同課異構(gòu)生命活動的主要承擔者-蛋白質(zhì)2

第2節(jié)生命活動的主要承擔者——蛋白質(zhì)第二章組成細胞的分子羅曼·羅蘭：生活中不是缺少美，而是缺少發(fā)現(xiàn)美的眼睛。蛋白質(zhì)(protein，在拉丁文中意為“首要的物質(zhì)”)是組成細胞的有機物中含量最多的。平時的食物中，一般都含有蛋白質(zhì)，但在肉、蛋、奶、大豆制品中尤其豐富。蛋白質(zhì)必須經(jīng)消化，成為各種氨基酸，才能被人體吸收。討論：①你能說出幾種富含蛋白質(zhì)的食品嗎？②蛋白質(zhì)在生命活動中有哪些主要作用？③為什么有些食品中要添加某些氨基酸？【問題探討】蛋白質(zhì)與氨基酸CHNH2HCOOH甘氨酸CHNH2CHCOOHCH3CH3纈氨酸CHNH2COOHCH3谷氨酸丙氨酸CHNH2CH2COOHCOOHCH2討論：①這些氨基酸在結(jié)構(gòu)上具有什么共同特點？一.氨基酸及其種類氨基酸分子的結(jié)構(gòu)通式氨基羧基側(cè)鏈基團⑴至少含有一個氨基(－NH2)和一個羧基(－COOH)。⑵都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上。這個碳原子還連接一個氫原子和一個側(cè)鏈基團(R)。⑶各種氨基酸的區(qū)別在于R基不同。討論：②“氨基酸”這一名稱與其分子結(jié)構(gòu)有對應(yīng)關(guān)系嗎？一.氨基酸及其種類＊必需氨基酸和非必需氨基酸：⑴必需氨基酸：人體細胞不能夠合成，必須從外界環(huán)境中直接獲取的氨基酸(如賴氨酸、苯丙氨酸等8種)。“甲攜來一本亮色書”甲硫氨酸、纈氨酸、賴氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、色氨酸、蘇氨酸⑵非必需氨基酸：人體細胞能夠合成的氨基酸。一.氨基酸及其種類【基礎(chǔ)1】下列物質(zhì)中，屬于構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸()A．B．

