[理化生]生命活动的主要承担者.ppt

喜欢哪一款早餐呢 问题探讨 当你购买某些食品时，包装上常附有 食品成分说明。你会发现蛋白质是许多食 品的重要成分，有时你还会看到添加某些 氨基酸的食品。 讨论： 1.你能够说出多少中富含蛋白质的食品？结 合刚刚展示的图片。 2.你知道蛋白质在生命活动中的主要作用有 哪些？ 组成细胞的有机物中含量最多的就是蛋白 质。所以我们平时吃的食物中，一般都有 蛋白质，肉，蛋，奶和大豆制品中蛋白质 含量尤其丰富。 从展示的图片看，无论是哪一种早餐 ，都可以看到蛋白质。 安徽阜阳农村的一百多名儿 童陆续患上了一 种怪病。本来 健康的孩子在喂养期间开始出 现发育减慢，四肢短小，严重 贫血， 皮肤溃烂，身体浮肿尤 其是这些婴儿的脑部显得偏大 ，当地人称他们为“大头娃娃” 。现在阜阳已经有8名婴儿因为 这种怪病而夭折。那么这些婴 儿到 底得了什么病，病因到底 在哪里呢？ 食用劣质奶粉 创设情景 阜阳市疾病预防控制中 心对市场出售的部分奶粉进 行了检测，检测结果让工作 人员大吃一惊：国家规定婴 儿奶粉的蛋白质含量应该在 1618，而这些劣质奶 粉的蛋白质含量竟不及国家 标准的1/5，最低的仅有0.37 。被当地人称为“空壳奶 粉”。 这些劣质奶粉有什么问题？ 食用这些问题奶粉，婴儿会出 现什么症状？ 发育减慢， 四肢短小， 身体浮肿 严重贫血 皮肤溃烂 现象 本质 构成细胞和生物 体的重要物质 调节新陈代谢 、生长发育 血红蛋白 抗体 由现象推导本质 课外思考：是谁的责任？ 蛋白质的功能 构成细胞和生物体结构的重要物质结构蛋 白 催化物质酶（大多数酶是蛋白质） 运输功能（血红蛋白） 信息传递功能 调节功能 免疫功能 恩格斯曾说过这样的话：“生命是蛋 白质的存在方式，这种存在方式本质上就 在于蛋白质化学成分的不断自我更新。” 这句话的意思是：没有蛋白质的存在，也 就没有生命。蛋白质是一切生命活动的体 现者，有什么样的蛋白质就能表现出什么 样的生物性状。 蛋白质必须经过消化，成为各种氨基酸，才能 被人体吸收和利用 第2节 生命活动的主要承 担者蛋白质 思考一: 1、哪些食品中富含蛋白质? 2、有些食品中为何要添加氨基酸 ？ 3、你知道蛋白质在生命活动中有 什么重要作用吗？ 4、食物中的蛋白质能否被人体直 接吸收呢? 5、什么是氨基酸呢? 蛋白质的基本组成单位：蛋白质的基本组成单位： 氨基酸，生物氨基酸，生物 体中约体中约2020种种 一、氨基酸及其种类 CH4 甲烷甲烷 C H HH H CH3COOH COOHC O OH 乙酸乙酸 NH3 NH2 氨基氨基 酸酸甘氨酸甘氨酸 羧基羧基( (酸性酸性) )氨基氨基 氨基酸的结构 C H NH2 H C O OH 甘氨酸 C H NH2 CH C O OH CH3CH3 缬氨酸 C H NH2C O OH CH3 C H NH2 CH C O OH CH3CH3 CH2 亮氨酸 丙氨酸 试一试推导出氨基酸的结构通式试一试推导出氨基酸的结构通式 。 R C H NH2C O OH 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。 这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团（ R表示） 氨基酸之间的区别在于R基不同。 分组讨论以下哪些是组成蛋白质的氨基酸? C H NH2COOH CH2 SH C H NH2 COOH CH2 SH CHNH2COOH CH2 OH C H NH2H CH2COOH 每种氨基酸分子 都含有 （ ） 和 （ ）。 且都有一个氨基和一个羧基连接在 上。氨基酸分子不同， 就不同在 。如甘氨酸。如甘氨酸, ,丙氨酸丙氨酸 至少 一个氨基 NH2一个羧基COOH C H COOH NH2 R 氨基酸的结构通式： 同一个碳原子 R基 判断下列分子是不是氨基酸？如果是的话，判断下列分子是不是氨基酸？如果是的话，R R基是什么？基是什么？ C C COOHCOOH CHCH 3 3 HOOCHOOC H H C C NHNH 2 2 CHCH 3 3 H H2 2N N H H C C H H HOOCHOOC H H CHCH 2 2 NHNH 2 2 C C NHNH 2 2 HOOCHOOC H H CHCH 2 2 NHNH 2 2 CHCH NHNH 2 2 HOOCHOOC CHCH NHNH 2 2 HOOCHOOC 1 2 3 4 5 谷氨酸的R基为C3H5O2，1分 子谷氨酸含有的C、H、O、N原子数 依次是（ ）。 A A、5 5、9 9、4 4、1 1 B B、4 4、8 8、5 5、1 1 C C、5 5、8 8、4 4、1 1 D D、4 4、9 9、4 4、1 1 甲硫氨酸的甲硫氨酸的R R基是基是CHCH 2 2 -CH-CH 2 2 -S-CH-S-CH 3 3 ，它的分子式是：，它的分子式是： A.CA.C 5 5H H 1111 O O2 2 NS B.CNS B.C 3 3H H7 7 S S C.CC.C 4 4H H 1111 O O2 2 S D.CS D.C 5 5H H 1010 O O2 2N N 人体中常见的氨基酸约20种,分 为必需氨基酸和非必需氨基酸. 必需氨基酸人体细胞不能合 成的，必须从外界环境中直接获取 。 非必需氨基酸人体细胞能够 合成的。 必需氨基酸有： 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 口诀：甲携来一本亮色书 生活中部分生活中部分食物的蛋白质营养价值比较食物的蛋白质营养价值比较 食物食物蛋白质含量蛋白质含量营养价值营养价值 鲜奶类鲜奶类(1.5-3.8)%(1.5-3.8)% 主要含酪蛋白和丰富的赖氨酸，但主要含酪蛋白和丰富的赖氨酸，但 白蛋白含量较低白蛋白含量较低 禽肉类禽肉类(12-22)%(12-22)%必需氨基酸比值接近肉、蛋类。必需氨基酸比值接近肉、蛋类。 鱼肉类鱼肉类(15-20)%(15-20)%氨基酸比较丰富但色氨酸含量较低氨基酸比较丰富但色氨酸含量较低 。 五谷类五谷类(7-16)%(7-16)%必需氨基酸不平衡，一般缺乏赖氨必需氨基酸不平衡，一般缺乏赖氨 酸，亮氨酸过高，氨基酸利用率低酸，亮氨酸过高，氨基酸利用率低 请思考，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。很多很多个氨基酸组成的。 思考二 组成蛋白质的化学元素有 哪些？ 氨基酸如何形成蛋白质？ 二、蛋白质的结构及其多样性 蛋白质的元素组成 一定有C、H、O、N。 有的还含有P、S、Fe等 氨基酸组成蛋白质的过程： 氨基酸氨基酸 脱水脱水 缩合缩合 盘曲盘曲 折叠折叠 多肽多肽 二肽二肽三肽三肽 氨基酸是怎氨基酸是怎样样样样形成蛋白形成蛋白质质质质的呢的呢 ? ? 蛋白质蛋白质 H OH 脱水缩合反应 C H C N R1 H H O C H C OH N R2 H O 氨基酸形成蛋白质的过程 C H C N R1 H H O C H C OH N R2 H O H OH 脱水缩合反应 C H C N R H HO C H C OH N R H HO OH H2O 肽键 脱水缩合反应 C H C N R1 H H O C H C OH N R2 H O 二肽 脱水缩合反应 C H COOHH N R3 C H C N R1 H HO C H C OH N R2 HOH H2O （1）三个氨基酸的脱水缩合反应应如 何书写，形成的化合物叫什么名称？ C H COOHN R3 C H C N R1 H HO C H C N R2 HOH 三肽 C H CON R3 C H C N R1 H HO C H C N R2 HOH C H COHN R4 CHCO HN R5 C H CO HN Rn 多肽 （2）在上述形成二肽和三肽的过程中，各 形成几个肽键？失去几分子水？ （3）在上述形成二肽和三肽的过程中，原 来氨基酸中共有氨基和羧基多少个？形成 的二肽和三肽中还有氨基和羧基各多少个 ？氨基和羧基为什么减少了？ 一个，两个。一分子，两分子。 原二肽：至少2个氨基，2个羧基；三肽：至少3 个氨基，3个羧基 形成后的二肽，三肽：各1个氨基，羧基，因为脱 掉了水分子 牛刀小试 练习题：若一个蛋白质含有1条肽链，共由 100个氨基酸构成，这个蛋白质分子结构中 包含有多少个肽键？