生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者蛋白質(zhì)教學(xué)

關(guān)于生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者蛋白質(zhì)教學(xué)第1頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月想一想:哪些食品富含蛋白質(zhì)?第2頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)含量占細(xì)胞鮮重7%---10%細(xì)胞中有機(jī)化合物含量最多的：蛋白質(zhì)1、蛋白質(zhì)的含量2、蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量變化范圍很大，從大約幾千到100萬(wàn)以上。

注釋：蛋白質(zhì)是一種生物大分子3、蛋白質(zhì)的基本單位氨基酸第3頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月甘氨酸H2N－C－C－OHH

HO纈氨酸H2N－C－C－OH

HCHCH3CH3OH2N－C－C－OH

HO

CH3H2N－C－C－OH

HOCHCH3CH3CH2亮氨酸丙氨酸氫原子羧基R基氨基這些氨基酸的結(jié)構(gòu)具有什么共同的特點(diǎn)？如何辨別一個(gè)有機(jī)物是不是氨基酸？如何判斷氨基酸的種類？第4頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月COOHCRNHHHCOOHNHHCOOHNH2羧基suo氨基1、氨基酸的結(jié)構(gòu)通式R基第5頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1、每一種氨基酸分子至少含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基

；2、并且都有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連接在同一個(gè)碳原子上；。3、氨基酸的差別在于R基的不同數(shù)量標(biāo)準(zhǔn)位置標(biāo)準(zhǔn)2、氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分類標(biāo)準(zhǔn)第6頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月在生物體中組成蛋白質(zhì)的氨基酸約有20種。非必需氨基酸（12種）：人體細(xì)胞能夠合成必需氨基酸（8種）：人體細(xì)胞不能合成必需氨基酸：甲硫氨酸、纈氨酸、賴氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、色氨酸、蘇氨酸記憶口訣：一家來(lái)寫兩三本書3、氨基酸的種類第7頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4、氨基酸的元素組成基本組成元素是：C

H

O

N（S）（某些蛋白質(zhì)中還含有微量的鐵、鋅、碘、銅、錳等微量元素)

R基上含有S的氨基酸CH2—SHI半胱氨酸(Cys)H2N—CH—COOH第8頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1、下列哪項(xiàng)不是構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸牛刀小試（B）第9頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、谷氨酸的R基為—C3H5O2,1分子谷氨酸含有的C、H、O、N原子數(shù)依次是

A．5、9、4、1B．4、8、5、1

C．5、8、4、1D．4、9、4、1（A）第10頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月[思考與討論]觀察下圖，說(shuō)說(shuō)從氨基酸到蛋白質(zhì)大致有哪些結(jié)構(gòu)層次？由氨基酸形成蛋白質(zhì)的示意圖氨基酸→二肽→三肽→……→多肽→蛋白質(zhì)第11頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（肽的形成）氨基酸的結(jié)合方式：H2N—C—C—OHIIHR1IIOH—N—C—C—OHIIHR2IIOHI

H2OH2O+H2N—C—C—N—C—COOHIIHR1IIOR2IIHIH（二肽）+肽鍵脫水縮合第12頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月H—N—C—C—OHIIHR3IIOHIH2O+H2N—C—C—N—C—COOHIIHR1IIOR2IIHIH+H2N—C—C—N—C—C—N—C—COOH（三肽）IIHR1IIOR2IIHIHOIIHIIR3二肽四肽肽鏈蛋白質(zhì)第13頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月蛋白質(zhì)形成過(guò)程中的有關(guān)計(jì)算(1)一條肽鏈上至少有一個(gè)游離的氨基和一個(gè)游離的羧基，分別位于肽鏈的兩端；其余的氨基和羧基在R基上。(2)H2O中的H來(lái)自于—COOH和—NH2，而O則只來(lái)自于—COOH。(3)參與脫水縮合的分別是兩個(gè)氨基酸中與中心碳原子相連的氨基和羧基，而不是R基中的氨基和羧基。

第14頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

1．相關(guān)計(jì)算

(1)蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量、氨基酸數(shù)、肽鏈數(shù)、肽鍵數(shù)和失去水分子數(shù)的關(guān)系：

①肽鍵數(shù)＝失去水分子數(shù)＝氨基酸數(shù)－肽鏈數(shù)。

②蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量＝氨基酸數(shù)目×氨基酸平均相對(duì)分子質(zhì)量

－

脫去水分子數(shù)×18。

(2)蛋白質(zhì)中游離氨基或羧基數(shù)目的計(jì)算：

①至少含有的游離氨基或羧基數(shù)＝肽鏈數(shù)。

②游離氨基或羧基數(shù)目＝肽鏈數(shù)＋R基中含有的氨基或羧基數(shù)。第15頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1、下面是三種氨基酸的結(jié)構(gòu)式，由這三種氨基酸按順序脫水縮合所形成的化合物中，含有氨基、羧基和肽鍵的數(shù)目依次是A．1,1,2 B．1,1,3C．1,2,2 D．2,2,2牛刀小試第16頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月形成肽鏈數(shù)形成肽鍵數(shù)脫去水分子數(shù)氨基數(shù)目羧基數(shù)目多肽相對(duì)分子質(zhì)量

