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第2节生命活动的主要承担者——蛋白质第二章组成细胞的分子罗曼·罗兰：生活中不是缺少美，而是缺少发现美的眼睛。蛋白质(protein，在拉丁文中意为“首要的物质”)是组成细胞的有机物中含量最多的。平时的食物中，一般都含有蛋白质，但在肉、蛋、奶、大豆制品中尤其丰富。蛋白质必须经消化，成为各种氨基酸，才能被人体吸收。讨论：①你能说出几种富含蛋白质的食品吗？②蛋白质在生命活动中有哪些主要作用？③为什么有些食品中要添加某些氨基酸？【问题探讨】蛋白质与氨基酸CHNH2HCOOH甘氨酸CHNH2CHCOOHCH3CH3缬氨酸CHNH2COOHCH3谷氨酸丙氨酸CHNH2CH2COOHCOOHCH2讨论：①这些氨基酸在结构上具有什么共同特点？一.氨基酸及其种类氨基酸分子的结构通式氨基羧基侧链基团⑴至少含有一个氨基(－NH2)和一个羧基(－COOH)。⑵都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团(R)。⑶各种氨基酸的区别在于R基不同。讨论：②“氨基酸”这一名称与其分子结构有对应关系吗？一.氨基酸及其种类＊必需氨基酸和非必需氨基酸：⑴必需氨基酸：人体细胞不能够合成，必须从外界环境中直接获取的氨基酸(如赖氨酸、苯丙氨酸等8种)。“甲携来一本亮色书”甲硫氨酸、缬氨酸、赖氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、色氨酸、苏氨酸⑵非必需氨基酸：人体细胞能够合成的氨基酸。一.氨基酸及其种类【基础1】下列物质中，属于构成蛋白质的氨基酸()A．B．C．D．一.氨基酸及其种类氨基酸二肽三肽多肽一条肽链盘曲折叠形成蛋白质几条肽链盘曲折叠形成蛋白质由氨基酸形成蛋白质的示意图氨基酸二肽三肽多肽一条肽链盘曲折叠形成蛋白质几条肽链盘曲折叠形成蛋白质由氨基酸形成蛋白质的示意图讨论：①从氨基酸到蛋白质，大致有哪些结构层次？二.蛋白质的结构及其多样性氨基酸的结合方式CHCOOHR1CHNH2COOHR2NH2COHNHOH氨基酸的结合方式CHR1NH2OHCOH2OCHCOOHR2HNH氨基酸的结合方式:CHR1NH2COCHCOOHR2HNH2O二肽肽键脱水缩合氨基酸的结合方式:脱水缩合肽键CHCOOHR3HNOHHCCHR1NH2COCHR2HNO二肽H2OH2O氨基酸的结合方式:脱水缩合以此类推，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）。CCHR1NH2COCHR2HNO肽键二肽CHCOOHR3HNH2O肽键三肽H2O(1)氨基酸的种类不同，构成的肽链不同蛋白质的结构多样性(2)氨基酸的数目不同，构成的肽链不同(3)氨基酸的排列顺序不同，构成的肽链不同(4)肽链的数目及形成的空间结构不同，构成的蛋白质不同三、蛋白质的功能1、结构蛋白：许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质。如羽毛、肌肉、头发、蛛丝等的成分主要是蛋白质。2、催化作用：细胞内的化学反应离不开酶的催化。绝大多数酶都是蛋白质。（上图所示为胃蛋白质酶结晶）3、运输作用：有些蛋白质具有运输载体的功能。如血红蛋白、载体蛋白。血红蛋白4、信息传递：有些蛋白质起信息传递的作用，能够调节机体的生命活动，如胰岛素、生长激素。图中央浅色区域的部分细胞分泌胰岛素5、免疫作用：抗体蛋白质的功能还有许多，可以说，一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担者。科学史话：世界上第一个人工合成蛋白质的诞生1958年，我国科学家提出人工合成胰岛素的设想。当时国际上最高的科研水平，也只能合成含19个氨基酸组成的多肽。胰岛素虽然是相对分子质量较小的蛋白质，但也是由17种、51个氨基酸、两条肽链组成。这项艰巨的任务由北京和上海两地的科研小组共同承担。经过集体研究，科研人员决定先把天然胰岛素的两条链拆开，摸索将两条链结合在一些的方法。然后再分别合成两条链，最后将两条人工链合在一起。经过6年零9个月的不懈努力，我国科学家终于在1965年完成了结晶牛胰岛素的全部合成，更令人振奋的是，合成的胰岛素具有与天然胰岛素一样的生物活性！中国科学家依靠集体的智慧和力量，摘取了第一项人工合成蛋白质的桂冠。科学前沿：国际人类蛋白质组计划2003年12月15日，继人类基因组计划之后的又一项大规模的国际性科技工作——“人类蛋白质组计划”(HPP)宣布正式启动。首批行动计划包括由我国科学家牵头的“人类肝脏蛋白质组计划”和由美国科学家牵头的“人类血浆蛋白质组计划”。“国际人类蛋白质组”组织的总部设在我国首都北京。这是我国科学家第一次领衔国际重大科研协作计划。下面是日常生活中的一些实例,你知道为什么吗?(3)含丰富蛋白质的食物最好煮熟后再食用。(2)加酶的洗衣粉不宜用开水溶解。(1)沾有血渍、牛奶的衣服不易用热水洗净。血渍、牛奶的主要成分是蛋白质，一般温度下，蛋白质能以胶体的形态溶解于水中，一旦受热，它就会凝固起来，不易溶解于水。绝大多数酶为蛋白质成分，蛋白质在高温时会变性，失去蛋白酶的功能。加热以后，具备一定空间结构的螺旋形蛋白质分子链会松开，这是蛋白质的变性，蛋白质在变性后更加容易消化和吸收。组成蛋白质的氨基酸种类不同氨基酸的数目不同氨基酸排列顺序不同多肽的空间结构不同组成元素C、H、O、N（P、S）氨基酸种类：20种必需氨基酸：8种非必需氨基酸：12种通式：特点：至少一个－NH2或一个－COOH连在同一个C原子上脱水缩合多肽折叠盘曲蛋白质结构多样性功能多样性构成生物体：如结构蛋白运输作用：如血红蛋白催化作用：如酶调节作用：如胰岛素免疫作用：如抗体组成OCHCH2NOHR肽链中的肽键数与氨基酸个数的关系：氨基酸肽键肽键数=6－1肽键数=8－2肽键数=氨基酸数－肽链数=n－m=脱去水分子个数肽键数=3－1思考2个氨基酸形成一条肽链，要脱去1分子水，并形成1个肽键。3个氨基酸形成一条肽链，要脱去2分子水，形成2个肽键。那么，n个氨基酸形成一条肽链，要脱去_____个水分子，形成______条肽键。n个氨基酸形成m条肽链，要脱去_____个水分子，形成______条肽键。如果每个氨基酸的平均相对分子质量为a，那么由此形成的蛋白质的相对分子质量为__________________n-1n-mn-mn-1nxa-(n-m)x18结论脱水数＝肽键数＝氨基酸数－肽链数=n-m蛋白质相对质量分数＝氨基酸数x氨基酸平均相对分子质量－18x脱水数=na-18x（n-m)至少含有的氨基数=羧基数=肽链数【基础2】判断下列表述是否正确⑴蛋白质水解的最终产物是氨基酸()⑵两个氨基酸是通过脱水缩合的方式结合在一起的（)√√【基础3】胰岛素分子有A、B两条肽链，A链有21个氨基酸，B链有30个氨基酸，胰岛素分子中肽键的数目是()A．48个B．49个C．50个D．51个B