第一篇:蛋白質(zhì)化學(xué)
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蛋白質(zhì)化學(xué)
第一章
蛋白質(zhì)化學(xué) 第一節(jié)
概
述
一、蛋白質(zhì)的定義
蛋白質(zhì)是一切生物體中普遍存在的,由20種左右天然а-氨基酸通過(guò)肽鍵相連形成的高分子含氮化合物;其種類(lèi)繁多,具有一定的相對(duì)分子量、復(fù)雜分子結(jié)構(gòu)和特定生物學(xué)功能;是表達(dá)生物遺傳形狀的一類(lèi)主要物質(zhì)。
二、蛋白質(zhì)在生命中的重要性
早在1878年,思格斯就在《反杜林論》中指出:“生命是蛋白體的存在方式,這種存在方式本質(zhì)上就在于這些蛋白體的化學(xué)組成部分的不斷的自我更新?!?可以看出,第一,蛋白體是生命的物質(zhì)基礎(chǔ);
第二,生命是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的特殊形式,是蛋白體的存在方式; 第三,這種存在方式的本質(zhì)就是蛋白體與其外部自然界不斷的新陳代謝。現(xiàn)代生物化學(xué)的實(shí)踐完全證實(shí)并發(fā)展了恩格斯的論斷。
三、蛋白質(zhì)具有重要的生物學(xué)功能
1.蛋白質(zhì)是生物體內(nèi)必不可少的重要成分,是構(gòu)成生物體最基本的結(jié)構(gòu)物質(zhì)和功能物質(zhì)
蛋白質(zhì)占干重
人體中(中年人)
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人體
45%
水55%
細(xì)菌
50%~80%
蛋白質(zhì)19%
真菌
14%~52%
脂肪19%
酵母菌
14%~50%
糖類(lèi)<1%
白地菌
50%
無(wú)機(jī)鹽7%
2.蛋白質(zhì)是一種生物功能的主要體現(xiàn)者,它參與了幾乎所有的生命活動(dòng)過(guò)程
1)作為生物催化劑(酶)2)代謝調(diào)節(jié)作用 3)免疫保護(hù)作用 4)物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)和存儲(chǔ) 5)運(yùn)動(dòng)與支持作用 6)參與細(xì)胞間信息傳遞
3.外源蛋白質(zhì)有營(yíng)養(yǎng)功能,可作為生產(chǎn)加工的對(duì)象
四、蛋白質(zhì)的元素組成
1.主要有C、H、O、N和S,有些蛋白質(zhì)含有少量磷或金屬元素鐵、銅、鋅、錳、鈷、鉬,個(gè)別蛋白質(zhì)還含有碘。
碳
50%
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氫
7%
氧
23%
氮
16%
硫
0-3%
其他
微
量 2.蛋白質(zhì)元素組成的特點(diǎn):
(1)一切蛋白質(zhì)都含N元素,且各種蛋白質(zhì)的含氮量很接近,平均為16%;
(2)蛋白質(zhì)系數(shù):任何生物樣品中每1g元N的存在,就表示大約有100/16=6.25蛋白質(zhì)的存在,6.25常稱(chēng)為蛋白質(zhì)常數(shù)。
100克樣品中蛋白質(zhì)的含量(g%)
=每克樣品含氮克數(shù)×6.25×100
五、蛋白質(zhì)的分類(lèi)
(一)、依據(jù)蛋白質(zhì)的外形分為球狀蛋白質(zhì)和纖維狀蛋白質(zhì)。
1.球狀蛋白質(zhì):外形接近球形或橢圓形,溶解性較好,能形成結(jié)晶,大多數(shù)蛋白質(zhì)屬于這一類(lèi)。
2.纖維狀蛋白質(zhì):分子類(lèi)似纖維或細(xì)棒。它又可分為可溶性纖維狀蛋
白質(zhì)和不溶性纖維狀蛋白質(zhì)。
(二)、依據(jù)蛋白質(zhì)的組成分為簡(jiǎn)單蛋白和結(jié)合蛋白
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1.簡(jiǎn)單蛋白:又稱(chēng)為單純蛋白質(zhì);這類(lèi)蛋白質(zhì)只含由(-氨基酸組成的 肽鏈,不含其它成分。
(1)清蛋白和球蛋白:廣泛存在于動(dòng)物組織中,易溶于水,球蛋白微溶于水,易溶于稀酸中。
(2)谷蛋白和醇溶谷蛋白:植物蛋白,不溶于水,易溶于稀酸、稀堿中,后者可溶于70-80%乙醇中。
(3)精蛋白和組蛋白:堿性蛋白質(zhì),存在與細(xì)胞核中。
(4)硬蛋白:存在于各種軟骨、腱、毛、發(fā)、絲等組織中,分為角蛋白、膠原蛋白、彈性蛋白和絲蛋白。
2.結(jié)合蛋白:由簡(jiǎn)單蛋白與其它非蛋白成分結(jié)合而成
(1)色蛋白:由簡(jiǎn)單蛋白與色素物質(zhì)結(jié)合而成。如血紅蛋白、葉綠蛋白和細(xì)胞色素等。
(2)糖蛋白:由簡(jiǎn)單蛋白與糖類(lèi)物質(zhì)組成。如細(xì)胞膜中的糖蛋白等。(3)脂蛋白:由簡(jiǎn)單蛋白與脂類(lèi)結(jié)合而成。如血清(-,(-脂蛋白等。(4)核蛋白:由簡(jiǎn)單蛋白與核酸結(jié)合而成。如細(xì)胞核中的核糖核蛋白等。
(5)色蛋白:由簡(jiǎn)單蛋白與色素結(jié)合而成。如血紅素、過(guò)氧化氫酶、細(xì)胞色素c等。
(6)磷蛋白:由簡(jiǎn)單蛋白質(zhì)和磷酸組成。如胃蛋白酶、酪蛋白、角蛋白、彈性蛋白、絲心蛋白等。
(三)、蛋白質(zhì)按功能分為活性蛋白和非活性蛋白
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(四)、蛋白質(zhì)按營(yíng)養(yǎng)價(jià)值分為完全蛋白和不完全蛋白
第 二 節(jié)
氨基酸化學(xué)
--組成蛋白質(zhì)的基本單位
存在自然界中的氨基酸有300余種,但組成人體蛋白質(zhì)的氨基酸僅有20種,且均屬 L-氨基酸(甘氨酸除外)。
一、氨基酸的結(jié)構(gòu)與分類(lèi)
(一)氨基酸的結(jié)構(gòu)
氨基酸是蛋白質(zhì)水解的最終產(chǎn)物,是組成蛋白質(zhì)的基本單位。從蛋白質(zhì)水解物中分離出來(lái)的氨基酸有二十種,除脯氨酸和羥脯氨酸外,這些天然氨基酸在結(jié)構(gòu)上的共同特點(diǎn)為:
(1).與羧基相鄰的α-碳原子上都有一個(gè)氨基,因而稱(chēng)為α-氨基酸。
(2).除甘氨酸外,其它所有氨基酸分子中的α-碳原子都為不對(duì)稱(chēng)碳原
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子,所以:A.氨基酸都具有旋光性。B.每一種氨基酸都具有D-型和L-型兩種立體異構(gòu)體。目前已知的天然蛋白質(zhì)中氨基酸都為L(zhǎng)-型。
(二)氨基酸的分類(lèi)
中性AA(1)按R基團(tuán)的酸堿性分為:
酸性AA
堿性AA
(2)按R基團(tuán)的電性質(zhì)分為:
疏水性R基團(tuán)AA
不帶電荷極性R基團(tuán)的AA
帶電荷R基團(tuán)的AA(3)按R基團(tuán)的化學(xué)結(jié)構(gòu)分為:脂肪族A
芳香族AA
雜環(huán)族AA 脂肪族氨基酸:
中性aa:甘、丙、纈、亮、異亮;
側(cè)鏈含-OH和-S的aa:絲、蘇;
