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1、1、细胞中常见的大量元素:2、细胞中常见的微量元素:3、组成细胞的主要元素 :4、组成细胞的基本元素元素:最基本的元素:5、组成细胞的主要化合物:6、斐林试剂和双缩脲试剂的异同:第二章组成细胞的分子第二章组成细胞的分子第第2 2节节 生命活动的主要承担者生命活动的主要承担者蛋白质蛋白质哪些食品中富含蛋白质?(3 3)肉蛋类食品:)肉蛋类食品:(1 1)大豆制品:)大豆制品:豆腐、豆浆、腐竹等;豆腐、豆浆、腐竹等;(2 2)奶类制品:)奶类制品:奶粉、酸奶、牛奶等;奶粉、酸奶、牛奶等;牛肉、羊肉、鸡蛋等。牛肉、羊肉、鸡蛋等。思考:食物中的蛋白质能否被人体直接吸收呢?要分解成氨基酸,才被人体吸收一
2、、蛋白质的组成一、蛋白质的组成2 2、基本组成单位、基本组成单位1 1、含量:、含量:鲜重占7%-10%,干重最多,占50%以上。氨基酸氨基酸(1 1)概念:)概念:蛋白质水解后,得到一类有着共同结构的物质,叫做氨基酸甘氨酸甘氨酸 缬氨酸缬氨酸H2NCCOHHOCH3 丙氨酸丙氨酸H2NCCOHHHOH2NCCOHHCHCH3CH3O羧羧基基氨基氨基侧链基团侧链基团(R基)基)思考讨论思考讨论1 1、这些氨基酸的结构具有什么共同特点?能否写出氨基酸的通式?氢原子氢原子2 2、不同氨基酸分子的区别在哪里?u构成蛋白质的氨基酸的判断依据?构成蛋白质的氨基酸的判断依据?至少有一个-NH2、一个-CO
3、OH连在同一个“C”上C CR RC CH H2 2N NOHOHO OH H氨基羧基侧链基团 特点:特点:.每个氨基酸分子每个氨基酸分子至少至少都含有都含有一个一个氨基氨基(-NH(-NH2 2)和和一个羧基一个羧基(-COOH)(-COOH),并连在,并连在同一个同一个碳原子上。碳原子上。(2).氨基酸分子结构通式:氨基酸分子结构通式:C C.这个碳原子还连接这个碳原子还连接一个氢原子一个氢原子和和一个侧链基团一个侧链基团(R R表示)表示).R.R基不同、氨基酸不同。基不同、氨基酸不同。CHH2NCOOHCH2SHCHNH2COOHCH2SHCHH2NCOOHCH2OHCHH2NHCH2
4、COOH哪些是组成生物体蛋白质的氨基酸?哪些是组成生物体蛋白质的氨基酸?请找出下面这个氨基酸的R基?苏氨酸苏氨酸CH3CHOHCHNH2COOHHSCH2CHNH2COOH半胱氨酸半胱氨酸丝氨酸丝氨酸CH2OHCHNH2HOOC天冬氨酸天冬氨酸CCH2OHCHNH2COOHO非必需氨基酸:非必需氨基酸:共共1212种,人体可自身合成种,人体可自身合成 的氨基酸的氨基酸 必需氨基酸:必需氨基酸:共共8 8种(婴儿种(婴儿9 9种),人体不种),人体不 能自身合成的氨基酸。能自身合成的氨基酸。组成生物的组成生物的2020种氨基酸种氨基酸甲硫甲硫氨酸,氨酸,赖赖氨酸,氨酸,缬缬氨酸,氨酸,异亮异亮氨
5、酸,氨酸,苯丙苯丙氨酸,氨酸,亮亮氨酸,氨酸,色色氨酸,氨酸,苏苏氨酸。氨酸。(甲(甲 来来 写写 一一 本本 亮亮 色色 书)书)(3 3)种类)种类(约有2020种)CHR1H2NOHCOH2OCHCOOHR2HNH二、氨基酸构成蛋白质的方式二、氨基酸构成蛋白质的方式氨基酸1氨基酸2(4)(4)、化学元素组成:、化学元素组成:CHONSCHR1H2NCOH2OCHCOOHR2HN二、氨基酸构成蛋白质的方式二、氨基酸构成蛋白质的方式氨基酸1氨基酸2肽键肽键二肽二肽氨基酸的结合方式氨基酸的结合方式:脱水缩合脱水缩合场所场所:核糖体核糖体脱去的脱去的H H2 2O分子中,分子中,H元素分别来自于
