生命活动主要承担者——蛋白质

1、 含含 蛋蛋 白白 质质 丰丰 富富 的的 食食 物物 问题：问题：蛋白质能被直接吸收吗？蛋白质能被直接吸收吗？ 蛋白质是怎样合成的，又有哪些生理功能呢？蛋白质是怎样合成的，又有哪些生理功能呢？ 蛋白质 胃蛋白酶 多肽氨基酸 胰蛋白酶 肠肽酶 1、蛋白质是高分子化合物，相对分子质量 很大 如：牛的胰岛素 5700 人的血红蛋白 64500 肌球蛋白 470000 2、蛋白质的消化 (水解): 一、氨基酸及其种类一、氨基酸及其种类 非必需氨基酸： 必需氨基酸： 20种氨基酸 1、氨基酸是蛋白质的基本单位 2、种类： “甲携一本亮色书来” 甲缬异苯亮色苏赖 约20种 12种,人体可自身合 成 共8

2、种 赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、亮氨 酸、 异亮氨酸、苏氨酸、甲硫氨酸、缬 氨酸 观察以下几种氨基酸的结构观察以下几种氨基酸的结构 C H C H H2NOH O 甘氨酸 C H CH2NOH O CH3 丙氨酸 C H CH2NOH O CH CH3CH3缬氨酸 C H CH2NOH O CH3CH3亮氨酸 CH2 CH 1、这些氨基酸的结构具有什么共同特点？ 2、氨基酸这一名词与其分子结构对应关系？ 思考： 3、氨基酸结构通 式： C H COOHH2N R 每种氨基酸分子至少都含有一个氨基(NH2)和一 个羧基(COOH)，并且都有一个氨基和羧基连接 在同一个碳原子上。这个碳原子还连接有一

3、个氢 原子和一个特有的侧链基团R 。 注意书写各原子的连结关 系。 C H H2NCH2COOH含两个羧基 C H NH2COOH CH2 SH C H NH2 COOH CH2 SH CHNH2COOH CH2 OH C H NH2H CH2COOH 思考： 谷氨酸，它的R基是-CH2-CH2-COOH，则其 结构式为： 分子式为： C5H9O4N A 同为组成生物体蛋白质的氨基酸，酪氨酸 几乎不溶于水。而精氨酸易溶于水，这种差异 的产生取决于（ ） A两者R基组成的不同 B两者的结构完全不同 C酪氨酸的氨基多 D精氨酸的羧基多 思考： 二、蛋白质的结构及其多样性 二、蛋白质的结构及其多样性

4、 1、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 注意肽键的书写！ 氨基酸的结合方式:脱水缩合 肽键 C H COOH R2 H NOHHCC 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

5、 H2O 肽键 三 肽 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）。 H2O 脱水缩合、肽键、肽、肽链 概念： 二、蛋白质的结构及其多样性 某种胰岛素空间结构示意图 氨基酸分子多肽（肽链） 蛋白质分子 脱水缩合 一条或几条肽链盘曲、 折叠 形成复杂的空间结 构 肽链之间通常通过二硫键等化学键连接起来 。 2（SH ） （ SS） + 2H （巯基） 在一条肽链主链的两端分别是COOH和 NH2，侧链R基中的COOH和NH2通常 不参与脱水缩合。 多肽链是高分子有机物，一般没有生物活性 ，具有特定空间结构的蛋白质才有生物活性。 提醒 ： 2、蛋白质的组成元素 胰岛

6、素血红蛋白 一定有C H O N，有的还有P、S、Fe、Zn等。 酪蛋白中有 元素 P 3、蛋白质分子的多样性 - - 氨基酸种类不同 氨基酸数目不同 - - 氨基酸排列顺序不同 - - - 肽链空间结构不同 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 结构的 多样性 蛋白质 功能的 多样性 三、蛋白质的盐析、变性和水解三、蛋白质的盐析、变性和水解 l蛋白质的盐析 盐类使蛋白质从溶液中沉淀析出的过程 称为盐析。蛋白质结构没有变化，兑水稀释 后，蛋白质会再次溶解。 l 蛋白质的变性蛋白质的变性 在重金属盐（汞盐，银盐，铜盐）、酸、碱、在重金属盐（汞盐，银盐，铜盐）

