蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者

第4節(jié)蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者

從某些動(dòng)物組織中提取的膠原蛋白，可以用來(lái)制作手術(shù)縫合線。手術(shù)后過(guò)一段時(shí)間，這種縫合線就可以被人體組織吸收，從而避免拆線的痛苦。

討論

1．為什么這種縫合線可以被人體組織吸收？

2．這種縫合線發(fā)生什么樣的化學(xué)變化才能被吸收？這對(duì)你認(rèn)識(shí)蛋白質(zhì)的化學(xué)組成有什么啟示？ 組成細(xì)胞的有機(jī)物中含量最多的就是蛋白質(zhì)。從化學(xué)角度看，蛋白質(zhì)也是目前已知的結(jié)構(gòu)最復(fù)雜、功能最多樣的分子。細(xì)胞核中的遺傳信息，往往要表達(dá)成蛋白質(zhì)才能起作用。蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者。一、蛋白質(zhì)的功能可以說(shuō)，細(xì)胞的各項(xiàng)生命活動(dòng)都離不開(kāi)蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者。1.結(jié)構(gòu)蛋白：2.催化：3.運(yùn)輸：4.信息傳遞：5.防御：如肌肉、頭發(fā)、羽毛、蛛絲等的成分主要是蛋白質(zhì)。絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)。如血紅蛋白。如胰島素能傳遞信息,調(diào)節(jié)機(jī)體的生命活動(dòng)。如抗體具有免疫功能。蛋白質(zhì)能夠承擔(dān)如此多樣的功能，這與蛋白質(zhì)的多樣性有關(guān)。人體內(nèi)有數(shù)萬(wàn)種不同的蛋白質(zhì)。據(jù)估計(jì)，生物界的蛋白質(zhì)種類(lèi)多達(dá)1010～1012種。為什么蛋白質(zhì)能有這么多的種類(lèi)和這么多樣的功能？這與它的組成和結(jié)構(gòu)有關(guān)嗎？二、蛋白質(zhì)的基本組成單位——氨基酸在人體中，組成蛋白質(zhì)的氨基酸有21種。氨基酸是組成蛋白質(zhì)的基本單位。氨基酸的結(jié)構(gòu)是怎樣的呢？CHH2NHCOOH甘氨酸CHH2NCHCOOHCH3CH3纈氨酸CHH2NCOOHCH3CHH2NCHCOOHCH3CH3CH2亮氨酸丙氨酸側(cè)鏈基團(tuán)氨基羧基試一試,能不能推導(dǎo)出氨基酸的結(jié)構(gòu)通式？氨基酸之間的區(qū)別在于R基不同。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：每種氨基酸至少有一個(gè)氨基(-NH2)和一個(gè)羧基(-COOH)，并且都有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連在同一個(gè)碳原子上。HCRHNCOOHH側(cè)鏈基團(tuán)氨基羧基判斷下列分子是不是構(gòu)成蛋白質(zhì)氨基酸？如果不是，說(shuō)明原因；如果是，說(shuō)出R基是什么。CCOOHCH3HOOCH1.CNH2CH3H2NH2.CHHOOCHCH2NH23.CNH2HOOCHCH2NH24.組成人體蛋白質(zhì)的氨基酸有21種，其中有8種是人體細(xì)胞不能合成的，它們是賴(lài)氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋（甲硫）氨酸、蘇氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、纈氨酸，這些氨基酸必須從外界環(huán)境中獲取，因此，被稱(chēng)為必需氨基酸。經(jīng)常食用奶制品、肉類(lèi)、蛋類(lèi)和大豆制品，人體一般就不會(huì)缺乏必需氨基酸。另外13種氨基酸是人體細(xì)胞能夠合成的，叫作非必需氨基酸。為什么有些食品中要添加某些氨基酸？三、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性蛋白質(zhì)是以氨基酸為單位構(gòu)成的生物大分子。CHCOOHR2HN二肽CHR1H2NOHCOH2OH1.氨基酸的結(jié)合方式：脫水縮合肽鍵肽鍵CHCOOHR3HNOHHCCHR1H2NCOCHR2HNO二肽H2OH2O三肽肽鍵以此類(lèi)推，由多個(gè)氨基酸分子縮合而成的含有多個(gè)肽鍵的化合物，叫多肽。多肽通常呈鏈狀，叫作肽鏈。由于氨基酸之間能夠形成氫鍵等，從而使得肽鏈能盤(pán)曲、折疊，形成具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)分子。許多蛋白質(zhì)分子都含有兩條或多條肽鏈，它們通過(guò)一定的化學(xué)鍵如二硫鍵相互結(jié)合在一起。這些肽鏈不呈直線，也不在同一個(gè)平面上，而是形成更為復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)。例如，血紅蛋白是一種由574個(gè)氨基酸組成的蛋白質(zhì)，含四條多肽鏈。2.由肽鏈形成蛋白質(zhì)由氨基酸形成血紅蛋白的示意圖氨基酸怎樣構(gòu)成蛋白質(zhì)1．從氨基酸到蛋白質(zhì)大致有哪些結(jié)構(gòu)層次？2．進(jìn)入人體消化道的蛋白質(zhì)食物，要經(jīng)過(guò)哪些消化酶的作用才能分解為氨基酸？這些氨基酸進(jìn)入人體細(xì)胞后，需經(jīng)過(guò)怎樣的過(guò)程才能變?yōu)槿梭w的蛋白質(zhì)？人體中的蛋白質(zhì)和食物中的蛋白質(zhì)會(huì)一樣嗎？3．如果用20個(gè)不同的字母代表20種氨基酸，若寫(xiě)出由10個(gè)氨基酸組成的長(zhǎng)鏈，可以寫(xiě)出多少條互不相同的長(zhǎng)鏈？試著說(shuō)出蛋白質(zhì)種類(lèi)多種多樣的原因（提示：一個(gè)蛋白質(zhì)分子往往含有成百上千個(gè)氨基酸）。1.氨基酸→二肽→三肽→……→多肽→一條或幾條多肽鏈盤(pán)曲折

