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第二节生命活动的主要承担者—蛋白质2004年劣质奶粉充斥阜阳上百婴儿受害近半死亡。２００８年２００８年，8省发现肾结石患儿已达6244例肾结石，都曾服用“三鹿”牌婴儿奶粉，死亡1例。有超过五万名婴儿受到影响。参考网址：三聚氰胺结构式：三聚氰胺含有氮三聚氰胺可以使人和动物发生肾衰竭并致死氨基酸结构式：1．你能够说出多少种富含蛋白质的食品？（3）肉蛋类食品：（1）大豆制品：豆腐、豆浆、腐竹等；（2）奶类制品：奶粉、酸奶、牛奶等；牛肉、羊肉、鸡蛋等。蛋白质可以被人体直接吸收利用吗？蛋白质必需经过消化成氨基酸才能被人体吸收和利用。氨基酸是组成蛋白质的基本单位。探讨2:组成生物体的氨基酸有多少种？组成蛋白质的α-氨基酸约有20种;〔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;〕【甲携来一本亮色书】婴儿外加组氨酸。我们应该注意及时补充必需氨基酸！另外12种氨基酸是人体细胞能够合成的，叫做非必需氨基酸。探讨３:CHNH2HCOOH甘氨酸CHNH2CHCOOHCH3CH3缬氨酸CHNH2COOHCH3CHNH2CHCOOHCH3CH3CH2亮氨酸丙氨酸试一试,能不能推导出氨基酸的结构通式？RCHNH2COOHCH3每种氨基酸至少有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH)，并且氨基和羧基连在同一个碳原子上。这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团，这个侧链基团用R表示。氨基酸之间的区别在于R基不同。分子通式C2H4O2N-R练一练：以下哪些是组成蛋白质的氨基酸?CHNH2COOHCH2SHCHNH2COOHCH2SHCHNH2COOHCH2OHCHNH2HCH2COOH√√××判断下列分子是不是氨基酸？如果是的话，R基是什么？CCOOHCH3HOOCHCNH2CH3H2NHCHHOOCHCH2NH2CNH2HOOCHCH2NH2CHNH2HOOCCHNH2HOOC12345从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次？氨基酸二肽三肽：多肽一条多肽链盘曲折叠形成蛋白质多条多肽链盘曲折叠形成蛋白质探讨４第二课时氨基酸的结合方式：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3、蛋白质的结构：（1）氨基酸的结合方式：①脱水缩合一个氨基酸分子的羧基（－COOH）和另一个氨基酸分子的氨基（－NH2）相连接，同时脱去一分子的水的结合方式。②二肽：由两个氨基酸分子缩合而成的化合物。③肽键：连接两个氨基酸分子的化学键（－CO－NH－）。氨基酸的结合方式:脱水缩合肽键CHCOOHR2HNOHHCCHR1NH2COCHR2HNO二肽H2OH2O氨基酸的结合方式:脱水缩合CCHR1NH2COCHR2HNO肽键二肽CHCOOHR2HNH2O肽键三肽H2OC－C－HC－N－OR3nH2OHOC－HN－HR2C－HC－N－OR4HC－OC－HN－HR1NHC－O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。肽链：多肽通常呈链状结构，并盘曲、折叠蛋白质的空间结构：许多蛋白质分子含有几条肽链，它们通过一定的化学键互相结合在一起。构成肽链的氨基酸种类不同，肽链的结构则不同；如果以代表不同的氨基酸，则下列几种情况由氨基酸构成的肽链是否相同？并说明理由。动动脑构成肽链的氨基酸数目不同，肽链的结构则不同；构成肽链的氨基酸排列顺序不同，肽链的结构则不同；多肽链形成后，往往要盘曲、折叠形成不同的空间结构。蛋白质分子结构、功能多样性：蛋白质结构及其多样氨基酸排列次序变化多端肽链空间结构千差万别氨基酸种类不同氨基酸数目成千上百蛋白质种类及其多样蛋白质分子结构的多样性，决定了蛋白质分子功能的多样性。