第二节 生命活动的主要承担者 —蛋白质
2004年劣质奶粉充斥阜阳 上百婴儿受害近半死亡。 2008年 图片新闻 2008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://guide.ppsj.com.cn/art/1166/xmwbsngsjsbbygjd/
1.你能够说出多少种富含蛋白质的食品? 问题探讨 (1)大豆制品: 豆腐、豆浆、腐竹等; (2)奶类制品: 奶粉、酸奶、牛奶等; (3)肉蛋类食品: 牛肉、羊肉、鸡蛋等。
一、蛋白质的组成: 50% 1.含量:占细胞干重的 以上。 2.组成元素:C、H、O、N,某些蛋白质中还含 1.含量:占细胞干重的 以上。 2.组成元素:C、H、O、N,某些蛋白质中还含 有S, 其中N含量达蛋白质的16%。 3.相对分子质量:很大,属高分子化合物。 人血红蛋白分子式:C3032H4816O872N780S8Fe4 原子个数9512,相对分子质量64500。
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: ? 蛋白质可以被人体直接吸收利用吗?
探讨3: 组成生物体的氨基酸有多少种? 组成蛋白质的氨基酸约有20种; ? 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。 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(甲硫)氨酸、缬氨酸、赖氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、色氨酸、苏氨酸;〕【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。
缬氨酸 甘氨酸 亮氨酸 丙氨酸 C H NH2 O OH C H NH2 CH O OH CH3 C H NH2 CH O OH CH3
试一试,能不能推导出氨基酸的结构通式? 每种氨基酸至少有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH),并且氨基和羧基连在同一个碳原子上。 R CH3 每种氨基酸至少有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH),并且氨基和羧基连在同一个碳原子上。 氨基酸之间的区别在于R基不同。
× √ × √ 练一练:以下哪些是组成蛋白质的氨基酸? C H NH2 COOH CH2 SH C H NH2 COOH CH2 SH C
1 2 5 3 4 判断下列分子是不是氨基酸?如果是的话,R基是什么? CH3 CH3 HOOC C COOH H2N C NH2 H H
生活中各种食物的蛋白质营养价值一样吗? 思考: 单一吃某一种食物营养均衡吗? 蛋白质含量 营养价值 鲜奶类 (1.5-3.8)% 主要含酪蛋白和丰富的赖氨酸,但白蛋白含量较低 禽肉类 (12-22)% 必需氨基酸比值接近肉、蛋类。 鱼肉类 (15-20)% 氨基酸比较丰富但色氨酸含量较低。 五谷类 (7-16)% 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 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,是由很多很多个氨基酸组成的,氨基酸怎样组成结构复杂的蛋白质呢?
氨基酸的结合方式: H O H H NH2 C C COOH OH H NH2 N C COOH R1 R2
氨基酸的结合方式 H O C H COOH R2 N NH2 C C OH H R1 H2O
氨基酸的结合方式: 脱水缩合 H O C H COOH R2 N 二肽 NH2 C C 肽键 R1 H2O
氨基酸的结合方式:脱水缩合 C H R1 NH2 O R2 N C H COOH R2 N OH H 肽键 二肽 H2O H2O
氨基酸的结合方式:脱水缩合 三肽 二肽 C H R1 NH2 O R2 N C H COOH R2 N 肽键 肽键 H2O H2O 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)。
探讨4 氨基酸 从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次? 二肽 三肽 : 多肽 一条多肽链盘曲折叠形成蛋白质 多条多肽链盘曲折叠形成蛋白质
探讨5:蛋白质分子结构的多样性 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; 构成肽链的氨基酸种类不同,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; 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。 多肽链形成后,往往要盘曲、折叠形成不同的空间结构。
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; 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
肽链中的肽键数与氨基酸个数的关系: 肽键数=氨基酸数-肽链数 = n-m 氨基酸 肽键 =脱去水分子个数 肽键数=3 -1 肽键数=6 -1 肽键数=8 -2 肽键数=氨基酸数-肽链数 = n-m =脱去水分子个数
的相对分子质量=am-18(m-n)(金榜P12过关题组) 小结: 形成的肽键数 = = – 脱去的水分子数 氨基酸分子数 肽链数 1.蛋白质的相对分子质量=(氨基酸数×氨 基酸的平均分子量)-(失去的水分子数× 水的分子量)。 2.在一个蛋白质中至少含有的游离氨基(或 者游离羧基)数=肽链数。 3.一个由m个氨基酸形成的含有n条肽链的蛋 白质,氨基酸的平均分子质量为a,则蛋白质 的相对分子质量=am-18(m-n)(金榜P12过关题组)
课堂练习: 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 A.4条 B.3条 C.2条 D.1条
—C NH2 H —C— O N— C— CH3 COOH CH2 C (3)该化合物含有 个肽键,该图所示化合物的名称是: 。 ② ④ ⑦ 课后作业: 根据下面图解,回答问题: (1)该图中, ①表示 ,③表示 , ⑦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,则该化合物的分子量是 。 ② ④ —C NH2 H —C— O N— C— CH3 COOH CH2 C ⑦ ① ⑥ ⑤ ③ ⑧ ⑨ 氨基 肽键 羧基 四 三 脱水缩合 四肽(多肽) 三 R基 666
蛋白质分子结构的多样性,决定了蛋白质 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。
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
http://baike.baidu.com/view/364375.htm 课外阅读:科学前沿 国际人类蛋白质组计划 课外阅读:科学前沿 国际人类蛋白质组计划 摘 要: “国际人类蛋白质组计划”启动: “蛋白质组”proteome一词源于“protein”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。 http://baike.baidu.com/view/364375.htm
课堂练习 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
再见