH2N—C—COOH分子通式：R—C2H4O2N至少含一個氨基(-NH2)和一個羧基(-COOH)總有一個氨基(-NH2)和一個羧基(-COOH)連在同一碳原子上R基中也可能含有氨基（—NH2）或羧基（—COOH）一定有C、H、O、N，有的含S等CHRNH2COOH1組成元素2結(jié)構(gòu)通式3結(jié)構(gòu)特點氨基酸21種人體內(nèi)能合成人體不能合成必需氨基酸(8種；嬰兒9種)非必需氨基酸(13種)評價蛋白質(zhì)食品營養(yǎng)價值的主要依據(jù)是必需氨基酸的種類和含量為什么人和牛羊等動物的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)不同，但卻可以通過攝食牛羊肉中的蛋白質(zhì)中來合成自身蛋白質(zhì)？？人攝入的蛋白質(zhì)在體內(nèi)被消化為氨基酸，人體又可以氨基酸為原料，合成自身所需的蛋白質(zhì)。氨基酸如何構(gòu)成蛋白質(zhì)？4氨基酸的種類(1)蛋白質(zhì)的組成元素只有C、H、O、N(

)(2)只要含有一個氨基、一個羧基的化合物均是生物體內(nèi)的氨基酸(

)(3)氨基酸分子的氨基和羧基都連在同一個碳原子上(

)(4)酪氨酸和精氨酸理化性質(zhì)不同的原因是R基不同(

)(5)非必需氨基酸是指人不一定需要的氨基酸(

)×1.辨析易錯易混練前清障××√×2.判斷下列分子是不是氨基酸？如果是的話，R基是什么，共有的部分是什么？CCOOHCH3HOOCHCNH2CH3H2NHCHHOOCHCH2NH2CNH2HOOCHCH2NH2CHNH2HOOCCHNH2HOOC12345×××√√3.以下4種物質(zhì)中，能構(gòu)成蛋白質(zhì)的物質(zhì)是()A.NH2-CH2-CH2-COOH

B.CH3-NH-CH2-COOH

C.

D.

4.如果一個氨基酸分子的結(jié)構(gòu)中有兩個羧基，那么這兩個羧基分別位于（）A.中心碳原子上和氨基上B.中心碳原子上和R基上

C.氨基上和R基上D.羧基上和R基上DB蛋白質(zhì)的基本單位-氨基酸蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性考點一蛋白質(zhì)的主要功能目錄CONTENTS考點二考點三1.氨基酸如何形成蛋白質(zhì)？結(jié)合教材P30內(nèi)容完成探究過程：2.從氨基酸到蛋白質(zhì)大致有哪些結(jié)構(gòu)層次？1脫水縮合H2O肽鍵－OH‖O－C－CR2H－－－NH－－C－CR1H2NH－－‖OOH－H二肽注意：肽鏈的命名與氨基酸個數(shù)一致。肽鍵H2O－C－COOHR3H－－－NH－HOH－肽鍵‖O－CR1H2NH－－－C－C－CR2H－－－NH－‖OH2O脫水縮合1肽的名稱確定：由幾個氨基酸構(gòu)成，就稱為幾肽2H2O中各元素的來源：H來自于__________，O來自于_____氨基和羧基羧基三肽公式：肽鍵數(shù)（脫水數(shù)）=氨基酸數(shù)-肽鏈數(shù)【檢測】下圖為腦啡肽的結(jié)構(gòu)簡式，據(jù)圖回答：（1）腦啡肽分子是由_______種氨基酸形成的，造成氨基酸種類不同的原因是________不同。(2)腦啡肽中含有____個肽鍵，腦啡肽的名稱是_____肽，形成過程稱為___________，形成過程中共脫去___個水分子。4R基4五脫水縮合4(3)腦啡肽中有