6、两个氨基酸元素分别来自于两个氨基酸的的 和和 ,O元素来自于氨基酸元素来自于氨基酸的的。氨基氨基 羧基羧基羧基羧基肽键肽键OHH二肽二肽H2OH2OCCHR1NH2COCHR2HNOCHCOOHR2HN氨基酸的脱水缩合氨基酸的脱水缩合CHCOOHR2HNCCHR1NH2COCHR2HNO肽键肽键CHCOOHR2HNH2O肽键肽键三三肽肽H2O 以此类推,由多个氨基酸分子缩合而成的含有以此类推,由多个氨基酸分子缩合而成的含有多个肽键的化合物,叫多个肽键的化合物,叫多肽多肽(链状(链状肽链肽链)。)。氨基酸的脱水缩合氨基酸的脱水缩合二肽二肽(1 1)该图中,)该图中,表示表示 ,表示表示 ,表表
7、示示 。(2 2)该化合物由)该化合物由 个氨基酸分子失去个氨基酸分子失去 个水分子而形个水分子而形成,这种反应叫成,这种反应叫 反应。反应。(3 3)该化合物含有)该化合物含有 个肽键,该图所示化合物的名称个肽键,该图所示化合物的名称是:是:,基本单位是,基本单位是_._.(4 4)该图中所示的氨基酸种类不同,是由)该图中所示的氨基酸种类不同,是由 决定的决定的氨基氨基 肽键肽键 羧基羧基 四肽四肽(多肽多肽)三三四四 三三脱水缩合脱水缩合 R R基基 CNH2HHCONH CCH3HCOOHCONH CHCH2CONH2CONHHCH2CCOOH氨基酸氨基酸 氨基酸二肽三肽多肽一条多肽链折
8、叠形成蛋白质几条多肽链折叠形成蛋白质脱水缩合脱水缩合脱水缩合脱水缩合脱水缩合折叠盘曲成折叠盘曲成折叠盘曲成折叠盘曲成空间结构空间结构空间结构空间结构加工场所:内质网,高尔基体氨基酸之间通过肽键连接,肽链之间通过二硫键连接1、观察上图,说说从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次?多肽多肽氨基酸蛋白质CHON(S)经过胃蛋白酶、胰蛋白酶、肠蛋白酶、肠肽酶等多种水解酶的作用,经过胃蛋白酶、胰蛋白酶、肠蛋白酶、肠肽酶等多种水解酶的作用,才能分解为氨基酸。才能分解为氨基酸。形成二肽、三肽到多肽,由多肽构成人体的蛋白质。形成二肽、三肽到多肽,由多肽构成人体的蛋白质。人体的蛋白质与食物中的蛋白质不一样,人体的蛋
9、白质与食物中的蛋白质不一样,具有完成人体生命活具有完成人体生命活动的结构和功能动的结构和功能。2 2、进入人体消化道的蛋白质食物,要经过哪些消化酶、进入人体消化道的蛋白质食物,要经过哪些消化酶的作用才能分解为氨基酸?这些氨基酸进入人体细胞后,的作用才能分解为氨基酸?这些氨基酸进入人体细胞后,得经过怎样的过程才能变为人体的蛋白质?人体的蛋白得经过怎样的过程才能变为人体的蛋白质?人体的蛋白质和食物中的蛋白质会一样吗?质和食物中的蛋白质会一样吗?202010103 3、如果用、如果用2020个不同的字母分别代表个不同的字母分别代表2020种氨基酸,若写种氨基酸,若写出由出由1010个氨基酸组成的长链
10、,可以写出多少条互不相同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(提示:的长链?试着说出蛋白质种类多种多样的原因(提示:一个蛋白质分子往往含有成百上千个氨基酸)。一个蛋白质分子往往含有成百上千个氨基酸)。氨基酸的种类不同氨基酸的种类不同氨基酸的数目不同氨基酸的数目不同氨基酸的排列顺序不同氨基酸的排列顺序不同肽链的数目和空间结构不肽链的数目和空间结构不同同1.蛋白质的多样性蛋白质的多样性(原因)(原因)氨基酸氨基酸种类种类不同不同排列顺序排列顺序不同不同数目数目不同不同肽链肽链蛋白质蛋白质空间结构空间结构不同不同脱水缩合脱水缩合 盘曲折叠盘曲折叠所有氨基