(3)假設(shè)氨基酸的平均相對(duì)質(zhì)量為a,由n個(gè)氨基酸分別形成1條肽鏈或m條肽鏈:

第17頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月形成肽鏈數(shù)形成肽鍵數(shù)脫去水分子數(shù)氨基數(shù)目羧基數(shù)目多肽相對(duì)分子質(zhì)量1n－1n－1至少1個(gè)至少1個(gè)na－18(n－1)mn－mn－m至少m個(gè)至少m個(gè)na－18(n－m)

(3)假設(shè)氨基酸的平均相對(duì)質(zhì)量為a,由n個(gè)氨基酸分別形成1條肽鏈或m條肽鏈:

第18頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、多肽中各原子數(shù)的計(jì)算

在一個(gè)氨基酸中，若不考慮R基，至少含有2個(gè)碳原子、2個(gè)氧原子、4個(gè)氫原子和1個(gè)氮原子。在脫水縮合形成多肽時(shí)，要失去部分H、O原子，但是碳原子、氮原子的數(shù)目不會(huì)減少。其相關(guān)數(shù)量關(guān)系如下：(1)碳原子數(shù)＝氨基酸的分子數(shù)×2＋R基上的碳原子數(shù)。(2)氫原子數(shù)＝各氨基酸中氫原子的總數(shù)－脫去的水分子數(shù)×2。(3)氧原子數(shù)＝各氨基酸中氧原子的總數(shù)－脫去的水分子數(shù)。(4)氮原子數(shù)＝肽鏈數(shù)＋肽鍵數(shù)＋R基上的氮原子數(shù)＝各氨基酸中氮

原子的總數(shù)。

由于R基上的碳原子數(shù)不好確定，且氫原子數(shù)較多，因此以氮原子數(shù)或氧原子數(shù)的計(jì)算為突破口，計(jì)算氨基酸的分子式或氨基酸個(gè)數(shù)最為簡(jiǎn)便。(1)含2個(gè)氨基的氨基酸數(shù)＝N原子數(shù)－肽鍵數(shù)－1。(2)含2個(gè)羧基的氨基酸數(shù)為：(O原子數(shù)－肽鍵數(shù)－2)/2。第19頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(1)若每種氨基酸數(shù)目無(wú)限，可形成肽類化合物的種

類有204種(即1號(hào)位置安放氨基酸的情況有20種，2、3、4號(hào)也是如此，即20×20×20×20＝204種)。(2)若每種氨基酸只有一個(gè)，可形成肽類化合物的種類有(20×19×18×17)種[即1號(hào)位置安放氨基酸的情況有20種，2號(hào)位置安放的氨基酸只能在剩余的19種中選擇……即(20×19×18×17)種]。3、多肽種類的計(jì)算：20種氨基酸形成四肽化合物第20頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月典例分析：

1、某五十肽中有丙氨酸(其R基為—CH3)2個(gè)，現(xiàn)脫掉其中的丙氨酸(相應(yīng)位置如下圖)得到幾種不同有機(jī)產(chǎn)物，其中脫下的氨基酸均以游離態(tài)正常存在。下列有關(guān)該過(guò)程產(chǎn)生的全部有機(jī)物中有關(guān)原子、基團(tuán)或肽鍵數(shù)目的敘述錯(cuò)誤的是A．肽鍵數(shù)目減少4個(gè)B．氫原子數(shù)目增加8個(gè)C．氨基和羧基分別增加4個(gè)D．氧原子數(shù)目增加2個(gè)題干和圖解中給出的基本信息：1、該五十肽消耗4個(gè)H2O水解得到兩個(gè)多肽(1個(gè)二十肽和1個(gè)二十七肽)和3個(gè)游離的氨基酸，其中兩個(gè)是丙氨酸。2、丙氨酸的結(jié)構(gòu)式式是：第21頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月問(wèn)題探討：?jiǎn)栴}1：反應(yīng)前后C、H、O原子數(shù)目如何變化？問(wèn)題2：肽鍵(—CONH—)數(shù)目如何變化？問(wèn)題3：氨基(—NH2)和羧基(—COOH)數(shù)目如何變化？問(wèn)題4：反應(yīng)前后分子量如何變化？問(wèn)題5：原五十肽的分子量大致是多少？問(wèn)題6：原五十肽的種類數(shù)理論上可能有多少種？

問(wèn)題解析1：C：兩個(gè)短肽和三個(gè)游離氨基酸相對(duì)于原五十肽，C數(shù)目不變。H：兩個(gè)短肽和三個(gè)游離氨基酸相對(duì)于原五十肽，H增加了8個(gè)。O：兩個(gè)短肽和三個(gè)游離氨基酸相對(duì)于原五十肽，O增加了4個(gè)。問(wèn)題解析2：解法1：少了4個(gè)，因?yàn)橛?個(gè)H2O參與，四個(gè)肽鍵被水解解法2：原五十肽中的肽鍵數(shù)目—2個(gè)短肽中的肽鍵=49—(19+26)=4第22頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月問(wèn)題解析3:不考慮R基的情況。水解后氨基和羧基均多出了1+3=4個(gè)。問(wèn)題解析4:原五十肽分子量+4個(gè)水的分子量=2個(gè)短肽+3個(gè)游離的氨基酸的分子量