個游離的氨基和

個游離的羧基。11氨基酸二肽三肽……多肽肽鏈：多肽呈鏈狀結(jié)構(gòu)叫做肽鏈。多肽：由多個氨基酸縮合而成的，含有多個肽鍵的化合物叫做多肽。3多肽的形成核糖體(唯一場所）（所有生物）2合成場所HOCCH2CH2NOHSHH2COCHCH2NOHSHHOCCH2CH2NOHSH2COCHCH2NOHS二硫鍵肽鏈之間可通過二硫鍵相連接----二硫鍵4肽鏈連接方式----氫鍵4肽鏈連接方式氨基酸之間脫水縮合形成多肽鏈一條多肽鏈的特定區(qū)域進行有規(guī)律的盤曲折疊這條肽鏈進一步盤繞形成一定的空間結(jié)構(gòu)5蛋白質(zhì)多樣性原因結(jié)構(gòu)多樣性功能多樣性決定α-螺旋β-折疊氨基酸______氨基酸______氨基酸_________肽鏈數(shù)目和盤曲、折疊方式及其形成的空間結(jié)構(gòu)不同功能蛋白結(jié)構(gòu)蛋白(組成細胞和生物體)________(蛋白質(zhì)類激素)________(大多數(shù)酶)________(載體蛋白，血紅蛋白)________(抗體，溶菌酶，淋巴因子)種類數(shù)目排列順序調(diào)節(jié)催化運輸免疫不同生物體：基因多樣性________(糖蛋白)識別直接原因：根本原因：同一生物體：基因的選擇性表達胰島素、生長激素鹽析蛋白質(zhì)在鹽溶液中溶解度降低析出溶解度的變化，可逆導(dǎo)致變性的因素：高溫、強酸、強堿、重金屬離子變性肽鍵斷裂，蛋白質(zhì)分解為短肽或氨基酸水解氨基酸順序

，肽鍵

，空間結(jié)構(gòu)

，功能

。不變不變改變改變6蛋白質(zhì)的鹽析、水解和變性源于必修1P32“與社會的聯(lián)系”①熟雞蛋更容易消化的原因是____________________________________________________________。②蛋白質(zhì)變性后還可用雙縮脲試劑檢測嗎？并說明理由：______________________________________________________________。高溫使蛋白質(zhì)分子的空間結(jié)構(gòu)變得伸展、松散，容易被蛋白酶水解能。因為蛋白質(zhì)變性后空間結(jié)構(gòu)改變，并沒有破壞氨基酸之間的肽鍵

1.下列有關(guān)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的敘述中，正確的是(

)A．催產(chǎn)素和血管舒張素均為九肽，但它們的功能差異很大，完全取決于構(gòu)成兩者的氨基酸種類B．由三個不同種類的氨基酸構(gòu)成的三肽最多有27種C．雞蛋煮熟后，蛋白質(zhì)變性失活，但并未引起蛋白質(zhì)分子中肽鍵的斷裂D．肽鍵中元素組成的不同也是影響蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的原因答案C解析構(gòu)成催產(chǎn)素和血管舒張素的氨基酸數(shù)目相同，但構(gòu)成兩者的氨基酸種類及排列順序的差異，最終造成了兩者功能的差異。由三個不同種類的氨基酸構(gòu)成的三肽共有3×2×1＝6(種)。蛋白質(zhì)的變性過程中不發(fā)生肽鍵的斷裂，主要是空間結(jié)構(gòu)的改變。蛋白質(zhì)中肽鍵的元素組成是相同的。×由三種不同種類的氨基酸（個數(shù)不限）構(gòu)成的三肽最多有

種。3×3×3=273×2×1=6空間結(jié)構(gòu)被破壞×√—CO-NH—×C2.下圖表示有關(guān)蛋白質(zhì)分子的簡要概念圖，下列對圖示分析正確的是()

A．甲中肯定含有S元素B．多肽中乙的數(shù)目等于丙的數(shù)目C．①過程都是經(jīng)過脫水縮合完成的D．蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的多樣性只是由于氨基酸種類和數(shù)目多樣性造成的由氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序及多肽鏈的空間結(jié)構(gòu)決定×氨基酸數(shù)肽鍵數(shù)－肽鏈的條數(shù)=×√×CC