酸性aa及其酰胺:谷、谷氨酰胺、天門(mén)冬及天門(mén)冬酰胺;
堿性aa:精、賴(lài)、組; 芳香族aa:苯丙、色、酪 雜環(huán)aa:脯、組。
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非極性R基aa(8個(gè)):丙、纈、亮、異亮、脯、苯丙、色、蛋; 極性R基但不帶電荷aa(7個(gè)):甘、絲、蘇、半胱、酪、天門(mén)冬酰胺、谷氨酰胺;
極性正電aa(堿性aa3個(gè)):精、賴(lài)、組; 極性負(fù)電aa(酸性aa2個(gè)):天門(mén)冬、谷。
(三)人體所需的八種必需氨基酸
(1)什么是必需氨基酸?半必需氨基酸?非必需氨基酸? 必需氨基酸: 半必需氨基酸: 非必需氨基酸:
(2)種類(lèi):
必需氨基酸:賴(lài)氨酸(Lys)
纈氨酸(Val)
蛋氨酸(Met)
色氨酸(Try)
亮氨酸(Leu)
異亮氨酸(Ile)
酪氨酸(Thr)
苯丙氨酸(Phe)
半必需氨基酸:嬰兒時(shí)期所需: 精氨酸(Arg)、組氨酸(His)
早產(chǎn)兒所需:色氨酸(Try)、半胱氨酸(Cys)
(四)、幾種重要的不常見(jiàn)氨基酸
在少數(shù)蛋白質(zhì)中分離出一些不常見(jiàn)的氨基酸,通常稱(chēng)為不常見(jiàn)蛋
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白質(zhì)氨基酸。這些氨基酸都是由相應(yīng)的基本氨基酸衍生而來(lái)的。其中重要的有4-羥基脯氨酸、5-羥基賴(lài)氨酸、N-甲基賴(lài)氨酸、和3,5-二碘酪氨酸等。
二、氨基酸的重要理化性質(zhì) 1.一般物理性質(zhì)
常見(jiàn)氨基酸均為無(wú)色結(jié)晶,其形狀因構(gòu)型而異
(1)溶解性:各種氨基酸在水中的溶解度差別很大,并能溶解于稀酸或稀堿中,但不能溶解于有機(jī)溶劑。通常酒精能把氨基酸從其溶液中沉淀析出。
(2)熔點(diǎn):氨基酸的熔點(diǎn)極高,一般在200℃以上。
(3)味感:其味隨不同氨基酸有所不同,有的無(wú)味、有的為甜、有的味苦,谷氨酸的單鈉鹽有鮮味,是味精的主要成分。
(4)旋光性:除甘氨酸外,氨基酸都具有旋光性,能使偏振光平面向左或向右旋轉(zhuǎn),左旋者通常用(-)表示,右旋者用(+)表示。(5)光吸收:構(gòu)成蛋白質(zhì)的20種氨基酸在可見(jiàn)光區(qū)都沒(méi)有光吸收,但在遠(yuǎn)紫外區(qū)(<220nm)均有光吸收。在近紫外區(qū)(220-300nm)只有酪氨酸、苯丙氨酸和色氨酸有吸收光的能力。2.兩性解離及等電點(diǎn)
(1)氨基酸是兩性電解質(zhì),其解離程度取決于所處溶液的酸堿度。
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pH
pH=pI
pH>pI
陽(yáng)離子
氨基酸的兼性離子
陰離子(2)等電點(diǎn)(isoelectric point, pI):
在某一pH的溶液中,氨基酸解離成陽(yáng)離子和陰離子的趨勢(shì)及程度相等,成為兼性離子,呈電中性。此時(shí)溶液的pH值稱(chēng)為該氨基酸的等電點(diǎn)。
(3)氨基酸等電點(diǎn)的計(jì)算
側(cè)鏈不含離解基團(tuán)的中性氨基酸:pI =(pK'1 + pK'2)/2
酸性氨基酸:pI =(pK'1 + pK'R-COO-)/2
堿性氨基酸:pI =(pK'2 + pK'R-NH2)/2
(4)與茚三酮的反應(yīng)
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氨基酸與水合茚三酮共熱,發(fā)生氧化脫氨反應(yīng),生成NH3與酮酸。水合茚三酮變?yōu)檫€原型茚三酮。加熱過(guò)程中酮酸裂解,放出CO2,自身變?yōu)樯僖粋€(gè)碳的醛。水合茚三酮變?yōu)檫€原型茚三酮。NH3與水合茚三酮及還原型茚三酮脫水縮合,生成藍(lán)紫色化合物。
*反應(yīng)要點(diǎn)
A.該反應(yīng)由NH2與COOH共同參與 B.茚三酮是強(qiáng)氧化劑
C.該反應(yīng)非常靈敏,可在570nm測(cè)定吸光值 D.測(cè)定范圍:0.5~50μg/ml
E.脯氨酸與茚三酮直接生成黃色物質(zhì)(不釋放NH3)
*應(yīng)用:
A.氨基酸定量分析(先用層析法分離)
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B.氨基酸自動(dòng)分析儀:
用陽(yáng)離子交換樹(shù)脂,將樣品中的氨基酸分離,自動(dòng)定性定量,記錄結(jié)果。
第三節(jié)
蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu) 引言:
自然界成千上萬(wàn)的蛋白質(zhì)都具有不同的結(jié)構(gòu),而組成這類(lèi)蛋白質(zhì)的aa卻只有20種左右,他們是如何形成蛋白質(zhì)的呢?本節(jié)就是解決這一問(wèn)題的。
蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)分為一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)和四級(jí)。隨著對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的不斷認(rèn)識(shí),在二級(jí)與三級(jí)之間引入了一個(gè)超二級(jí)結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)域的概念,所以說(shuō)蛋白質(zhì)分子在結(jié)構(gòu)上最顯著的特點(diǎn)是多層次和高度復(fù)雜。
在談及蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)之前,先明確兩個(gè)概念,即構(gòu)象和構(gòu)型,兩者雖一字之差,但卻有本質(zhì)區(qū)別。
構(gòu)想(conformation):指分子內(nèi)各原子或基團(tuán)之間的相互立體關(guān)系。構(gòu)象的改變是由于單鍵的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的。不需要共價(jià)鍵的斷裂或形成,只涉及二級(jí)鍵的改變。
構(gòu)型(configuration):指在立體異構(gòu)體中,取代基團(tuán)或原子因受某種因素的限制,在空間上取不同的位置所形成的不同立體結(jié)構(gòu)。構(gòu)型的改變必須有共價(jià)鍵的斷裂或新鍵的形成。
一、介紹一些基本概念:
1、肽鍵和肽:一個(gè)aa的氨基和另一個(gè)aa的羧基之間失水形成的酰
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胺鍵,稱(chēng)為肽鍵。所形成的化合物稱(chēng)為肽。
肽鍵的特點(diǎn):
?氮原子上的孤對(duì)電子與羰基具有明顯的共軛作用; ? ?組成肽鍵的原子處于同一平面; ? ?肽鍵中的C-N鍵具有部分雙鍵性質(zhì),不能自由旋轉(zhuǎn); ?