疊形成蛋白質(zhì)。10條。2.蛋白質(zhì)多肽氨基酸胃蛋白酶腸肽酶胰蛋白酶在細(xì)胞內(nèi)，組成一種蛋白質(zhì)的氨基酸數(shù)目可能成千上萬(wàn)，氨基酸形成肽鏈時(shí)，不同種類(lèi)氨基酸的排列順序千變?nèi)f化，肽鏈的盤(pán)曲、折疊方式及其形成的空間結(jié)構(gòu)千差萬(wàn)別，因此，蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)極其多樣，這就是細(xì)胞中蛋白質(zhì)種類(lèi)繁多的原因。3.蛋白質(zhì)多樣性的原因每一種蛋白質(zhì)分子都有與它所承擔(dān)功能相適應(yīng)的獨(dú)特結(jié)構(gòu)，如果氨基酸序列改變或蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)改變，就可能會(huì)影響其功能。蛋白質(zhì)變性是指蛋白質(zhì)在某些物理和化學(xué)因素作用下其特定的空間構(gòu)象被破壞，從而導(dǎo)致其理化性質(zhì)的改變和生物活性喪失的現(xiàn)象。例如，雞蛋、肉類(lèi)經(jīng)煮熟后蛋白質(zhì)變性就不能恢復(fù)原來(lái)狀態(tài)。原因是高溫使蛋白質(zhì)分子的空間結(jié)構(gòu)變得伸展、松散，容易被蛋白酶水解，因此吃熟雞蛋、熟肉容易消化。又如，經(jīng)過(guò)加熱、加酸、加酒精等引起細(xì)菌和病毒的蛋白質(zhì)變性，可以達(dá)到消毒、滅菌的目的。說(shuō)一說(shuō)生活中富含蛋白質(zhì)的食品有哪些？（3）肉蛋類(lèi)食品：（1）大豆制品：（2）奶類(lèi)制品：蛋白質(zhì)的組成元素有哪些？都有C、H、O、N，有的還有S等。蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)中的幾個(gè)數(shù)量關(guān)系氨基酸肽鍵肽鍵數(shù)=6－1肽鍵數(shù)=8－2肽鍵數(shù)=3－1肽鍵數(shù)=2－1脫掉的水分子數(shù)呢？n個(gè)氨基酸形成一條肽鏈時(shí),脫掉幾個(gè)水分子形成幾個(gè)肽鍵如果n個(gè)氨基酸形成m條肽鏈呢脫掉水分子數(shù)=肽鍵數(shù)=n-1脫掉水分子數(shù)=肽鍵數(shù)=n-m肽鍵數(shù)==脫去的水分子數(shù)氨基酸分子數(shù)–肽鏈數(shù)例.已知20種氨基酸的相對(duì)分子質(zhì)量平均是128，現(xiàn)有一蛋白質(zhì)分子由兩條多肽鏈組成，共有肽鍵98個(gè)，此蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量接近于C氨基酸平均相對(duì)分子質(zhì)量×氨基酸分子數(shù)-18×脫去的水分子數(shù)蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量=1.某氨基酸分子中含有2個(gè)氨基（-NH2）,其中一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連在同一個(gè)碳原子上，則另一個(gè)氨基的部位應(yīng)是A.和羧基連在同一個(gè)碳原子上B.一定連在羧基上C.在R基上D.與氨基一端相連C練一練2.四個(gè)氨基酸分子發(fā)生縮合反應(yīng)形成一個(gè)多肽，失去的水分子及形成的肽鍵的數(shù)目分別是個(gè),4個(gè)個(gè),3個(gè)個(gè),2個(gè)個(gè),3個(gè)B3.人體的肌肉主要由蛋白質(zhì)構(gòu)成，但平滑肌和骨骼肌的功能不同，其主要原因是A.屬于不同系統(tǒng)B.所含蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)不同C.肌肉細(xì)胞的形狀不同D.在人體內(nèi)的分布位置不同B個(gè)氨基酸形成的5條肽鏈，至少含有多少個(gè)氨基至少含有多少個(gè)羧基？、、、、5D5.根據(jù)下面圖解，回答問(wèn)題：

（1）該圖中，①表示

，③表示

，⑦表示

。（2）該化合物由

個(gè)氨基酸分子失去

個(gè)水分子而形成，這種反應(yīng)叫

反應(yīng)。（3）該化合物含有

個(gè)肽鍵，該圖所示化合物的名稱(chēng)是：

。（4）該圖中所示的氨基