3.下列有關(guān)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)、功能多樣性的說法，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，可以推斷此物質(zhì)為蛋白質(zhì)C．不同蛋白質(zhì)分子中組成肽鍵的化學(xué)元素?zé)o差異性D．蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)改變，可能會導(dǎo)致蛋白質(zhì)失去生物活性，但這種改變一般是可逆的氨基酸的種類、數(shù)目、排序及蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)×可能為氨基酸、核酸、ATP等×√×C4．細胞代謝過程中會產(chǎn)生異常蛋白，異常蛋白積累會引起細胞凋亡。癌細胞內(nèi)存在清除異常蛋白的機制，其過程如圖所示。下列說法錯誤的是

A．蛋白酶體清除異常蛋白需要消耗水分子B．蛋白酶體清除異常蛋白受細胞呼吸的影響C．蛋白酶體有識別泛素和催化蛋白質(zhì)水解的功能D．特異性提高蛋白酶體活性可用于癌癥的治療D蛋白質(zhì)基本單位元素組成功能基本元素：C、H、O、N，大多數(shù)含有S，有些還含有Fe、Mg等結(jié)構(gòu)層次氨基酸場所：___________形成鍵：___________氨基酸多肽或肽鏈蛋白質(zhì)脫水縮合盤曲折疊肌肉纖維等結(jié)構(gòu)蛋白絕大多數(shù)酶催化功能膜轉(zhuǎn)運蛋白運輸功能胰島素等調(diào)節(jié)功能免疫功能抗體等種類約21種結(jié)構(gòu)通式核糖體肽鍵課堂總結(jié)肽鏈數(shù)目氨基酸數(shù)肽鍵數(shù)目脫去水分子數(shù)

多肽鏈相對分子質(zhì)量氨基數(shù)目羧基數(shù)目1條mn條mm-1m-1m

×a-18×(m-1)m-nm-nm

×a-18×(m-n)公式一：肽鍵數(shù)=脫去水分子數(shù)=氨基酸數(shù)－肽鏈條數(shù)

（環(huán)狀肽：肽鍵數(shù)=水分子數(shù)=氨基酸個數(shù)）公式二：蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量

=氨基酸總量－水分子總量=氨基酸個數(shù)×氨基酸平均分子質(zhì)量－18×水分子數(shù)—二硫鍵(—S—S—)個數(shù)×2-SH+-SH-S-S-+2H至少1個至少1個至少n個至少n個蛋白質(zhì)的相關(guān)計算公式四：氧原子=肽鍵數(shù)+2×肽鏈數(shù)+R基上的O原子數(shù)=各氨基酸中O原子總數(shù)-脫去的水分子數(shù)氮原子=肽鍵數(shù)+肽鏈數(shù)+R基上的N原子數(shù)=各氨基酸中N原子總數(shù)②游離氨基或羧基數(shù)目＝肽鏈數(shù)＋R基中含有的氨基或羧基數(shù)公式三--游離氨基或羧基數(shù)目的計算：①至少含有的游離氨基或羧基數(shù)＝肽鏈數(shù)

-NH2（肽鏈數(shù)）N原子數(shù)=-CO-NH-

-R中N數(shù)

-COOH×2（肽鏈數(shù)×2）O原子數(shù)=-CO-NH-

-R中O數(shù)蛋白質(zhì)的相關(guān)計算1.如圖，甲為某蛋白質(zhì)的肽鏈結(jié)構(gòu)示意圖(其中數(shù)字為氨基酸序號)，圖乙為部分肽鏈放大圖，請據(jù)圖判斷下列敘述中正確的是(

)A．該蛋白質(zhì)中含有1條肽鏈124個肽鍵B．圖乙中含有的R基是①②④⑥⑧C．從圖乙可推知該肽鏈至少含有2個游離的羧基D．圖乙②中的—NH2不參與脫水縮合反應(yīng)1