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?在大多數(shù)情況下,以反式結(jié)構(gòu)存在。
2、二肽、多肽和aa殘基:有兩個(gè)aa組成的肽稱(chēng)為二肽。由多個(gè)氨基酸組成的肽稱(chēng)為多肽,組成多肽的aa單元稱(chēng)為aa殘基。
3、多肽鏈(polypeptide chain)是指許多氨基酸之間以肽鍵連接而成的一種結(jié)構(gòu)。氨基酸順序是指在多肽鏈中,氨基酸殘基按一定的順序排列。N 末端:多肽鏈中有自由氨基的一端,C 末端:多肽鏈中有自由羧基的一端。
4、肽鏈的表示方法:從N端開(kāi)始到C端
可用aa中文第一個(gè)字或英文連字體或單字母
中間用 “?!被颉?”連
5、環(huán)狀肽:指沒(méi)有自由的a-氨基端和自由的a-羧基端的肽。
二、蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)
1、定義
蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)指多肽鏈中氨基酸的排列順序,指蛋白質(zhì)的aa組成、排序、二硫鍵、肽鏈、末端aa種類(lèi)等。
2、主要的化學(xué)鍵:肽鍵,有些蛋白質(zhì)還包括二硫鍵。
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*一級(jí)結(jié)構(gòu)是蛋白質(zhì)空間構(gòu)象和特異生物學(xué)功能的基礎(chǔ)。
三、蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)
(一)、基本情況
1、定義:
蛋白質(zhì)分子中某一段肽鏈的局部空間結(jié)構(gòu),即該段肽鏈主鏈骨架盤(pán)繞折疊,依靠氫鍵維持固定所形成的有規(guī)律性的結(jié)構(gòu)。它并不涉及氨基酸殘基側(cè)鏈的構(gòu)象。
2、主要的化學(xué)鍵:
氫鍵
3、肽單元:
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4、幾個(gè)基本概念
*肽單位:指多肽鏈上從一個(gè)a-碳原子到相鄰的a-碳原子之間的結(jié)構(gòu)(又一個(gè)羧基和一個(gè)亞氨基組成)它是肽鏈主鏈骨架中的重復(fù)結(jié)構(gòu)。*肽平面:由于肽鏈具有雙鏈性質(zhì),因而不能自由自由旋轉(zhuǎn),使得肽鏈所所連接的6個(gè)原子處于同一個(gè)平面上。這個(gè)平面稱(chēng)為--。*a碳原子的二角:多肽鏈中a-碳N和C-件都是單鍵??梢宰杂尚D(zhuǎn),其中can旋轉(zhuǎn)角度由∮表示。aCC間旋轉(zhuǎn)角度由∮表示。他們被稱(chēng)為--。
*肽單位的四個(gè)顯著特征:肽平面、a碳原子的二角、反式。*一級(jí)結(jié)構(gòu)的最小單位是aa殘基,高級(jí)結(jié)構(gòu)的最小單位是肽單位。
(二)、蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)的主要形式 ?(-螺旋((-helix)?(-折疊((-pleated sheet)?(-轉(zhuǎn)角((-turn)? 無(wú)規(guī)卷曲(random coil(1)、什么是a-螺旋結(jié)構(gòu)? 定義:
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鏈主鏈骨架?chē)@中心軸盤(pán)繞折疊所形成的有規(guī)則的結(jié)構(gòu),每圈螺旋含3.6個(gè)aa堿基。螺旋的螺距為0.54nm,結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定是靠鍵內(nèi)的氫鍵。
結(jié)構(gòu)特征:
*多肽鏈中的各個(gè)肽平面圍繞同一軸旋轉(zhuǎn),形成螺旋結(jié)構(gòu),螺旋一周,沿軸上升的距離即螺距為0.54nm,含3.6個(gè)氨基酸殘基;兩個(gè)氨基酸之間的距離0.15nm.*肽鏈內(nèi)形成氫鍵,氫鍵的取向幾乎與軸平行,第一個(gè)氨基酸殘基的酰胺基團(tuán)的-CO基與第四?個(gè)氨基酸殘基酰胺基團(tuán)的-NH基形成氫鍵。*蛋白質(zhì)分子為右手(-螺旋。*有些結(jié)構(gòu)不易形成(-螺旋。(2)?-折疊結(jié)構(gòu)?
定義:
指是由兩條或兩條以上幾乎完全伸展的肽鏈平行排列通過(guò)鏈間氫鍵交聯(lián)而成。肽鏈的主鏈成鋸齒狀折疊構(gòu)象。
結(jié)構(gòu)特征:
①在(-折疊中,(-碳原子總是處于折疊的角上,氨基酸的R基團(tuán)處于折疊的棱角上并與棱角垂直,兩個(gè)氨基酸之間的軸心距為0.35nm.②(-折疊結(jié)構(gòu)的氫鍵主要是由兩條肽鏈之間形成的;也可以在同一肽鏈的不同部分之間形成。幾乎所有肽鍵都參與鏈內(nèi)氫鍵的交聯(lián),氫鍵
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與鏈的長(zhǎng)軸接近垂直。
③(-折疊有兩種類(lèi)型。一種為平行式,即所有肽鏈的N-端都在同一邊。另一種為反平行式,即相鄰兩條肽鏈的方向相反。(3)?-轉(zhuǎn)角和無(wú)規(guī)卷曲
在?-轉(zhuǎn)角部分,由四個(gè)氨基酸殘基組成.四個(gè)形成轉(zhuǎn)角的殘基中,第三個(gè)一般均為甘氨酸殘基.彎曲處的第一個(gè)氨基酸殘基的-C=O 和第四個(gè)殘基的-N-H 之間形成氫鍵,形成一個(gè)不很穩(wěn)定的環(huán)狀結(jié)構(gòu)。這類(lèi)結(jié)構(gòu)主要存在于球狀蛋白分子中。無(wú)規(guī)卷曲是用來(lái)闡述沒(méi)有確定規(guī)律性的那部分肽鏈結(jié)構(gòu)。
(三)超二級(jí)結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)域(1)超二級(jí)結(jié)構(gòu)
在蛋白質(zhì)分子中,由若干相鄰的二級(jí)結(jié)構(gòu)單元組合在一起,彼此相互作用,形成有規(guī)則的、在空間上能辨認(rèn)的二級(jí)結(jié)構(gòu)組合體。幾種類(lèi)型的超二級(jí)結(jié)構(gòu):α α;ββ;βαβ;βββ.
