高中生物必修1优质课原创2：2.4 蛋白质是生命活动的主要承担者

蛋白质是生命活动的主要承担者空间结构松散、舒展鸡蛋生吃还是熟吃好消化吸收？课堂导入

蛋白质变性的实质是蛋白质分子的次级键被破坏，引起天然构象解体。变性不涉及肽键等的破裂，一级结构仍保持完好。加热、紫外线照射、高压、表面张力、有机溶剂都会使蛋白质发生变性。变性的蛋白质生物活性丧失，一些原来在分子内部包藏的侧链基团暴露出来，物理化学性质改变，蛋白质变性后，分子结构伸展松散，易被蛋白水解酶分解。变性蛋白质比天然蛋白质更易受蛋白水解酶作用。这就是熟食易于消化的道理。熟食易于消化的道理一、蛋白质变性：P32蛋白质的空间结构是表现其生物活性的基础，变性后的蛋白质虽然化学组成没变，但空间结构已破坏（伸展、松散），内部某些特性也随之改变，其生物活性也发生变化。

肽键变了吗？使蛋白质变性的因素：酒精、高温、紫外线、强酸、强碱、重金属盐。这也是消毒灭菌的原理。一、蛋白质变性

例：下列关于肽和蛋白质的叙述，正确的是（）

A.蛋白质都是由2条或2条以上多肽链构成的

B.蛋白质变性是由于肽键的断裂造成的

C.变性的蛋白质不能与双缩脲试剂发生反应

D.催产素是含9个氨基酸的肽链，分子中有8个肽键D肽键二肽二、有关蛋白质的计算肽键

个R基

种氨基

个1羧基

个332蛋白质的相对分子质量＝一个由n个氨基酸形成的含有m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＝在这个蛋白质中至少含有的游离氨基（或者游离羧基）数＝肽链数＝m。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an－18(n－m)。三、求蛋白质相对分子质量（计算）某种蛋白质（由一条肽链组成）分子中至少有多少个游离的氨基和羧基？血红蛋白（由四条肽链组成）呢？归纳：蛋白质分子中每条肽链至少含有一个游离的氨基和一个游离的羧基。至少有一个氨基，一个羧基至少有四个氨基，四个羧基（1）在一条肽链中，肽键数＝脱去的水分子数＝氨基酸总数－1（2）如果n个氨基酸形成一条肽链，则脱掉______个水分子，形成______个肽键。n－1n－1（3）如果n个氨基酸形成m条肽链，则脱掉_______个水分子，形成_______个肽键。n－mn－m归纳：计算假设：氨基酸平均分子量为a肽链数氨基酸数肽键数脱水数肽链分子量氨基数羧基数1条NN－1N－1aN－18(N－1)至少1个至少1个m条

NN－mN－maN－18(N－m)至少m个至少m个（2）有时还要考虑一些其他化学变化过程，如二硫键（-S-S-）形成，将脱去2个-H，相对分子质量因此应减少2。有几个氨基酸则脱几分子水。（1）环状肽：特殊情况：

某致病细菌分泌的外毒素，无色，细针状结晶，对小鼠和人体有很强的毒性，可引起流涎、呕吐、便血、痉挛等，以致死亡。1.二硫键形成过程蛋白质分子中除了肽键外，还含有其他化学键，如二硫键。一个二硫键（“—S—S—”）是由2个“—SH”形成的，形成过程中要脱去2个氢。故计算蛋白质分子量时除减去H2O的分子量外，还应考虑脱去H的分子量。

上图为胰岛素分子形成3个二硫键的情况。四、其他拓展

烫发的生化原理？首先把头发卷成一定的形状，用还原剂处理头发，湿热条件下。湿热破坏氢键，使α-角蛋白之间螺旋结构伸展成β折叠构象。

还原剂可以打开链间的二硫键。然后除去还原剂，涂上氧化剂以便在相邻多肽链的半胱氨酸残基对（但不是处理前的残基对）之间建立新的二硫键。

冷却后，恢复α-螺旋，新的二硫键的形成使头发纤维的α-螺旋发生扭曲。头发分叉：二硫键被破坏例：现有1000个氨基酸，其中氨基有1020个，羧基有1050个，则由此合成的4条肽链中共有肽键、氨基、羧基的数目是（）A.996、1016、1046

B.996、4、4C.996、24、54

D.999、1016、1046C肽键1000-4=996氨基1020-1000+4=24羧基1050-1000+4=54C肽B肽A肽301211不一定。有的蛋白质有断裂，由蛋白酶分解肽键。

如：人胰岛素的合成，原含有86个氨基酸，含A、B、C肽链，进入高尔基体后，由转变酶切去C肽，成为有活性的胰岛素，含A、B肽链，共有21+30=51个氨基酸。2.合成蛋白质过程只有脱水缩合吗？SSSSSS3.蛋白质只有氨基酸构成吗？不一定。有的蛋白质含无机盐，如：血红蛋白含铁元素。关于蛋白质的计算，要特别注意题中问的是“氨基酸的数量”还是“种类”。4.蛋白质的“种类”≠“数量”弗雷德里克·桑格（1918年8月13日－2013年11月19日），是一位英国生物化学家，经过十年的努力，在1955年将胰岛素的氨基酸序列完整地测定出来。这项研究使他单独获得了1958年的诺贝尔化学奖。五、有关蛋白质的科学发展史我国科学家在1965年，在世界上首次用人工方法合成了有生物活性的牛胰岛素！牛胰岛素模型人工合成的牛胰岛素结晶例1.肉毒杆菌(厌氧性梭状芽孢杆菌)是致死性最高的病原体之一，肉毒杆菌的致病性在于其产生的肉毒类毒素，它是由两个亚单位(每个亚单位为一条链盘曲折叠而成)组成的一种生物大分子。下面是肉毒类毒素的局部结构简式，据此判断下列说法中错误的是（）

A.肉毒类毒素的化学本质是蛋白质

B.图中该片段由5种单体组成，有4个肽键

C.一分子肉毒类毒素至少含有1个氨基和1个羧基

D.高温可使肉毒类毒素失活的主要原理是高温破坏蛋白质的空间结构C

据结构简式，可知肉毒类毒素由氨基酸组成，本质属于蛋白质。

不同氨基酸R基不同，据R基判断出局部结构简式图中共由5个R基、5种氨基酸组成，脱水缩合时形成4个肽键。

据题干信息，肉毒类毒素是由两条肽链盘曲折叠而成，因此一分子肉毒类毒素至少含有2个氨基和2个羧基，分别位于两条肽链两端。例2.科学家发现用脲和巯基乙醇处理RNA酶分子时，发现酶分子的多肽链伸展开来，酶分子丧失了所有的酶活性。当除去制备物中的脲和巯基乙醇时，RNA酶分子恢复了正常的酶活性，并且重新形成的蛋白质在结构和功能上与实验开始时正确折叠的天然蛋白质不可区分。由该实验不能推测的是（）

A.折叠信息包含在氨基酸序列中

B.天然构象可能是其最稳定构象

C.发生变性的蛋白质也能够复性

D.折叠过程由某种分子协助完成D细审题，提取关键信息“恢复了正常的酶活性”，但题中没有“折叠过程由某种分子协助完成”的信息。一、蛋白质变性：空间结构改变，不可逆＝一条或多