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Chapter 2,組成細胞的分子,1,Section Two,生命活動的主要承擔(dān)者 ——蛋白質(zhì) （Protein）,2,重點：,1. 氨基酸形成蛋白質(zhì)的過程 2. 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的原因 3. 有關(guān)蛋白質(zhì)的計算,3,,蛋類,肉類中,豆類以及豆類制品中,奶類及奶類制品中,4,食物中的蛋白質(zhì)能否被人體直接吸收呢?,要分解成氨基酸,才被人體吸收,思考:,5,組成蛋白質(zhì)的基本單位:,—氨基酸 （Amino Acid）,6,,非必需氨基酸：共12種，人體可自身 合成的氨基酸,必需氨基酸：共8種，人體不能自身合 成的氨基酸。,20種氨基酸,一、氨基酸及其種類,7,8,記憶口訣：,必需氨基酸：8種 口訣：甲攜來一本亮色書,書（蘇氨酸）,攜（纈氨酸）,來（賴氨酸）,亮（亮氨酸）,一（異亮氨酸）,本（苯丙氨酸）,色（色氨酸）,甲（甲硫氨酸，蛋氨酸）,9,C,H,C,H,H2N,OH,O,,,,,,,,甘氨酸,,,C,H,C,H2N,OH,O,,,,,,,,,,,CH3,CH3,纈氨酸,C,H,C,H2N,OH,O,,,,,,,,,,CH3,丙氨酸,C,H,C,H2N,OH,O,,,,,,,,,,CH3,CH3,CH3,亮氨酸,,,,,,,,,,,,CH,二、氨基酸的結(jié)構(gòu),10,,氨基酸分子結(jié)構(gòu)通式,C,H,C,H2N,OH,O,,,,,,,,R,氨基,羧基,側(cè)鏈基團,特點：a. 每個氨基酸分子至少都含有一個氨基(-NH2)和一個 羧基(-COOH)，并連在同一個碳原子上。 b. R基不同、氨基酸不同。,11,氨基酸是如何構(gòu)成蛋白質(zhì)的 呢？ 20種氨基酸又是怎樣構(gòu)成如此 眾多的蛋白質(zhì)的呢？,12,,C,H,C,H2N,OH,O,,,,,,,,R1,C,H,C,N,OH,O,,,,,,,,R2,H2,,,H,H,,脫水縮合,－OH,H－,,,－ H,OH －,,,C,H,C,H2N,O,,,,,,,R1,C,H,C,N,OH,O,,,,,,,,R2,,H,,H2O,,,肽鍵,,二肽,脫水縮合：一個氨基酸分子的羧基（－COOH）和另一個氨基 酸分子的氨基（－NH2）相連 接，同時脫去一分 子的水的結(jié)合方式。 肽鍵：連接兩個氨基酸分子的化學(xué)鍵（－NH－CO－） 二肽：由兩個氨基酸分子縮合而成的化合物,13,,C－,C－,H,C－,N－,O,,,,,R3,n H2O,,,H,,O,,,C－,H,N－,,,H,R2,,C－,H,C－,N－,O,,,,R4,,H,,C－,O,,,C－,H,N－,,,H,R1,,N,,H,C－,O,,,,,,,多肽：由多個氨基酸分子縮合而成的，含有多 個肽鍵的化合物 肽鏈：多肽通常呈鏈狀結(jié)構(gòu)，并盤曲、折疊,14,思考與討論,從氨基酸到蛋白質(zhì)大致有哪些結(jié)構(gòu)層次？,15,蛋白質(zhì)的形成：,,一級結(jié)構(gòu) → 二級結(jié)構(gòu) →三級結(jié)構(gòu) → 四級結(jié)構(gòu),一級結(jié)構(gòu)：蛋白質(zhì)分子中的氨基酸按一定的排列順序組成肽鏈。 二級結(jié)構(gòu)：多肽鏈自身的折疊和盤繞方式。 三級結(jié)構(gòu)：具有二級結(jié)構(gòu)的多肽鏈借助氫鍵和其他化學(xué)鍵進一步卷曲、折疊形成的空間構(gòu)象。 四級結(jié)構(gòu)：由兩條或兩條以上具有三級結(jié)構(gòu)的多肽鏈借助氫鍵和其他化學(xué)鍵形成一定的空間排列。,,16,17,18,19,蛋白質(zhì)的特性,多樣性原因,,氨基酸種類多，數(shù)目不同 氨基酸形成肽鏈時的排列順序多種多樣 肽鏈盤曲、折疊，形成的空間結(jié)構(gòu)千差萬別,思考：生物體的蛋白質(zhì)的種類多達1010～1012，但構(gòu)成 蛋白質(zhì)的氨基酸只有20種，這20種氨基酸又是 如何構(gòu)成數(shù)目這么大的蛋白質(zhì)呢？,20,蛋白質(zhì)的主要理化性質(zhì),（1）兩性 因為蛋白質(zhì)是氨基酸通過肽鍵構(gòu)成的高分子化合物， 分子內(nèi)存在—NH2和—COOH，所以蛋白質(zhì)具有酸堿兩性。 （2）鹽析 由于蛋白質(zhì)分子的直徑達到了膠體微粒的大小，所以蛋 白質(zhì)溶液是膠體。加入濃的無機鹽溶液可以使蛋白質(zhì)從溶液 中沉淀出來，這個過程叫鹽析。