★超二級(jí)結(jié)構(gòu)在結(jié)構(gòu)層次上高于二級(jí)結(jié)構(gòu),但沒(méi)有聚集成具有功能的結(jié)構(gòu)域.(2)結(jié)構(gòu)域
對(duì)于較大的蛋白質(zhì)分子或亞基,多肽鏈往往由兩個(gè)或兩個(gè)以上相對(duì)獨(dú)立的三維實(shí)體締合而成三級(jí)結(jié)構(gòu)。這種相對(duì)獨(dú)立的三維實(shí)體就稱(chēng)結(jié)構(gòu)域。
①結(jié)構(gòu)域通常是幾個(gè)超二級(jí)結(jié)構(gòu)的組合,對(duì)于較小的蛋白質(zhì)分子,結(jié)
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構(gòu)域與三級(jí)結(jié)構(gòu)等同,即這些蛋白為單結(jié)構(gòu)域。
②結(jié)構(gòu)域一般由100~200 個(gè)氨基酸殘基組成,但大小范圍可達(dá) 40~400 個(gè)殘基。氨基酸可以是連續(xù)的,也可以是不連續(xù)的。③結(jié)構(gòu)域之間常形成裂隙,比較松散,往往是蛋白質(zhì)優(yōu)先被水解的部位。酶的活性中心往往位于兩個(gè)結(jié)構(gòu)域的界面上。
④結(jié)構(gòu)域之間由“鉸鏈區(qū)”相連,使分子構(gòu)象有一定的柔性,通過(guò)結(jié)構(gòu)域之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng),使蛋白質(zhì)分子實(shí)現(xiàn)一定的生物功能。
⑤在蛋白質(zhì)分子內(nèi),結(jié)構(gòu)域可作為結(jié)構(gòu)單位進(jìn)行相對(duì)獨(dú)立的運(yùn)動(dòng),水解出來(lái)后仍能維持穩(wěn)定的結(jié)構(gòu),甚至保留某些生物活性。
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纖連蛋白分子的結(jié)構(gòu)域
(四)、自學(xué)a-角蛋白,膠原蛋白的結(jié)構(gòu)應(yīng)簡(jiǎn)單了解。
四、蛋白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu)(1)定義:
整條肽鏈中全部氨基酸殘基的相對(duì)空間位置。即肽鏈中所有原子在三維空間的排布位置。
(2)主要的化學(xué)鍵:疏水鍵、離子鍵、氫鍵和 Van der Waals力等。
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五、蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu)
(1)亞基(subunit):有些蛋白質(zhì)分子含有二條或多條多肽鏈,每一條多肽鏈都有完整的三級(jí)結(jié)構(gòu),稱(chēng)為蛋白質(zhì)的亞基。
(2)蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu):蛋白質(zhì)分子中各亞基的空間排布及亞基接觸部位的布局和相互作用。
(3)亞基之間的結(jié)合力主要是疏水作用,其次是氫鍵和離子鍵。
例如:
血紅蛋白的四級(jí)結(jié)構(gòu)的測(cè)定由佩魯茨1958年完成,其結(jié)構(gòu)要點(diǎn)為: ?球狀蛋白,寡聚蛋白,含四個(gè)亞基 ?兩條α鏈,兩條β鏈,α2β2 ?α 鏈:141個(gè)殘基; β鏈:146個(gè)殘基 ?分子量65 000 ?含四個(gè)血紅素輔基
?親水性側(cè)鏈基團(tuán)在分子表面,疏水性基團(tuán)在分子內(nèi)部
*蛋白質(zhì)分子中的結(jié)構(gòu)層次
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到此為止,已基本介紹完蛋白質(zhì)由低到高的結(jié)構(gòu)層次,總結(jié)如下:
一級(jí)結(jié)構(gòu)→二級(jí)結(jié)構(gòu)→超二級(jí)結(jié)構(gòu)→結(jié)構(gòu)域→三級(jí)結(jié)構(gòu)→亞基→四級(jí)結(jié)構(gòu)
肽鏈、二硫鍵 ←--一級(jí)結(jié)構(gòu)(肽鏈結(jié)構(gòu)指多肽鏈的aa排列順序)
↓
氫鍵 ←--二級(jí)結(jié)構(gòu)(多肽鏈主鏈骨架盤(pán)繞折疊形成有規(guī)律性的結(jié)構(gòu))
←--超二級(jí)結(jié)構(gòu)(相鄰二級(jí)結(jié)構(gòu)的聚集體)
←--結(jié)構(gòu)域(在空間上可明確區(qū)分,相對(duì)獨(dú)立的區(qū)域性結(jié)構(gòu))相互作用,氫鍵
范德華力,鹽鍵←--三級(jí)結(jié)構(gòu)(球狀蛋白質(zhì)中所有原子在空間上相對(duì)位置)
范德華力、鹽堿←--四級(jí)結(jié)構(gòu)(亞基聚合體)
?維系蛋白質(zhì)分子的一級(jí)結(jié)構(gòu):肽鍵、二硫鍵
?維系蛋白質(zhì)分子的二級(jí)結(jié)構(gòu):氫鍵
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?維系蛋白質(zhì)分子的三級(jí)結(jié)構(gòu):疏水相互作用力、氫鍵、范德華力、鹽鍵
?維系蛋白質(zhì)分子的四級(jí)結(jié)構(gòu):范德華力、鹽鍵
第四節(jié)
蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系
引言:
介紹完蛋白質(zhì)的各層次結(jié)構(gòu)后,到底各層次結(jié)構(gòu)在與功能上的關(guān)系如何,每個(gè)層次又如何決定著蛋白質(zhì)的功能,如何從立體水平上去認(rèn)識(shí)這些問(wèn)題,本節(jié)就解決這一問(wèn)題。
一、蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)決定其高級(jí)結(jié)構(gòu):
1、如何舉例證明? Anfinsen的實(shí)驗(yàn):
有活性球狀分子核糖核酸酶(氫鍵、二硫鍵)--8M尿素、羥基乙醇-→變性為伸展的分子,生物活性消失--透析除去變性劑和還原劑-→酶的活性大部分恢復(fù),伸展的多肽鏈重新折疊,二硫鍵正確配對(duì);還原后的核糖核酸酶--8M尿素重新氧化-→無(wú)活性錯(cuò)亂的核糖核酸酶--微量羥基乙醇-→有活性核糖核酸酶(二硫鍵正確配對(duì))。
2、說(shuō)明什么問(wèn)題?
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A:蛋白質(zhì)的變性是可逆的,變性蛋白質(zhì)在一定條件下是可以恢復(fù)活性的;
B:恢復(fù)的原因是在一定條件下可以自身折疊成天然構(gòu)象; C:前兩項(xiàng)根源是蛋白質(zhì)之所以能形成復(fù)雜的三級(jí)結(jié)構(gòu),所需要的全部信息都包含在一級(jí)結(jié)構(gòu)中; D:一級(jí)結(jié)構(gòu)決定它的高級(jí)結(jié)構(gòu)。
二、蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系
1、同源蛋白質(zhì)的研究:也叫同功能蛋白質(zhì),有助于研究生物進(jìn)化。A、同源蛋白質(zhì)的概念:
是指在不同生物體中實(shí)現(xiàn)同一功能的蛋白質(zhì)。它的一級(jí)結(jié)構(gòu)中有許多位置的aa對(duì)所有種屬來(lái)說(shuō)都是相同的,稱(chēng)為不變殘基。其他位置的aa差異較大,稱(chēng)為可變殘基。這種aa順序中的相似性稱(chēng)為順序同源現(xiàn)象。
B、舉例:如細(xì)胞色素c,120個(gè)物種,28個(gè)aa位置不變,是維持構(gòu)象上發(fā)揮功能的必要部位??勺儦埢S進(jìn)化而變異,親緣關(guān)系越近,aa差異越?。ɡL出進(jìn)化樹(shù))。
2、一級(jí)結(jié)構(gòu)相同,功能相同,一級(jí)結(jié)構(gòu)的細(xì)小變化導(dǎo)致功能完全不同。
A、分子病的概念:由于遺傳基因的突變導(dǎo)致蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的改變或某種蛋白質(zhì)缺乏引起的疾病。
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B、例如:鐮刀性貧血病
三、蛋白質(zhì)的高級(jí)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系
蛋白質(zhì)具有特有的空間構(gòu)象,因而就有相應(yīng)的生物學(xué)功能。
(一)舉例說(shuō)明:不同的aa順序可以產(chǎn)生相同的空間構(gòu)象,因而執(zhí)行相同的生物學(xué)功能。
例1:血紅蛋白與肌紅蛋白的結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系
1、肌紅蛋白的結(jié)構(gòu)為一條肽鏈。一個(gè)血紅素輔基,75%為?-螺旋,內(nèi)部為非極性aa,血紅素在表面,通過(guò)His93和His64與內(nèi)部相連,His64存在于第六位配位鍵上,可避免Fe2+氧化。血紅蛋白的結(jié)構(gòu)為四條肽鏈。2條?鏈,2條?鏈,4個(gè)血紅素輔基,每條1個(gè),由4個(gè)原卟啉和1個(gè)鐵原子組成,形成6個(gè)配位鍵,4個(gè)與原卟啉的N原子結(jié)合,1個(gè)與His93結(jié)合,另1個(gè)可與O2或水結(jié)合,當(dāng)未與O2結(jié)合時(shí)。Fe2+處于高自旋狀態(tài),使這種6位結(jié)合形成一個(gè)“圓屋頂”,F(xiàn)e2+高出屋頂,不穩(wěn);當(dāng)與O2結(jié)合后,F(xiàn)e2+變?yōu)榈妥孕隣顟B(tài),F(xiàn)e2+落入環(huán)中而不穩(wěn)。構(gòu)象改變也影響其它亞基結(jié)合O2。
2、結(jié)合曲線(xiàn)不同,血紅蛋白的結(jié)合O2曲線(xiàn)為S型,肌紅蛋白為雙曲線(xiàn),也就是血紅蛋白與O2結(jié)合具有協(xié)同性,為什么?