生物界蛋白质多达1010~1012种三、蛋白质的功能1、构成细胞和生物体结构的重要物质：如结构蛋白。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。（右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、调节生命活动：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巨人症幼年生长激素过多5、免疫作用：抗体3个同学手拉手成一排,左右手相连的地方有几处?还有几只手没参与进来?4个、5个呢……换成６个同学拉2排的话,情况又会怎么变化?如果类比氨基酸的话,3个氨基酸缩合成一条链，形成几个肽键？脱掉几个水分子？至少还有几个游离的氨基和羧基?6个氨基酸呢？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小结:形成的肽键数==–至少含有的氨基数=至少含有的羧基数=脱去的水分子数氨基酸分子数肽链数肽链数肽链数1.蛋白质的相对分子质量＝（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）。3.一个由m个氨基酸形成的含有n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＝ma-18(m-n)。2.在一个蛋白质中至少含有的游离氨基（或者游离羧基）数＝肽链数。根据元素的原子个数平衡原理在一个氨基酸中，若不考虑R基，至少含有2个碳原子、2个氧原子、4个氢原子和1个氮原子。c而脱水缩合形成多肽时，要失去部分水分子，但是碳原子、氮原子的数目不会减少。(1)碳原子数＝氨基酸的分子数×2＋R基上的碳原子数。(2)氢原子数＝各氨基酸中氢原子的总数－脱去的水分子数×2。(3)氧原子数＝各氨基酸中氧原子的总数－脱去的水分子数。(4)氮原子数＝肽链数＋肽键数＋R基上的氮原子数＝各氨基酸中氮原子的总数。(5)由于R基上的碳原子数不好确定，且氢原子数较多，因此以氮原子数或氧原子数或者S原子的计算为突破口，计算氨基酸的分子式或氨基酸个数最为简便。课堂练习:1、多个氨基酸形成的5条肽链，至少含有多少个氨基，至少含有多少个羧基呢？A.5、2B.3、3C.4、5D.5、52、组成人体的20种氨基酸的平均分子量是128，血红蛋白由4条多肽链组成，共含有574个氨基酸，则血红蛋白的分子质量约为A.73472；B.12800；C.63212；D.631403、假设某一蛋白质分子的分子量为11054，20种氨基酸的平均分子量为128，在形成该蛋白质分子时脱去水的分子量为1746，则组成该蛋白质分子的肽链数是A．4条B．3条C．2条D．1条典例胰岛素是一种蛋白质分子，它含有2条多肽链，A链含有21个氨基酸，B链含有30个氨基酸，2条多肽链间通过2个二硫键(二硫键是由2个-SH连接而成的)连接，在A链上也形成1个二硫键，如右图所示为结晶牛胰岛素的平面结构示意图，据此回答:(1)胰岛素分子中含有肽键个，肽键可表示为。(2)从理论上分析，胰岛素分子至少有个-NH2，至少有个-COOH。(3)这51个氨基酸形成胰岛素后，分子质量比原来减少了。参考答案：(1)49-CO-NH-;(2)22;(3)888解析：51个氨基酸形成两条肽链3个二硫键的胰岛素分子。失去49分子H2O和3分子H249×18＋3×2=888典例今有一化合物，其分子式为C55H70O19N10，已知将它完全水解后只得到下列四种氨基酸：⑴该多肽是多少肽？⑵该多肽进行水解后，需个水分子，得到个甘氨酸分子，个丙氨酸分子。解析：⑴从该多肽水解后得到的4种氨基酸的结构式可以看出，每种氨基酸都仅含有一个N原子，而此多肽中共含有10个N原子，所以该多肽是由10个氨基酸缩合形成的，因而为10肽。⑵10肽水解显然需要9个水分子。