11、酸脱水缩合形成-CO-NH-的方式都相同,并不构成多样性细胞中的蛋白质都是由细胞中的蛋白质都是由DNA分子(基因)控制合成的,蛋白质的结分子(基因)控制合成的,蛋白质的结构多样性的根本原因是构多样性的根本原因是DNA分子具有多样性分子具有多样性。三、蛋白质的功能三、蛋白质的功能结构蛋白:结构蛋白:许多蛋白质是构成细胞和生物体结构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、蛛丝等的的重要物质。如:羽毛、肌肉、头发、蛛丝等的成分主要是蛋白质。成分主要是蛋白质。催化作用催化作用:细胞内的化:细胞内的化学反应离不开酶的学反应离不开酶的催化催化。绝大多数酶都是蛋白质。绝大多数酶都是
12、蛋白质。免疫作用免疫作用:有些蛋白质起免疫功能。人体内的:有些蛋白质起免疫功能。人体内的抗抗体体是蛋白质,可以帮助人体抵御病菌和病毒等抗是蛋白质,可以帮助人体抵御病菌和病毒等抗原的侵害。原的侵害。运输作用运输作用:有些蛋白质具有:有些蛋白质具有运输载体运输载体的功能。的功能。如:血红蛋白、载体蛋白。如:血红蛋白、载体蛋白。血红蛋白调节生命活动调节生命活动:有些蛋白质起:有些蛋白质起信息传递信息传递的作用,的作用,能够调节机体的生命活动,如:能够调节机体的生命活动,如:胰岛素、生长胰岛素、生长激素。激素。识别作用识别作用:细胞膜的外表有一层:细胞膜的外表有一层糖蛋白糖蛋白,与细胞的识别作用有,与
13、细胞的识别作用有密切关系。糖蛋白的识别作用好比是细胞与细胞之间,或细胞密切关系。糖蛋白的识别作用好比是细胞与细胞之间,或细胞与其他大分子之间,互相联络用的文字或语言。与其他大分子之间,互相联络用的文字或语言。细胞膜上的蛋白种类:载体蛋白,通道蛋白,结构蛋白一切生命活动都离不开蛋白质,一切生命活动都离不开蛋白质,蛋白质是生命活动的蛋白质是生命活动的主要承担者。主要承担者。1、结构蛋白:肌肉、头发、羽毛等2、催化作用:绝大多数酶3、运输作用:血红蛋白、载体蛋白4、调节作用:胰岛素、生长激素5、免疫作用:抗体、淋巴因子、溶菌酶1.蛋白质分子 的多样性,决定了蛋白质分子具有 的多样性。二.蛋白质的功能
14、结构功能3.蛋白质的变性原因:物理因素(高温、紫外线等)化学因素(强酸、强碱、重金属盐、乙醇等)2.2.蛋白质的盐析蛋白质的盐析原因:轻金属盐、铵盐的加入使得蛋白质的溶解度改变结果:蛋白质析出特点:可逆,加水后絮状物消失,功能不变结果:空间结构发生了不可逆的变化。肽链变得松散,丧失了生物活性。但肽键一般不断裂。可发生显色反应。蛋白质的生物活性与空间结构有关,空间结构被破坏生物活性丧失4.蛋白质的水解结果:在蛋白酶和肽酶的作用下,肽键断裂,蛋白质分解为短肽和氨基酸。不可发生显色反应组成元素组成元素C、H、O、N(Fe、S)导致氨基酸氨基酸种类:20种必需氨基酸:8种非必需氨基酸:12种通式:CH
15、CH2NOHOR特点:至少有一个特点:至少有一个NHNH2 2和一个和一个COOHCOOH连在同一个连在同一个C C原子上原子上脱水缩合多肽多肽组成蛋白质的氨基酸种类不同组成蛋白质的氨基酸种类不同氨基酸的数目不同氨基酸的数目不同氨基酸排列顺序不同氨基酸排列顺序不同多肽的空间结构不同多肽的空间结构不同折叠盘旋蛋白质蛋白质结构多样性功能多样性构成生物体,如结构蛋白运输作用,如血红蛋白催化作用,如酶调节作用,如胰岛素免疫作用,如抗体组成导致脱水数=肽键数=氨基酸数肽链数=nmM(pro)=na18(nm)m条肽链构成的蛋白质,至少m个氨基,至少m个羧基课堂小课堂小结结计算核糖体内质网高尔基体相关计算