血紅蛋白由四個(gè)亞基組成,脫氧時(shí),四條鏈的C端均參與鹽橋的形成,多個(gè)鹽橋的存在使它處于高度約束狀態(tài),當(dāng)一個(gè)氧分子沖破某種阻力與血紅蛋白的一個(gè)亞基結(jié)合后,這些鹽橋打斷,使亞基構(gòu)象發(fā)生改變,而引起鄰近亞基的構(gòu)象發(fā)生改變,這種變化易于和O2的結(jié)
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合,并繼續(xù)影響第三個(gè)和第四個(gè)亞基與O2的結(jié)合。由此Monod提出了蛋白質(zhì)的變構(gòu)作用。
3、提出兩個(gè)問(wèn)題用于自學(xué):
A:為什么2,3-二磷酸甘油的存在可以降低血紅蛋白與O2的親和力,有何生理意義?
B:什么是波爾(Bohr)效應(yīng)?生理意義?
(1)什么是波爾(Bohr)效應(yīng)?
它主要描述pH值或H+濃度和CO2分壓的變化對(duì)血紅蛋白結(jié)合氧能力的影響,在pH值一定的情況下,CO2分壓升高,血紅蛋白對(duì)氧的結(jié)合能力降低;降低pH值(H+濃度升高),促進(jìn)血紅蛋白釋放氧,此現(xiàn)象由丹麥科學(xué)家C.Bohr發(fā)現(xiàn),因此稱(chēng)為Bohr效應(yīng)。(2)Bohr效應(yīng)的生理意義:
A:當(dāng)血液流經(jīng)組織,特別是代謝旺盛的組織如肌肉時(shí),這里的pH較低,CO2濃度較高,氧合血紅蛋白釋放O2,使組織獲得更多O2,供其需要,而O2的釋放,又促使血紅蛋白與H+與CO2結(jié)合,以緩解pH降低引起的問(wèn)題。
B:當(dāng)血液流經(jīng)肺時(shí),肺O2升高,因此有利于血紅蛋白與O2結(jié)合,促進(jìn)H+與CO2釋放,CO2的呼出又有利于氧合血紅蛋白的生成。
(3)2,3-二磷酸甘油酸(BPG)對(duì)血紅蛋白結(jié)合O2能力的影響 A:BPG是紅細(xì)胞在無(wú)氧或缺氧情況下的代謝產(chǎn)物。Hb與BPG結(jié)合后,精心收集
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氧曲線(xiàn)向右移,降低了血紅蛋白與O2的結(jié)合能力,釋放O2供組織需要。它在血液中與血紅蛋白等摩爾存在。
B:BPG只影響Hb與O2的結(jié)合,不影響Hb O2與O2的親和力。C:為什么?
*血紅蛋白四個(gè)亞基中央有一個(gè)孔穴,BPG就結(jié)合在這個(gè)孔穴中,在生理?xiàng)l件下,BPG帶負(fù)電荷,可與血紅蛋白兩條?鏈上帶正電荷的堿性aa形成鹽鍵,加上原來(lái)的八個(gè)鹽鍵,使血紅蛋白結(jié)構(gòu)十分穩(wěn)定,不易結(jié)合O2(脫氧情況下)。
*氧合情況下,O2的結(jié)合已經(jīng)打斷了鹽鍵,使?鏈相互接近,中央孔穴變小,無(wú)法再容納BPG分子,同時(shí)構(gòu)象變化使BPG無(wú)法與?鏈上堿性aa形成鹽鍵,因此BPG無(wú)法結(jié)合進(jìn)入Hb O2分子內(nèi)。*為什么胎兒Hb與O2結(jié)合能力高于成人?
胎兒Hb由兩條a鏈與r鏈組成,因?yàn)?鏈上與BPG形成鹽鍵的第143位點(diǎn)His在r鏈上變?yōu)镾er(不帶電荷)。因而B(niǎo)PG與r鏈形成鹽鍵的能力喪失,結(jié)合力減弱,而與O2結(jié)合能力增強(qiáng)(因?yàn)锽PG干擾)以利于連續(xù)獲得更多的O2。
第五節(jié) 蛋白質(zhì)的性質(zhì)
一、具有膠體的性質(zhì)
由于表面親水基團(tuán)形成親化層,和表面帶電基團(tuán)和周?chē)h(huán)境中相反電荷形成雙電層使蛋白質(zhì)具有膠體性質(zhì)--丁達(dá)爾現(xiàn)象,布朗運(yùn)動(dòng)、不能
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通過(guò)半透膜(只讓小分子通過(guò),不讓蛋白質(zhì)通過(guò)),這可用于純化蛋白質(zhì)(透析法)等。
二、兩性性質(zhì)(電解離)
1、由于表面帶有許多可解離的基團(tuán),有正電荷存在、也有負(fù)電荷存在,因此是兩性電解質(zhì),既可與酸性反應(yīng)又可與堿性反應(yīng);
2、蛋白質(zhì)等電點(diǎn):在某一溶液pH值時(shí),蛋白質(zhì)分子中所帶的正電荷數(shù)目與負(fù)電荷數(shù)目相等,即靜電荷為0,在電場(chǎng)中不移動(dòng),此時(shí)溶液的pH值為該蛋白質(zhì)的等電點(diǎn),處于等電點(diǎn)的蛋白質(zhì)的溶解度最低。
3、三、變性作用與復(fù)性作用
1、變性作用的定義:由于受某些物理或化學(xué)作用的影響,分子空間構(gòu)象破壞,導(dǎo)致其理化性質(zhì)和生物學(xué)性質(zhì)改變的現(xiàn)象,叫變性作用。是二級(jí)結(jié)構(gòu)上的變化,一級(jí)結(jié)構(gòu)沒(méi)有變化。
2、變形后蛋白質(zhì)的特征:處于伸展?fàn)顟B(tài),溶解度降低,易酶解,分子的不對(duì)稱(chēng)性增加。
3、復(fù)性作用的定義:變形后蛋白質(zhì)可在一定的實(shí)驗(yàn)條件下恢復(fù)原來(lái)的空間構(gòu)象和生物學(xué)活性稱(chēng)為復(fù)性作用。