根据4种氨基酸的分子结构，可分别写出它们的分子式：甘氨酸为C2H5O2N，丙氨酸为C3H7O2N，苯丙氨酸为C9H11O2N，谷氨酸为C5H9O4N，由于该多肽形成时失去9个水分子，所以10个氨基酸中共有：C原子55个，H原子88个(70+2×9)，O原子28个(19+9×1)，N原子10个。设此多肽中这四种氨基酸的数目分别为a、b、c、d个，以元素的原子个数平衡建方程式则有C:2a+3b+9c+5d=55，H:5a+7b+11C+9d=88，O:2a+2b+2c+4d=28，N:a+b+c+d=10。解得，a=1，b=2，c=3,d=4.即该多肽水解后得到1个甘氨酸分子，2个丙氨酸分子。912典例有一条多肽链由12个氨基酸组成，分子式为CxHyNzOwS(z12，w13)，这条多肽链经过水解后的产物中有5种氨基酸：半胱氨酸(C3H7NO2S)、丙氨酸(C3H6NO2)、天门冬氨酸(C4H7N04)、赖氨酸(C6H14N202)、苯丙氨酸(C9H11NO2)。水解产物中天门冬氨酸的数目是()A.y+12个B.z+12个C.w+13个D.(w-13)/2个解析：据题干提供的5种氨基酸，可知天门冬氨酸中含有4个氧原子，而其他氨基酸中仅有2个氧原子，这说明天门冬氨酸中多的2个氧原子是存在于R基中的(因为一个氨基酸在不考虑R基中含氧原子时，仅羧基中含有2个氧原子)。因此我们可以根据脱水缩合反应前后的氧原子数守恒进行计算。设组成该多肽的天门冬氨酸为n个，则有：①反应前氨基酸中的氧原子数=2×12(组成每分子多肽的氨基酸数)+2×n(天门冬氨酸数);②反应后生成物中的氧原子数=w(多肽中氧原子数)+11(脱下水中的氧原子数)。所以，由“①=②”得:n=(w-13)/2。点拨：根据其他元素在反应前后数量不变可以求出肽链中的另外几种氨基酸的数目。本题也可以根据反应前后各种原子个数不变，设5种氨基酸个数依次为m、n、o、p个，然后列方程组计算。总之利用物质守恒的思想是解决此类问题的关键。答案：D关于肽酶某十九肽中含4个天门冬氨酸（C4H7O4N），分别位于第7、8、14、19位（见右下图）。肽酶E1专门作用于天门冬氨酸羧基端的肽键，肽酶E2专门作用于天门冬氨酸氨基端的肽键，下列相关叙述正确的是A．该十九肽含有的肽键数目为19个B．该十九肽至少含有6个游离的羧基C．肽酶E1完全作用后产生的多肽有七肽、六肽、四肽D．肽酶E2完全作用后产生的多肽中氧原子数目比十九肽少了4个解析：由于天门冬氨酸的R基上有－COOH，且氨基酸脱水缩合成一条肽链，所以该十九肽有18个肽键，羧基至少有5个，AB错误。肽酶E1作用后产生的多肽是七肽、六肽和五肽。C错误。肽酶E2作用后破坏4个肽键（消耗4个水分子），同时产生2个游离的天门冬氨酸（7号和19号），氧原子变化为+4－（2×4）＝－4，D正确H2N-.......-CO-NH-CH-CO-NH-........-COOHR7ιE1E2—C—HNH2COOHCH3—C—HNH2COOHCH2SH—CH2—NH2COOH—C—HNH2COOHCH2—H②①③④（2）如果是氨基酸，则它们的R基分别是:____________1、（1）以上属于氨基酸的是________①②④-CH3-HSH课前练习：课后作业：根据下面图解，回答问题：（1）该图中，①表示，③表示，⑦表示。（2）该化合物由个氨基酸分子失去个水分子而形成，这种反应叫反应。（3）该化合物含有个肽键，该图所示化合物的名称是：。（4）该图中所示的氨基酸种类不同，是由决定的,请按从左到右的顺序写出上图中各氨基酸的R基。（5）如果图中氨基酸的平均分子量为180，则该化合物的分子量是。氨基肽键羧基四肽(多肽)三四三脱水缩合R基666—CNH2HH—C—ON—HC—CH3HCOOH—C—ON—HC—HCH2CONH2—C—ON—HHCH2CCOOH①②③④⑥⑤⑦⑧⑨-H,-CH3,-CH2-CO-NH2,-CH2-COOH典例如图表示一个由153个氨基酸残基构成的蛋白质分子。下列叙述正确的是()A.该分子中含有152个肽键B.参与构成该分子的氨基酸中至少有1个酸性氨基酸和1个碱性