16、相关计算C CR1R1COCOH HH2NH2NC CR2R2COOHCOOHH HHNHNCOCOC CR3R3H HH HN NC CR1R1COCOH HH2NH2NC CR2R2COOHCOOHH HHNHNCOCOC CR3R3H HH HN N氨基数肽链条数氨基数肽链条数+R+R基中的氨基数基中的氨基数=氨基酸中所有的氨基数氨基酸中所有的氨基数-肽键数肽键数羧基数肽链条数羧基数肽链条数+R+R基中的羧基数基中的羧基数=氨基酸中所有的羧基数氨基酸中所有的羧基数-肽键数肽键数肽链1:肽链2:肽链3:相关计算相关计算脱去的水分子数肽键数氨基酸总数肽链数蛋白质的分子量蛋白质的分子量=氨基酸
17、数氨基酸数 X X 氨基酸平均分子量氨基酸平均分子量 -脱水数脱水数 X 18X 18相关计算相关计算C CR R1 1C COOH HH2NH2NC CR2R2COOHCOOHH HHNHNCOCOC CR3R3H HH HN NC CR1R1COCOH HH2NH2NC CR2R2COOHCOOHH HHNHNCOCOC CR3R3H HH HN N1 1碳原子数氨基酸的分子数碳原子数氨基酸的分子数22R R基上的碳原子数。基上的碳原子数。2 2氢原子数各氨基酸中氢原子的总数脱去的水分子数氢原子数各氨基酸中氢原子的总数脱去的水分子数22如果有二硫键的存在则氢原子数各氨基酸中氢原子的总数脱去
18、的水分子数氢原子数各氨基酸中氢原子的总数脱去的水分子数22-二硫键个数二硫键个数22相关计算相关计算C CR R1 1C COOH HH2NH2NC CR2R2COOHCOOHH HHNHNCOCOC CR3R3H HH HN NC CR1R1COCOH HH2NH2NC CR2R2COOHCOOHH HHNHNCOCOC CR3R3H HH HN N3 3氧原子数各氨基酸中氧原子的总数脱去的水分子数。氧原子数各氨基酸中氧原子的总数脱去的水分子数。4 4氮原子数肽链数肽键数氮原子数肽链数肽键数R R基上的氮原子数各氨基酸中氮原子基上的氮原子数各氨基酸中氮原子的总数。的总数。相关计算公式小结:相
19、关计算公式小结:氨基酸数(氨基酸数(氨基酸数(氨基酸数(n n);氨基酸平均分子相对质量(氨基酸平均分子相对质量(氨基酸平均分子相对质量(氨基酸平均分子相对质量(a a)一条肽链一条肽链一条肽链一条肽链mm条肽链条肽链条肽链条肽链环环环环肽肽肽肽肽键肽键肽键肽键脱去水分子脱去水分子脱去水分子脱去水分子减轻的质量减轻的质量减轻的质量减轻的质量多肽相对分子多肽相对分子多肽相对分子多肽相对分子质量质量质量质量至少含有的氨至少含有的氨至少含有的氨至少含有的氨基或羧基数基或羧基数基或羧基数基或羧基数H2NCOOHn-1n-1n-1n-1n-1n-1n-1n-118181818(n1n1n1n1)na-1
20、8(n1)na-18(n1)na-18(n1)na-18(n1)1 1 1 1n-mn-mn-mn-m18181818(nmnmnmnm)na-18(nm)na-18(nm)na-18(nm)na-18(nm)m mn n n nn n n n18n18n18n18nna-18nna-18nna-18nna-18n0 0 0 0人体血红蛋白的一条肽链有145个肽键,形成这条肽链的氨基酸分子数以及它们在缩合过程中生成的水分子数分别是A.145/144B.145/145C.145/146D.146/145答案:D练习练习1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.12800A.73472 B.12800C.63212 D.63140C.63212 D.63140答案:C练习练习2练习练习3某一条多肽链中共有肽键151个,则此分子式中含有氨基和羧基的数目至少有A.152/152B.151/151C.1/1D.2/2答案:C