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111生命活动的主要承担者-蛋白质
第2节 生命活动的主要承担者-蛋白质 知识点分析: 1.氨基酸的种类 2.氨基酸的通式 3.氨基酸的脱水缩合 4.蛋白质的结构及其多样性 5.蛋白质的合成和相关计算 6.蛋白质的功能 含 蛋 白 质 丰 富 的 食 物 一、蛋白质的组成元素 1、都含有C.H.O.N、有的含有Fe、S、P等。 二、氨基酸及其种类 以下是氨基酸的分子是: 点点生物学教学 必修一第二章 什么是大量元素、微量元素、主要元素 基本元素、最基本元素? 2、蛋白质是一种生物大分子 消化酶的作用 类比:蛋白质必需经过消化,成为各种氨基酸,才能被人体吸收和利用。 尽管蛋白质相对分子质量很大,分子结构复杂,但都由基本单位--氨基酸组成。组成生物体蛋白质的氨基酸约有20种。 1.氨基酸的形成 H C H H H 甲烷 H C H H COOH 乙酸 H C H COOH NH2 甘氨酸 羧基取代一个H原子 形成乙酸是一种脂肪酸 脂肪酸中与羧基相邻的 一个H原子被氨基取代 形成甘氨酸 比较几种氨基酸的结构式: 苏氨酸 CH3 CH OH CH NH2 COOH 苯丙氨酸 CH2 CH NH2 COOH 推导出氨基酸的通式 H C H COOH NH2 甘氨酸 C CH CH3 CH3 H2N H C OH O 缬氨酸 C H2N H CH3 C O OH 丙氨酸 2.通式为: 注意:氨基酸通式在结构上的特点: (a) R基不同、氨基酸不同。 每个氨基酸分子至少都含有一个氨基(—NH2)和一个羧基 (—COOH),并且都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上。 思考: 氨基酸是如何构成蛋白质的呢? 必需氨基酸:人体细胞不能合成的氨基酸,共8种。 非必需氨基酸:人体细胞能够合成的氨基酸,共12种。 H C H COOH NH2 CH3 CH COOH CH NH2 OH A B C H2N H CH3 C O H D C CH CH CH3 COOH NH2 人体的必需氨基酸: 色氨酸,赖氨酸,亮氨酸,异亮氨酸,缬氨酸, 苯丙氨酸,苏氨酸,甲硫氨酸 。 甲硫氨酸也叫蛋氨酸。 口诀: 贾(丁楠)携带来一本亮色的书 必需氨基酸的种类在高中生物教材上为8种(如上),但是有的材料上为9种,多了组氨酸,原因是婴幼儿时期的合成速率不能满足机体需要,必须由食物供给,婴儿缺乏时患湿疹。有的资料上将精氨酸也归为必需氨基酸,原因是精氨酸虽能在人体内合成,但合成量不多,若长期缺也能造成负氮平衡。另外,半胱氨酸和酪氨酸在体内能分别由蛋氨酸和苯丙氨酸合成,这两种氨基酸如果在膳食中含量丰富,则有节省蛋氮酸与苯丙氨酸两种必需氨基酸的作用,因此有时称为半必需氨基酸。 R C H C NH2 O OH R` C H COOH N H H H2O 脱水缩合 H R C C NH2 O R` C H COOH N H 肽 键 二肽 + H2O 氨基酸的脱水缩合 相关知识点: 1脱氨和2转氨 3脱羧 转氨与必需或非必需氨基酸的关系: 氨基酸+酮酸=新的氨基酸+新的酮酸 (非必需氨基酸) 脱水 生成胺类物质 分子之间 分子内部 n 氨基酸分子(n 3) 脱 水 缩 合 肽链 (多肽) 1条或几条肽链(肽链间以一定化学键连接) 螺旋、折叠、盘曲形成复杂的空间机构 蛋白质分子 思考:n个氨基酸形成一条肽链时,脱掉几个H2O?形成几个肽键? 如果n 个氨基酸形成m条肽链呢? (n-1)个 (n- m)个 二、蛋白质的结构及其多样性 蛋白质的变性 天然蛋白质受理化因素的作用,使蛋白质的构象发生改变,导致蛋白质的理化性质和生物学特性发生变化,但并不影响蛋白质的一级结构,这种现象叫变性作用。变性的实质是次级键(氢键、离子键、疏水作用等)的断裂,而形成一级结构的主键(共价键)并不受影响。蛋白质变性后的蛋白质称变性蛋白质,其特点如下: (1)蛋白质的亲水性减少,其溶解度降低。在等电点的pH溶液中可发生沉淀,但仍能溶于偏酸或偏碱的溶液。 (2)生物活性丧失,如酶的催化功能消失,蛋白质的免疫性能改变等。 (3)变性蛋白质溶液的黏度往往增加。 (4)变性蛋白质容易被酶消化。 思考:能够导致蛋白质变性的因素有哪些? 知识点联系:DNA的热变性 95°C热变性 55 °C复性 72 °C延伸 TaqDNA聚合酶(耐高温) PCR技术 蛋白质的种类多样性: 氨基酸种数不同 氨基酸数目不同 氨基酸序列不同 肽链空间结构不同 蛋白质结构 的多样性 蛋白质种类 的多样性 蛋白质功能
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