7、、酸、碱、 乙醇等存在下或加热至乙醇等存在下或加热至70100或在或在X射线、紫射线、紫 外线的作用下，蛋白质的外线的作用下，蛋白质的空间结构发生改变和破坏空间结构发生改变和破坏， 从而失去生物活性。从而失去生物活性。变性后就不能恢复变性后就不能恢复原来的状态原来的状态 了。了。 三、蛋白质的盐析、变性和水解 l蛋白质的水解 在蛋白酶的作用下，蛋白质中特定的肽 键断裂，从而形成多肽的过程。多肽在肽酶 的作用下还可继续水解，最终形成氨基酸。 一些酸、碱也可水解蛋白质。 四、蛋白质的功能 构成细胞和生物体的结构：结构蛋白构成细胞和生物体的结构：结构蛋白 催化作用：如酶催化作用：如酶 运输作用：如血

8、红蛋白、载体蛋白运输作用：如血红蛋白、载体蛋白 调节作用：如胰岛素、生长激素等蛋白质类激素调节作用：如胰岛素、生长激素等蛋白质类激素 免疫作用：如抗体免疫作用：如抗体 下面是有关蛋白质分子的简要概念图,下 列对该图的分析正确的是() A.甲中可能含有P B.丙可表示为 或 C.过程称为脱水缩合 D.蛋白质结构的多样性与构成蛋白质的氨基酸 的种类、数目和空间结构有关 C 下列有关蛋白质的说法正确的是（ ） A每种蛋白质都包括20种氨基酸 B不同蛋白质中氨基酸的种类和数目一定 不同 C有些蛋白质具有免疫功能，如抗体；有 些蛋白质具有传递信息的功能，如胰岛素。 D蛋白质变性后，肽键断裂，空间结构会

9、改变 C 五、氨基酸形成蛋白质过程的相关计算 (一)肽链中氨基酸、肽链数、肽键数和失去水分 子数的关系（链状肽） 氨基酸肽键 肽键数=8 1 肽键数=8 2 肽键数=3 1 例题： 1、10个氨基酸脱水缩合成一条肽链的化合 物，这个化合物的名称为 ，含有 个肽键，失去 个水分子。 2、n个氨基酸脱水缩合成一条肽链的化合物， 这个化合物的名称为 ，含有 个肽键 ，失去 个水分子。 3、n个氨基酸脱水缩合成m条肽链，这m条 肽链含有_ 个肽键，失去 个水 分子。 十肽 9 9 n肽n-1n-1 n-mn-m 肽键数=氨基酸数肽链数=脱水数 4 4、某肽链由、某肽链由5151个氨基酸组成，如果用肽酶

10、把其分解个氨基酸组成，如果用肽酶把其分解 成成1 1个二肽、个二肽、2 2个五肽、个五肽、3 3个六肽、个六肽、3 3个七肽，则这些个七肽，则这些 短肽的肽键总数、分解成这些小分子肽所需水分子短肽的肽键总数、分解成这些小分子肽所需水分子 总数依次是总数依次是? ? 短肽的数目是1+2+3+3=9条， 肽键总数是51-9=42个， 1条肽链分解成这9个短肽，则需要的水分子 数量是8个。 5、由、由m个氨基酸构成的一个蛋白质分子，含个氨基酸构成的一个蛋白质分子，含n条多肽，条多肽， 其中其中z条是环状多肽，其余是直链肽，这个蛋白质条是环状多肽，其余是直链肽，这个蛋白质 分子完全水解共需水分子个数为

11、分子完全水解共需水分子个数为 ( ) A.m-n+z B.m-n-z C.m-z+n D.m+z+n A C NH2 H R1 C O N H C H R2 C O N H CCOOH H R3 直 链 肽 C NH H R1 C O N H C H R2 C O N H CCO H R3 环 肽 （二）蛋白质中的氨基和羧基的计算 (1)至少含有的氨基或羧基数=肽链数 (2)氨基或羧基数=肽链数+R基中含有的氨基 或羧基数 C NH2 H H C O N H C CH3 H COOH C O N H C H CH2 NH2 C O N H H CH2 CCOOH C NH2 H H C O N