4、變性因素:強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、劇烈攪拌、重金屬、有機(jī)溶劑、脲類(lèi)、胍類(lèi)、超聲波等。
四、蛋白質(zhì)的沉淀作用
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1、定義:
由于水化層和雙電層的存在,蛋白質(zhì)溶液是一種穩(wěn)定的膠體溶液,如果向蛋白質(zhì)溶液中加入某一種電解質(zhì),以破壞其顆粒表面的雙電層或調(diào)節(jié)溶液的pH值,使其達(dá)到等電點(diǎn),蛋白質(zhì)顆粒因失去電荷變得不穩(wěn)定而沉淀出來(lái),這一作用稱(chēng)為蛋白質(zhì)的沉淀作用。*沉淀的蛋白質(zhì)不一定變性失活。
2、種類(lèi)分為:
可逆性沉淀作用:蛋白質(zhì)發(fā)生沉淀后,用透析等方法除去沉淀劑,可使蛋白質(zhì)重新溶于原來(lái)的溶液中。
不可逆性沉淀作用:蛋白質(zhì)發(fā)生沉淀后,不能用透析等方法除去沉淀劑使蛋白質(zhì)重新溶于原來(lái)的溶液中。
4、主要沉淀因素及機(jī)理:
a:無(wú)機(jī)鹽類(lèi),如硫酸銨,破壞其雙電層,使蛋白質(zhì)失去電荷而析出。
B:重金屬鹽類(lèi)--在堿性條件下,蛋白質(zhì)帶負(fù)電荷,可以重金屬離子結(jié)合,形成不溶性重金屬蛋白鹽沉淀,如醋酸鉛、硫酸銅等。
有機(jī)溶劑--破壞水化層,使蛋白質(zhì)分子間靜電作用增加而聚焦沉淀,如乙醇、丙酮等。
生物堿試劑--在酸性條件下,蛋白質(zhì)帶正電荷,與生物堿試劑結(jié)合形成溶解度極小的鹽類(lèi),如三氯乙酸、單寧酸等。
五、蛋白質(zhì)的沉降作用
1、與蛋白質(zhì)的分子量、形狀、溶劑的密度、摩擦系數(shù)等都有關(guān)系;
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2、沉降系數(shù)是溶質(zhì)顆粒在單位離心場(chǎng)中的沉降速度,用s表示。3、1s(sverdberg)=1?10-13s,蛋白質(zhì)沉降系數(shù)的范圍是1~200s。
第六節(jié) 蛋白質(zhì)的分離純化和測(cè)定一、一般步驟
1、材料的預(yù)處理
2、破碎細(xì)胞
3、蛋白質(zhì)的粗提(與雜質(zhì)分開(kāi))
4、將蛋白質(zhì)沉淀出來(lái)(等電點(diǎn)、鹽析法、有機(jī)溶劑法)
5、粗制品的純化(凝膠過(guò)濾法、纖維素柱色譜法、親和層系法)
二、純化的主要方法
1、凝膠過(guò)濾法:又稱(chēng)分子篩法、分子排阻法等。
原理:像葡聚糖凝膠具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),其上有大小不同的網(wǎng)孔,把這些凝膠裝入玻璃管中,當(dāng)某一蛋白質(zhì)溶液通過(guò)時(shí),比網(wǎng)孔大的分子被排在網(wǎng)孔外面,比網(wǎng)孔小的分子進(jìn)入網(wǎng)孔中,當(dāng)用緩沖液洗脫時(shí),排在外的分子先洗脫下來(lái),網(wǎng)孔內(nèi)的分子后洗脫下來(lái),從而達(dá)到分離的目的。(根據(jù)分子量的大小進(jìn)行分離)
2、纖維素柱色譜法
原理:利用蛋白質(zhì)的酸堿性質(zhì)進(jìn)行分離。纖維素表面可解離基團(tuán)。陽(yáng)離子交換素可解離帶負(fù)電荷的基團(tuán),因而帶正電的蛋白質(zhì)分子可由于靜電吸引而相互結(jié)合,不結(jié)合的則被洗脫下來(lái),而后再選用一定pH
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值和離子強(qiáng)度的緩沖液進(jìn)行洗脫。分為CM和DEAE。
3、親和色譜法:
原理:是根據(jù)許多蛋白質(zhì)對(duì)特定的化學(xué)基團(tuán)具有專(zhuān)一性結(jié)合的原理,將配基顆粒裝入一定規(guī)格的玻璃管中制成親和柱,當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)溶液經(jīng)過(guò)時(shí),與之特異結(jié)合到柱上,不能結(jié)合者就洗脫下來(lái),然后采用一定的pH和離子強(qiáng)度的洗脫條件,將與配基結(jié)合的特異性蛋白質(zhì)洗脫下來(lái)達(dá)到純化的目的。
三、蛋白質(zhì)分子量測(cè)定方法:
1、凝膠過(guò)濾法:分子量對(duì)數(shù)對(duì)洗脫體積作圖,并用標(biāo)準(zhǔn)分子量蛋白質(zhì)作對(duì)照,從圖中就可以查得未知蛋白質(zhì)的分子量。
2、SDS-PAGE電泳法:
電泳:帶電顆粒在電場(chǎng)中向著與之所帶電荷相反的電極方向移動(dòng)的現(xiàn)象。在電場(chǎng)中移動(dòng)的速度與其所帶電荷、大小、形狀等均有關(guān)系。電泳載體--丙烯酰胺(Acrylamide,簡(jiǎn)稱(chēng)ACE)為單體,以N,N-亞甲基雙丙烯酰胺(Bis)為交連劑,有柱狀和垂直狀兩種。
*為什么可用SDS-PAGE電泳來(lái)測(cè)定蛋白質(zhì)的分子量?