C．D．一.氨基酸及其種類氨基酸二肽三肽多肽一條肽鏈盤曲折疊形成蛋白質(zhì)幾條肽鏈盤曲折疊形成蛋白質(zhì)由氨基酸形成蛋白質(zhì)的示意圖氨基酸二肽三肽多肽一條肽鏈盤曲折疊形成蛋白質(zhì)幾條肽鏈盤曲折疊形成蛋白質(zhì)由氨基酸形成蛋白質(zhì)的示意圖討論：①從氨基酸到蛋白質(zhì)，大致有哪些結(jié)構(gòu)層次？二.蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性氨基酸的結(jié)合方式CHCOOHR1CHNH2COOHR2NH2COHNHOH氨基酸的結(jié)合方式CHR1NH2OHCOH2OCHCOOHR2HNH氨基酸的結(jié)合方式:CHR1NH2COCHCOOHR2HNH2O二肽肽鍵脫水縮合氨基酸的結(jié)合方式:脫水縮合肽鍵CHCOOHR3HNOHHCCHR1NH2COCHR2HNO二肽H2OH2O氨基酸的結(jié)合方式:脫水縮合以此類推，由多個氨基酸分子縮合而成的含有多個肽鍵的化合物，叫多肽（鏈狀）。CCHR1NH2COCHR2HNO肽鍵二肽CHCOOHR3HNH2O肽鍵三肽H2O(1)氨基酸的種類不同，構(gòu)成的肽鏈不同蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)多樣性(2)氨基酸的數(shù)目不同，構(gòu)成的肽鏈不同(3)氨基酸的排列順序不同，構(gòu)成的肽鏈不同(4)肽鏈的數(shù)目及形成的空間結(jié)構(gòu)不同，構(gòu)成的蛋白質(zhì)不同三、蛋白質(zhì)的功能1、結(jié)構(gòu)蛋白：許多蛋白質(zhì)是構(gòu)成細胞和生物體結(jié)構(gòu)的重要物質(zhì)。如羽毛、肌肉、頭發(fā)、蛛絲等的成分主要是蛋白質(zhì)。2、催化作用：細胞內(nèi)的化學反應(yīng)離不開酶的催化。絕大多數(shù)酶都是蛋白質(zhì)。（上圖所示為胃蛋白質(zhì)酶結(jié)晶）3、運輸作用：有些蛋白質(zhì)具有運輸載體的功能。如血紅蛋白、載體蛋白。血紅蛋白4、信息傳遞：有些蛋白質(zhì)起信息傳遞的作用，能夠調(diào)節(jié)機體的生命活動，如胰島素、生長激素。圖中央淺色區(qū)域的部分細胞分泌胰島素5、免疫作用：抗體蛋白質(zhì)的功能還有許多，可以說，一切生命活動都離不開蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔者。科學史話：世界上第一個人工合成蛋白質(zhì)的誕生1958年，我國科學家提出人工合成胰島素的設(shè)想。當時國際上最高的科研水平，也只能合成含19個氨基酸組成的多肽。胰島素雖然是相對分子質(zhì)量較小的蛋白質(zhì)，但也是由17種、51個氨基酸、兩條肽鏈組成。這項艱巨的任務(wù)由北京和上海兩地的科研小組共同承擔。經(jīng)過集體研究，科研人員決定先把天然胰島素的兩條鏈拆開，摸索將兩條鏈結(jié)合在一些的方法。然后再分別合成兩條鏈，最后將兩條人工鏈合在一起。經(jīng)過6年零9個月的不懈努力，我國科學家終于在1965年完成了結(jié)晶牛胰島素的全部合成，更令人振奮的是，合成的胰島素具有與天然胰島素一樣的生物活性！中國科學家依靠集體的智慧和力量，摘取了第一項人工合成蛋白質(zhì)的桂冠。科學前沿：國際人類蛋白質(zhì)組計劃2003年12月15日，繼人類基因組計劃之后的又一項大規(guī)模的國際性科技工作——“人類蛋白質(zhì)組計劃”(HPP)宣布正式啟動。首批行動計劃包括由我國科學家牽頭的“人類肝臟蛋白質(zhì)組計劃”和由美國科學家牽頭的“人類血漿蛋白質(zhì)組計劃”。“國際人類蛋白質(zhì)組”組織的總部設(shè)在我國首都北京。這是我國科學家第一次領(lǐng)銜國際重大科研協(xié)作計劃。

下面是日常生活中的一些實例,你知道為什么嗎?(3)含豐富蛋白質(zhì)的食物最好煮熟后再食用。(2)加酶的洗衣粉不宜用開水溶解。(1)沾有血漬、牛奶的衣服不易用熱水洗凈。血漬、牛奶的主要成分是蛋白質(zhì)，一般溫度下，蛋白質(zhì)能以膠體的形態(tài)溶解于水中，一旦受熱，它就會凝固起來，不易溶解于水。絕大多數(shù)酶為蛋白質(zhì)成分，蛋白質(zhì)在高溫時會變性，失去蛋白酶的功能。加熱以后，具備一定空間結(jié)構(gòu)的螺旋形蛋白質(zhì)分子鏈會松開，這是蛋白質(zhì)的變性，蛋白質(zhì)在變性后更加容易消化和吸收。組成蛋白質(zhì)的氨基酸種類不同氨基酸的數(shù)目不同氨基酸排列順序不同多肽的空間結(jié)構(gòu)不同組成元素C、H、O、N（P、S）氨基酸種類：20種必需氨基酸：8種非必需氨基酸：12種通式：特點：至少一個－NH2或一個－COOH連在同一個C原子上脫水縮合多肽折疊盤曲蛋白質(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：如抗體組成OCHCH2NOHR肽鏈中的肽鍵數(shù)與氨基酸個數(shù)的關(guān)系：氨基酸肽鍵肽鍵數(shù)=6－1肽鍵數(shù)=8－2肽鍵數(shù)=氨基酸數(shù)－肽鏈數(shù)=n－m=脫去水分子個數(shù)肽鍵數(shù)=3－1思考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)量為__________________n-1n-mn-mn-1nxa-(n-m)x18結(jié)論脫水數(shù)＝肽鍵數(shù)＝氨基酸數(shù)－肽鏈數(shù)

=n-m蛋白質(zhì)相對質(zhì)量分數(shù)＝氨基酸數(shù)x氨基酸平均相對分子質(zhì)量－18x脫水數(shù)=na-18x（n-m)

至少含有的氨基數(shù)=羧基數(shù)=肽鏈數(shù)【基礎(chǔ)2】判斷下