鹽析作用主要破壞蛋白質(zhì)的 水化層，所以當(dāng)鹽析沉淀出的蛋白質(zhì)重新用水處理時，沉淀 重新溶解、性質(zhì)不變。因此鹽析是可逆反應(yīng)。利用此法可以 分離、提取蛋白質(zhì)。,21,（3）變性和凝固 蛋白質(zhì)分子在一定的生理或化學(xué)因素的影響下，其分子 結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，從而改變蛋白質(zhì)的性質(zhì)，這個變化叫做蛋白 質(zhì)的變性。蛋白質(zhì)變性后就失去了生理活性，也不再溶于 水，從溶液中凝結(jié)沉淀出來，這個過程叫蛋白質(zhì)的凝固。高 溫滅菌消毒，就是利用加熱使蛋白質(zhì)凝固從而使細胞死亡。 （4）水解反應(yīng) 蛋白質(zhì)在酸、堿或酶的作用下，能生成一系列中間產(chǎn) 物，最后生成氨基酸。,22,構(gòu)成生物體：如結(jié)構(gòu)蛋白（羽毛、肌肉、頭發(fā)等） 催化作用：如酶（淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等） 運輸作用：如載體蛋白、血紅蛋白等 傳遞信息、調(diào)節(jié)生命活動：如胰島素、生長激素 免疫功能：如免疫球蛋白、抗體,三、蛋白質(zhì)的功能,23,組成元素,C、H、O、N（P、S）,,導(dǎo)致,氨基酸,,種類：20種,,必需氨基酸：8種 非必需氨基酸：12種,通式：,C,H,C,H2N,OH,O,,,,,,R,,特點：至少有一個－NH2和一個－COOH連在同一個C原子上,,脫水縮合,多肽,,組成蛋白質(zhì)的氨基酸不同 氨基酸的數(shù)目不同 氨基酸排列順序不同 多肽的空間結(jié)構(gòu)不同,,折疊盤旋,蛋白質(zhì),,結(jié)構(gòu)多樣性,,,功能多樣性,,,構(gòu)成生物體，如結(jié)構(gòu)蛋白 運輸作用，如血紅蛋白 催化作用，如酶 調(diào)節(jié)作用，如胰島素 免疫作用，如抗體,導(dǎo)致,導(dǎo)致,,蛋白質(zhì)是生命活動的 主要承擔(dān)者,24,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(jié)：在一條肽鏈中 脫去的水分子數(shù) ＝ ＝,肽鍵數(shù),氨基酸總數(shù)－1,1,n,n－1,n－1,6,5,5,1,四、有關(guān)蛋白質(zhì)的計算,25,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？,1,n,m,n－m,n－m,小結(jié)：在m條肽鏈中 脫去的水分子數(shù) ＝肽鍵數(shù)＝氨基酸總數(shù)－,m,＝氨基酸－肽鏈的條數(shù),6,6,2,5,4,5,4,肽鏈1:,26,相關(guān)計算公式總結(jié)：,脫水?dāng)?shù)＝肽鍵數(shù)＝氨基酸數(shù)－肽鏈數(shù) 蛋白質(zhì)相對質(zhì)量分?jǐn)?shù)＝氨基酸平均相對分子質(zhì)量x氨基酸數(shù)－脫水?dāng)?shù)x18,,,,27,2個氨基酸形成一條肽鏈，要脫去1分子水，并形成1個肽鍵。 3個氨基酸形成一條肽鏈，要脫去2分子水，形成2個肽鍵。 那么，n個氨基酸形成一條肽鏈，要脫去_____個水分子，形成______條肽鍵。 n個氨基酸形成m條肽鏈，要脫去_____個水分子，形成______條肽鍵。 如果每個氨基酸的平均相對分子質(zhì)量為a，那么由此形成的蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)__________________,n-1,n-m,n-m,n-1,nxa-(n-m)x18,思考,28,根據(jù)氨基酸通式,寫出下面四種氨基酸的R基：,—H,—CH3,,CH2,CH3,CH3,,,CH,,,甘氨酸,纈氨酸,丙氨酸,亮氨酸,R基分別是:,29,在人體的消化道中，要將一個由4條肽鏈共288個氨基酸組成的蛋白質(zhì)分子徹底消化，需要消耗的水分子個數(shù)是 A.284； B.287; C288; D.289,血液中的血紅蛋白和肌肉中的肌蛋白結(jié)構(gòu)不相同的原因是 A.所含氨基酸種類不同； B.所含氨基酸數(shù)量不同； C.所含氨基酸的排列順序不同； D.所含氨基酸種類、數(shù)目、排列順序和蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)不同。,（A）,（D）,30,思考與討論,進入人體消化道的蛋白質(zhì)食物，要經(jīng)過哪些消化酶的作用才能分解為氨基酸? 口腔→食道→胃→十二指腸→小腸→大腸→直腸 胃蛋白酶、胰蛋白酶、腸蛋白酶、腸肽酶,31,