SDS的加入→使蛋白質(zhì)變性→兩者結(jié)合(1g蛋白質(zhì)結(jié)合1.4g SDS)→使之復(fù)合物帶大量負(fù)電荷,遠(yuǎn)遠(yuǎn)掩蓋了蛋白質(zhì)本身所帶電荷量和種類(lèi),因此在電荷中由于與SDS結(jié)合全部帶負(fù)電荷,因此遷移速率只與分子量有關(guān),以分子量對(duì)遷移率作圖成線(xiàn)性關(guān)系,以標(biāo)準(zhǔn)分子量蛋白
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質(zhì)作對(duì)照,通過(guò)遷移率查得分子量。
3、最低分子量法:
若某一蛋白質(zhì)中某一特定成分含量為x%,且該組分只有一份,則
原子量(分子量)? 100
最低分子量=-------------
x
4、蛋白質(zhì)或多肽鏈中aa殘基的平均分子量為110,用蛋白質(zhì)分子量除以110,可粗略估計(jì)出其aa殘基數(shù),在解題時(shí)常常遇到這一常數(shù)。
四、如何鑒定蛋白質(zhì)是否純化? 幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn):
1、不同pH下電泳,都為一條帶;
2、等電聚集電泳也為一條帶;
3、保存完整的生物活性;
4、沉降速度一致。
五、蛋白質(zhì)含量的測(cè)定方法
1、紫外吸收法:A280nm(不準(zhǔn)確,要純);
2、Folin法(福林酚法)--堿性下,蛋白質(zhì)與酒石酸鉀鈉銅鹽生成紫紅色復(fù)合物,然后與Folin試劑反應(yīng)生成藍(lán)色化合物,藍(lán)色但在一定
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濃度范圍內(nèi)與含量成正比。
3、凱氏定氮法--蛋白氮量?6.25
4、考馬斯培蘭G250法--→蛋白質(zhì)+G250--→藍(lán)色化合物,在595nm有最大吸收,在一定濃度范圍內(nèi)有線(xiàn)性關(guān)系。
六、蛋白質(zhì)的其他顏色反應(yīng)(來(lái)源于其中含有什么氨基酸)
1、雙縮脲反應(yīng):兩個(gè)尿素分子加熱產(chǎn)生雙縮脲,兩個(gè)雙縮脲與堿性硫酸銅反應(yīng),產(chǎn)生粉紅色物質(zhì)。必須是含有兩個(gè)或兩個(gè)以上肽鍵才行,因此二肽沒(méi)有雙縮脲反應(yīng)。
2、米論反應(yīng)(tyr特異反應(yīng)):與亞硝酸、硝酸鹽反應(yīng)-→加熱紅色
3、反應(yīng)(trp特異反應(yīng)):與乙醛酸溶液反應(yīng)-→紫色
4、版口反應(yīng)(Arg特異反應(yīng)):與a-奈酸+次氯酸鈉反應(yīng)-→紅色
5、福林反應(yīng)(tyr、trp):前面已講
6、茚三酮反應(yīng):pro、Gln、Asn特例
7、黃蛋白反應(yīng)(tyr、trp):與濃硝酸反應(yīng)產(chǎn)生黃色。
七、多肽鏈中氨基酸序列分析
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1、測(cè)定N末端AA的方法 *DNFB法
*PITC法
*DNS-氯法
(1)與2,4-二硝基氟苯(DNFB)反應(yīng)
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?反應(yīng)特點(diǎn):
A.為α-NH2的反應(yīng)
B.氨基酸α-NH2的一個(gè)H原子可被烴基取代(鹵代烴)
C.在弱堿性條件下,與DNFB發(fā)生芳環(huán)取代,生成二硝基苯氨基酸
*應(yīng)用:
鑒定多肽或蛋白質(zhì)的N-末端氨基酸,首先由Sanger應(yīng)用,確定了胰島素的一級(jí)結(jié)構(gòu),肽分子與DNFB反應(yīng),得DNP-肽,水解DNP-肽,得DNP-N端氨基酸及其他游離氨基酸,分離DNP-氨基酸
(2)與異硫氰酸苯酯(PITC)的反應(yīng)
*Edman(苯異硫氰酸酯法)氨基酸順序分析法實(shí)際上也是一種N-
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端分析法。此法的特點(diǎn)是能夠不斷重復(fù)循環(huán),將肽鏈N-端氨基酸殘基逐一進(jìn)行標(biāo)記和解離。
*肽鏈(N端氨基酸)與PITC偶聯(lián),生成PTH-氨基酸,分離PTH-氨基酸
(3)DNS-氯法
*Edman降解法的改進(jìn)方法---用DNS(二甲基萘磺酰氯)測(cè)定N端氨基酸
*原理同DNFB法,但水解后的DNS-氨基酸不需分離,可直接用電泳或?qū)游龇ㄨb定,由于DNS有強(qiáng)烈熒光,靈敏度比DNFB法高100倍,比Edman法高幾到十幾倍,可用于微量氨基酸的定量
2、C-末端測(cè)定法 *肼解法 *羧肽酶法
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第二篇:高二化學(xué)蛋白質(zhì)教案1
課題: 第四節(jié)
蛋白質(zhì)
教學(xué)過(guò)程: 復(fù)習(xí)提問(wèn):
1、糖的化學(xué)組成有什么特點(diǎn)?如何區(qū)別葡萄糖和果糖?
2、糖有哪些重要的用途?舉例說(shuō)明
新課引入:蛋白質(zhì)是人體內(nèi)重要的化學(xué)成分,機(jī)體的各種生理機(jī)能,如氧氣的運(yùn)輸、肌肉的收縮、疾病的預(yù)防、遺傳信息的傳遞都是蛋白質(zhì)執(zhí)行的
新課內(nèi)容:
一、氨基酸的組成
1、通式: 第四節(jié)
蛋白質(zhì)
組織學(xué)生閱讀教材90—91頁(yè)
提問(wèn):氨基酸中有哪些官能團(tuán)?各種氨基酸在結(jié)構(gòu)上的共同點(diǎn)是什么?
2、結(jié)構(gòu)特點(diǎn):氨基(—NH2)和羧基(—COOH)
3、與蛋白質(zhì)的關(guān)系——蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位 舉例:如同磚和大樓的關(guān)系
4、肽鍵——氨基酸分子之間的化學(xué)鍵
即:—CO-NH—
5、肽——氨基酸通過(guò)肽鍵而形成的化合物
6、多肽——相對(duì)分子質(zhì)量小于10000的肽,由蛋白質(zhì)水解得到。討論:氨基酸的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)有什么關(guān)系,組成蛋白質(zhì)的氨基酸有什么特點(diǎn)?
練習(xí):寫(xiě)出下列氨基酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式: 甘氨酸
丙氨酸
亮氨酸
二、蛋白質(zhì)的組成和性質(zhì)
1、自然界的蛋白質(zhì)
蛋白質(zhì)廣泛存在于生物體內(nèi),組織學(xué)生討論:
動(dòng)物的肌肉、皮膚、血液、乳汁以及各種器官都是由蛋白質(zhì)組成。
2、蛋白質(zhì)的組成
(1)元素——C、H、O、N、S、P等(2)結(jié)構(gòu)單位——a-氨基酸(3)特點(diǎn):——高分子有機(jī)化合物 如:牛奶里的蛋白質(zhì)分子量為75000~375000
3、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)
組織學(xué)生看書(shū)92頁(yè)圖5-4,歸納:(1)一級(jí)結(jié)構(gòu)(初級(jí)結(jié)構(gòu))
肽鏈中氨基酸的排列順序和連接方式,決定蛋白質(zhì)的生物功能。舉例:鐮刀型貧血(一種先天疾?。┯捎谝患?jí)結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)差錯(cuò)(2)二級(jí)結(jié)構(gòu)——雙螺旋結(jié)構(gòu)
(3)三級(jí)結(jié)構(gòu)——在二級(jí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步盤(pán)旋、折疊。(4)四級(jí)結(jié)構(gòu)——在三級(jí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步形成 討論:蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系 如:肌紅蛋白具有三級(jí)結(jié)構(gòu)才有生物活性 血紅蛋白具有四級(jí)結(jié)構(gòu)才能完成運(yùn)輸氧的任務(wù)
4、蛋白質(zhì)的分類(lèi)
(1)單純蛋白質(zhì)——只由氨基酸組成的蛋白質(zhì)。如:雞蛋中的卵清蛋白
(2)結(jié)合蛋白質(zhì)——由蛋白質(zhì)和非蛋白質(zhì)部分(輔基)組成 如;血紅蛋白有珠蛋白和血紅素(輔基)結(jié)合而成。
5、蛋白質(zhì)的性質(zhì)(1)鹽析(可逆凝聚)
實(shí)驗(yàn):在雞蛋清中加入飽和硫酸銨或硫酸鈉 現(xiàn)象:蛋白質(zhì)發(fā)生凝聚
提問(wèn):鹽析這一性質(zhì)有什么應(yīng)用?(2)變性(不可逆凝聚)
實(shí)驗(yàn):在蛋白質(zhì)溶液中加入乙酸鉛溶液 現(xiàn)象:有沉淀產(chǎn)生,加水不溶解
定義:蛋白質(zhì)在熱、酸、堿、重金屬鹽、紫外線(xiàn)等作用下,分子的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生可某些改變,而凝結(jié)起來(lái),這種變化叫變性》 討論:
a、什么用煮沸的方法可以消毒?