問(wèn)題解析5:原五十肽的分子量=128×50—18×49=5518問(wèn)題解析6:19×19×……×19(共48個(gè))=1948變式訓(xùn)練：5．(2014·遼寧六校聯(lián)考)某50肽中有丙氨酸(R基為—CH3)4個(gè)，現(xiàn)脫掉其中的丙氨酸(相應(yīng)位置如圖)得到4條多肽鏈和5個(gè)氨基酸(脫下的氨基酸均以游離態(tài)正常存在)。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(

)A．該50肽水解得到的幾種有機(jī)物比原50肽增加了4個(gè)氧原子B．若將得到的5個(gè)氨基酸縮合成一個(gè)5肽，則有5種不同的氨基酸序列C．若新生成的4條多肽鏈共有5個(gè)羧基，那么其中必有1個(gè)羧基在R基上D．若將新生成的4條多肽鏈重新連接成一條長(zhǎng)鏈，則會(huì)脫去3個(gè)H2O第23頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、某致病細(xì)菌分泌的外毒素，為無(wú)色細(xì)針狀結(jié)晶，對(duì)小鼠和人體有很強(qiáng)的毒性，可引起流涎、嘔吐、便血、痙攣等，以致死亡。該外毒素為環(huán)狀肽，結(jié)構(gòu)式如下圖所示。第24頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月請(qǐng)據(jù)圖分析并回答問(wèn)題：(1)該化合物中含有游離的________個(gè)氨基，________個(gè)羧基。(2)該化合物是由________個(gè)氨基酸組成的，區(qū)別這些氨基酸的種類是依靠其結(jié)構(gòu)中的________。(3)組成該化合物的氨基酸有________種，其中有________個(gè)氨基酸的R基相同，這個(gè)R基是________。(4)該化合物稱為________肽化合物，含有________個(gè)肽鍵。(5)填寫虛線框內(nèi)結(jié)構(gòu)的名稱：A.________，B.______(從氨基酸結(jié)構(gòu)通式的角度分析)。(6)該化合物具有8個(gè)氮原子，其中________個(gè)位于肽鍵上，________個(gè)位于R基上。(7)該化合物具有10個(gè)氧原子，其中________個(gè)位于肽鍵上，________個(gè)位于R基上。(8)該外毒素在環(huán)狀肽形成過(guò)程中失去了________個(gè)水分子，相對(duì)分子質(zhì)量減少了________。第25頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月解析：解答第(1)～(5)小題可據(jù)圖分析，該外毒素為環(huán)狀七肽，具有7個(gè)肽鍵，由5種不同的氨基酸組成，其中有1種氨基酸出現(xiàn)3次，其R基為－CH3。區(qū)別氨基酸的種類依靠其結(jié)構(gòu)中的R基。該化合物沒有游離的氨基和羧基。虛線框內(nèi)結(jié)構(gòu)A、B的名稱依次是肽鍵和R基。解答第(6)、(7)小題可據(jù)圖計(jì)數(shù)。每個(gè)肽鍵中各有1個(gè)氮原子和1個(gè)氧原子，7個(gè)肽鍵所含氮原子和氧原子數(shù)均為7個(gè)，R基上的氮原子和氧原子分別為1個(gè)和3個(gè)。第(8)問(wèn)，形成1條環(huán)狀肽時(shí)，有多少個(gè)氨基酸參與縮合，即形成多少個(gè)肽鍵，脫掉多少個(gè)水分子。

答案：(1)00(2)7R基(3)53－CH3

(4)環(huán)狀七7(5)肽鍵R基(6)71(7)73(8)7126第26頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的原因：

蛋白質(zhì)與肽鏈的本質(zhì)區(qū)別：是否具有空間結(jié)構(gòu)。

組成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類不同、數(shù)目成百上千、排序次序變化多端、肽鏈的盤曲、折疊方式千差萬(wàn)別（蛋白質(zhì)有空間結(jié)構(gòu)，肽鏈沒有空間結(jié)構(gòu)）第27頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月圖示1：

A鏈：—□—□—□—□—□—□—

B鏈：—○—○—○—○—○—○—圖示2：

A鏈：—□—□—□—□—□—

B鏈：—□—□—□—□—圖示3：A鏈：—□—○—○—□—○—

B鏈：—○—□—○—□—○—圖示4：A鏈

B鏈

(圖示中：□、○代表氨基酸；“—”代表肽鍵)氨基酸種類不同氨基酸數(shù)目不同氨基酸排列順序不同肽鏈盤曲、折疊方式不同第28頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的多樣性，決定了蛋白質(zhì)分子功能的多樣性。第29頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1、結(jié)