12、 H C CH3 H COOH C O N H C H CH2 NH2 C O N H H CH2 CCOOH 1、假如组成多肽的每个氨基酸中，只含有一 个氨基和一个羧基，那么： （1）一个多肽化合物，由10个氨基酸构成 一条肽链，那么该多肽分子中含有氨基和羧 基的数目分别为 、 。 （2）一个多肽化合物，由10个氨基酸构成两 条肽链，那么该多肽分子中含有氨基和羧基 的数目分别为 、 。 （3）一个多肽化合物，由n个氨基酸构成m 条肽链，那么该多肽分子中含有氨基和羧基 的数目分别为 、 。 11 22 mm 例题： 2、某、某22肽被水解成肽被水解成1个个4肽，肽，2个个3肽，肽，2个个6肽，

13、肽， 水解后的氨基总数的最小值及肽键总数依次水解后的氨基总数的最小值及肽键总数依次 是是 。 5，17 3、现有氨基酸800个，其中氨基总数为810个， 羧基总数为808个，则由这些氨基酸合成的含 有2条肽链的蛋白质共有肽键、氨基和羧基的 数目依次分别为 ( ) A.798、2和2 B.798、12和10 C.799、1和1 D.799、11和9 B （三）蛋白质相对分子质量的计算 蛋白质的分子量氨基酸数氨基酸的平均分 子量18脱水数 C NH2 H H C O N H C CH3 H COOH C O N H C H CH2 NH2 C O N H H CH2 CCOOH 1.组成生物体某蛋

14、白质的组成生物体某蛋白质的20种氨基酸的平均种氨基酸的平均 相对分子质量为相对分子质量为128，一条含有，一条含有100个肽键的多个肽键的多 肽链的分子量为多少？肽链的分子量为多少？ 蛋白质分子量101128 1001811128。 2.氨基酸分子缩合形成含2条肽链的蛋 白质分子时，相对分子量减少了900，由此 可知， 此蛋白质分子中含有的氨基酸数和 肽键数分别是（ ） A.52、52B. 50、50 C. 52、50 D. 50、49 C 肽键数脱水数9001850， 氨基酸数肽键数肽链数50252 （四）蛋白质中含有N、O原子数的计算 C NH2 H H C O N H C CH3 H C

15、OOH C O N H C H CH2 NH2 C O N H H CH2 CCOOH N原子数=肽键数+肽链数+R基上的N原子数 O原子数=肽键数+2倍肽链数+R基上的O原子数 =氨基酸的O原子总数脱水数 例题：例题： 1、今有一化合物，其分子式为、今有一化合物，其分子式为C55H70O19N10，已知将，已知将 它完全水解后只得到下列四种氨基酸：它完全水解后只得到下列四种氨基酸： 丙氨酸丙氨酸 （C3H7NO2） 甘氨酸甘氨酸 （C2H5NO2） 谷氨酸谷氨酸 （C5H9NO4） 苯丙氨酸苯丙氨酸 （C9H11NO2 ） 问：问： 该多肽是多少肽？该多肽是多少肽？ 该多肽进行水解后，需该多

16、肽进行水解后，需个水分子，个水分子， 十肽 9 2、氨基酸分子缩合形成含、氨基酸分子缩合形成含2条肽链的蛋白质分子时，条肽链的蛋白质分子时， 相对分子量减少了相对分子量减少了900，由此可知，由此可知，此蛋白质分子此蛋白质分子 中含有的氨基酸数和肽键数分别是（中含有的氨基酸数和肽键数分别是（ ） A.52、52B. 50、50 C. 52、50 D. 50、49 C 肽键数脱水数9001850， 氨基酸数肽键数肽链数50252 五、氨基酸形成蛋白质过程的相关计算 1.肽键数=氨基酸数肽链数 2.至少含有的氨基或羧基数=肽链数 氨基或羧基数=肽链数+R基中的氨基或羧基数 3.蛋白质的分子量氨基酸数氨基酸的平均 分子量18脱水数 =脱水数 4. N原子数=肽键数+肽链数+R基上的N原子数 5. O原子数=肽键数+2倍肽链数+R基上的O原子数 =氨基酸的O原子总数脱水数 组成元素C、H、O、N（P、S） 导致 氨基酸 种类：20种 必需氨基酸：8种 非必需氨基酸：12种 通式：C H CH2NOH O R 特点：至少有一个NH2和一个COOH连在同一个C原子上 脱 水 缩 合 多肽 组成蛋白质的氨基酸不同 氨基酸的数目不同 氨基酸排列顺序