若每个氨基酸的平均 分子相对质量是128，那么该蛋白质的相对 分子质量为多少？至少有多少个氨基、多 少个羧基？ 答案：（99个肽键；100x128-18x99 ；1个氨基，1个羧基） 继续哦！ 若由此100个氨基酸构成2条肽链形成的蛋 白质，那么该蛋白质分子结构中包含有多 少个肽键？相对分子质量为多少？至少有 多少个氨基、多少个羧基？ 答案：（98、100x128-18x98，2 ，2） 更进一步推导 若由此n个氨基酸构成m条肽链形成的蛋白 质，每个氨基酸的平均分子相对质量是a， 那么该蛋白质中包含有多少个肽键？相对 分子质量为多少？至少有多少个氨基、多 少个羧基？ 由习题可推导出： 氨基 酸平 均相 对对分 子质质 量 氨 基 酸 数 目 肽键肽键 数目 脱去 水分 子数 目 多肽肽的相对对 分子质质量 氨基 数目 羧羧 基 数 目 1条 肽肽 链链 am m-1m-1ma-18(m-1) 至少 1个 至 少1 个 n条 肽肽 链链 am m-nm-n ma-18(m- n) 至少 n个 至 少n 个 为什么生鸡蛋是液态的，而熟鸡蛋 是固态的？吃生鸡蛋和熟鸡蛋， 那个好呢？ 但是高温使蛋白质分子的空间结构变得 伸展，松散，容易被蛋白酶水解。因此 ，吃熟鸡蛋容易消化。还有强酸，强碱 ，重金属盐有高温一样的作用。 在鸡蛋清中加入一些食盐，就会看到白色 的絮状物，这是在食盐的作用下析出的蛋 白质。兑水后，会发现絮状物消失了。在 上述过程中，蛋白质结构没有发生变化。 小结 u氨基酸的结构通式及其特点 u必需氨基酸与非必需氨基酸的 区别 u氨基酸形成蛋白质的过程，掌 握计算蛋白质特定基团,肽键的个 数，蛋白质的分子量 u说明蛋白质结构多样性的原因 u概述蛋白质的功能 氨基酸的结合方式氨基酸的结合方式 C H COOH R1 C H NH2COOH R2 NH2C OH NHOH 氨基酸的结合方式 C H R1 NH2OHC O H2O C H COOH R2 H NH 氨基酸的结合方式: C H R1 NH2C O C H COOH R2 H N H2O 二 肽 肽键 脱水缩合脱水缩合 氨基酸的结合方式氨基酸的结合方式: :脱水缩合脱水缩合 肽键 C H COOH R2 H NOH HCC H R1 NH2C O C H R2 H N O 二肽 H2OH2O 氨基酸的结合方式:脱水缩合 C C H R1 NH2C O C H R2 H N O 肽键 二肽 C H COOH R2 H N H2O 肽键 三 肽 以此类推，由多个氨基酸分子缩合而以此类推，由多个氨基酸分子缩合而 成的含有多个肽键的化合物，叫多肽成的含有多个肽键的化合物，叫多肽 （链状）。（链状）。 H2O 脱 水 缩 合 C NH2 H H C O N H C CH3 H COOH C O N H C H CH2 C O NH2 C O N H H CH2 C COOH （1 1）该化合物中，）该化合物中，表示表示_， 表示表示 _ _ ，表示表示_。 （2 2）该化合物有氨基该化合物有氨基_个，个，有羧基有羧基 _个。该化合物的名称是个。该化合物的名称是_ 。 氨基氨基 羧基羧基肽键肽键 2 2 2 2 多肽多肽 （四肽）（四肽） 二肽：由两个氨基酸分子缩合二肽：由两个氨基酸分子缩合 而成的化合物而成的化合物 多肽：多个氨基酸分子缩合而多肽：多个氨基酸分子缩合而 成的，含有多肽键的化成的，含有多肽键的化 合物。合物。 肽链：多肽呈链状结构。肽链：多肽呈链状结构。 脱去的水分子数 = 脱去的水分子数 = 氨基酸分子数 = + 氨基酸分子数 = + 肽键数 氨基酸分子数肽链数 肽键数 肽链数脱去的水分子数 肽链数 组成蛋白质的肽链不呈直线，也不在同一个 平面上，而是折叠、盘曲成复杂的空间结构。 一个蛋白质分子可含有一条或几条肽链，并通 过一定的化学键连接成复杂结构。 一个蛋白质分一个蛋白质分 子可以含有一子可以含有一 条或几条肽链条或几条肽链 ，肽链通化学，肽链通化学 键连接在一起键连接在一起 ，这些肽链不，这些肽链不 呈直线，也不呈直线，也不 在同一个平面在同一个平面 上，而是形成上，而是形成 非常复杂的空非常复杂的空 间结构。间结构。 氨基酸种类不同 氨基酸数目不同 氨基酸序列不同 肽链空间结构不同 蛋白质 的结构 多样性 蛋白质 的种类 多样性 蛋白质功能的多样性 蛋白质分子多样性 为什么蛋白质具有多样性呢? 氨基酸的种类氨基酸的种类 氨基酸的数量氨基酸的数量 氨基酸的排列顺序氨基酸的排列顺序 蛋白质的空间结构蛋白质的空间结构 不同 蛋白质结构的蛋白质结构的_ 多样性多样性 蛋白质结构的蛋白质结构的_ 蛋白质功能的蛋白质功能的_ 抗体免疫 5 胰岛素 生长激素调节 4 血红蛋白运输 3 酶催化 2 肌肉蛋白、头发蛋白结构物质 1 举例举例功能功能序号序号 多样性多样性 多样性多样性 蛋白质种类的蛋白质种类的_多样性 多样性 蛋白质的功能: 蛋白质是以氨基酸为基本蛋白质是以氨基酸为基本 单位构成的生物大分子。单位构成的生物大分子。 与生活中的联系：变性与生活中的联系：变性 总结总结： 一切生命活动都离一切生命活动都离 不开蛋白质，蛋白质是不开蛋白质，蛋白质是 生命活动的主要承担者生命活动的主要承担者 。 蛋白质的计算蛋白质的计算： 一、氨基酸数、肽键数、脱去的一、氨基酸数、肽键数、脱去的 水分子数的关系水分子数的关系 一条肽链 m条肽链 氨基酸数 形成的肽键数形成的肽键数 脱去的水分子数脱去的水分子数 剩余的氨基数或羧基数剩余的氨基数或羧基数 n nn n n-1n-1n-mn-m n-1n-1n-mn-m 1 1 mm 1、100个氨基酸形成的1条肽 链，至少含有多少个氨基，至 少含有多少个羧基呢？ C C R R1 1 COCO H H H H2 2N N C C R R2 2 COOHCOOH H H HNHN COCO C C R R3 3 H H HNHN 2、100个氨基酸形成 的2条肽链，至少含有 多少个氨基，至少含 有多少个羧基呢？ n个氨基酸形成的m 条肽链，至少含有m 个氨基，至少含有m 个羧基 通常情况下，分子式 为C63H103O65N17S2的多肽 化合物最多含有肽键 （ ）。 A、16个 B、17个 C、63个 D、62个 甘氨酸（C2H5O2N）和另一种氨 基酸反应生成的二肽的分子式 为C7H12O5N2，则另一种氨基酸 是（ ）。 某蛋白质由某蛋白质由 m m 条肽链、条肽链、 n n 个氨基酸个氨基酸 组成。该蛋白质至少有氧原子的个组成。该蛋白质至少有氧原子的个 数是数是( ( ) ) A.A. n n m m B.B. n n 2 2 m m C.C. n n m m D.D. n n 2 2 m m 二、蛋白质相对分子质量的 计算 蛋白质的相对分子质量 =氨基酸的平均相对分子质量 氨基酸数- -失去的水分子 数 18 1、某种蛋白质是由1条多 肽链构成的，共含100个 氨基酸，若每个氨基酸分 子质量平均是120，则该 蛋白质的相对分子量是？ 1021810218 2 2、若组成蛋白质的氨基酸若组成蛋白质的氨基酸 的平均相对分子质量是的平均相对分子质量是130130 ，那么一个由那么一个由4 4条肽链共条肽链共 280280个氨基酸所组成的蛋白个氨基酸所组成的蛋白 质的相对分子质量是（质的相对分子质量是（ ） A A、31432 B31432 B、3148631486 C C、31378 D31378 D、3638236382 3、某种蛋白质是由3条多 肽链构成的，共含1000个 氨基酸，若每个氨基酸分 子质量平均是120，则该蛋 白质的相对分子量是？ 102054102054 1、下列哪项不属于蛋白质的功能 A.运载葡萄糖、钾离子等 B.能调节人体的新陈代谢和生 长发育 C.与磷脂等化合物共同构成细 胞膜 D.细胞和生物体能量的主要来 源 2、蛋白煮熟后，蛋白质 失去活性，原因是高 温破坏了蛋白质的 A.肽键 B.肽链 C.空间结构 D.氨基酸 3 3、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 4、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 5、假设某一蛋白质分子