b、果誤服了重金屬鹽,為什么會(huì)使人中毒?又為什么可以用服用大量的牛乳或豆?jié){來(lái)解毒?(3)顏色反應(yīng)(用于蛋白質(zhì)的鑒別)
實(shí)驗(yàn):在雞蛋清中加入少量硫酸銅,再加入等量的氫氧化鈉 現(xiàn)象:溶液呈現(xiàn)紫紅色
(4)灼燒具有燒焦羽毛氣味——鑒別蛋白質(zhì)
三、血紅蛋白簡(jiǎn)介
1、組成2、生理功能(1)運(yùn)輸氧氣(2)調(diào)節(jié)體內(nèi)酸堿平衡
3、與運(yùn)動(dòng)能力的關(guān)系
學(xué)生活動(dòng):根據(jù)自己的血紅蛋白數(shù)值,分析運(yùn)動(dòng)能力??偨Y(jié):蛋白質(zhì)是生命的物質(zhì)基礎(chǔ),是細(xì)胞的重要成分,運(yùn)動(dòng)員要增加蛋白質(zhì)的攝入量,以適應(yīng)運(yùn)動(dòng)的需要。作業(yè):95頁(yè)——96頁(yè)1、2、4、5
第三篇:1 第二章 蛋白質(zhì)化學(xué)作業(yè)及答案
班級(jí)
學(xué)號(hào)
姓名
第二章 《蛋白質(zhì)化學(xué)》作業(yè)及參考答案
第一部分試題
1.氨基酸的側(cè)鏈對(duì)多肽或蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和生物學(xué)功能非常重要。用三字母縮寫(xiě)形式列出其側(cè)鏈為如下要求的氨基酸:(a)含有一個(gè)羥基;b)含有一個(gè)氨基;c)含有一個(gè)具有芳香族性質(zhì)的基團(tuán);(d)含有分支的脂肪族烴鏈;(e)含有硫;(f)含有一個(gè)在pH 7-10范圍內(nèi)可作為親核體的基團(tuán)或原子,指出該親核基團(tuán)或原子。2.某種溶液中含有三種三肽:TyrSer , GluPhe 和AspLys , α-COOH基團(tuán)的pKa 為3.8;α-NH3基團(tuán)的pKa為8.5。在哪種pH(2.0,6.0或13.0)下,通過(guò)電泳分離這三種多肽的效果最好? 3.利用陽(yáng)離子交換層析分離下列每一對(duì)氨基酸,哪一種氨基酸首先被pH7緩沖液從離子交換柱上洗脫出來(lái)。(a)Asp和Lys;(b)Arg和Met;c)Glu和Val;(d)Gly和Leu(e)Ser和Ala 4.胃液(pH=1.5)的胃蛋白酶的等電點(diǎn)約為1,遠(yuǎn)比其它蛋白質(zhì)低。試問(wèn)等電點(diǎn)如此低的胃蛋白酶必須存在有大量的什么樣的官能團(tuán)?什么樣的氨基酸才能提供這樣的基團(tuán)?
5.一個(gè)含有13個(gè)氨基酸殘基的十三肽的氨基酸組成為:Ala, Arg,2 Asp, 2Glu, 3Gly, Leu, 3Val。部分酸水解后得到以下肽段,其序列由Edman降解確定,試推斷原始寡肽的序列。(a)AspValGlyAla(b)ValValGlu(c)ValVal(d)GluGly-Arg(e)ValGlyAlaGly18)/0.29% = 64138(Dal)答:略 3.解:因氨基酸殘基平均分子量是110(已去水),故該肽鏈所含氨基酸殘基數(shù)為:330000/110=3000 設(shè)有x個(gè)氨基酸殘基呈α螺旋,則:0.15*X + 0.35*(3000-X)= 600,X=2250 α螺旋的長(zhǎng)度為:2250×0.15=337.5nm α螺旋占總長(zhǎng)度的% = 337.5nm / 600nm = 56.3%
答:略
4.解:呈α-螺旋狀態(tài)時(shí):78*0.15 nm= 11.7nm
呈β-折疊結(jié)構(gòu)時(shí):78*0.36nm = 28.08nm
答:略
5.解:一般紙層析是根據(jù)物質(zhì)的極性或親水性的大小來(lái)進(jìn)行分離的。這幾種氨基酸的極性大小順序?yàn)镚lu>Ser>Ala>Ile,所以它們?cè)诩垖游鲋械目炻樞驗(yàn)镚lu>Ser>Ala>Ile。6.解:Leu和Ile的分子量(MW)都是131Dal,根據(jù)兩種氨基酸的含量來(lái)看:
Ile︰Leu = 2.48%︰1.65% = 1.5︰1 = 3︰2。
所以此蛋白質(zhì)中的Ile至少有3個(gè),Leu至少有2個(gè)。那么:
1.62% = 2*(131-18)/ 蛋白質(zhì)MW 蛋白質(zhì)MW = 226/1.65% = 13697 Dal 答:略
7.解:該片段中含有 180/3.6=50(圈螺旋)
該α-螺旋片段的軸長(zhǎng)為 180×0.15=27nm
答:略
8.解:氨基酸的平均MW為120,氨基酸殘基之間的距離在完全伸展時(shí)(即β-折疊結(jié)構(gòu))為0.36nm(有的資料認(rèn)為是0.35nm),所以該肽鏈的長(zhǎng)度為:0.36*122 = 43.92nm;該蛋白質(zhì)的MW = 122*120=14640DaL
答:略 解釋?zhuān)?/p>
1.兩性離子:指在同一氨基酸分子上含有等量的正負(fù)兩種電荷,又稱(chēng)兼性離子或偶極離子。
2.必需氨基酸:指人體(和其它哺乳動(dòng)物)自身不能合成,機(jī)體又必需,需要從飲食中獲得的氨基酸。3.氨基酸的等電點(diǎn):指氨基酸的正離子濃度和負(fù)離子濃度相等時(shí)的pH值,用符號(hào)pI表示。
4.稀有氨基酸:指存在于蛋白質(zhì)中20種常見(jiàn)氨基酸以外的其它罕見(jiàn)氨基酸,它們是正常氨基酸的衍生物。5.非蛋白質(zhì)氨基酸:指不存在于蛋白質(zhì)分子中而以游離狀態(tài)和結(jié)合狀態(tài)存在于生物體的各種組織和細(xì)胞內(nèi)的氨基酸。
6.構(gòu)型:指在立體異構(gòu)體中不對(duì)稱(chēng)碳原子上相連的各原子或取代基團(tuán)的空間排布。構(gòu)型的轉(zhuǎn)變伴隨著共價(jià) 7.鍵的斷裂和重新形成。
8.構(gòu)象:指有機(jī)分子中,不改變共價(jià)鍵結(jié)構(gòu),僅單鍵周?chē)脑有D(zhuǎn)所產(chǎn)生的原子的空間排布。一種構(gòu)象改變?yōu)榱硪环N構(gòu)象時(shí),不涉及共價(jià)鍵的斷裂和重新形成。構(gòu)象改變不會(huì)改變分子的光學(xué)活性。
9.蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu):指蛋白質(zhì)多肽鏈中氨基酸的排列順序,以及二硫鍵的位置。10.蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu):指在蛋白質(zhì)分子中的局部區(qū)域內(nèi),多肽鏈沿一定方向盤(pán)繞和折疊的方式。11.超二級(jí)結(jié)構(gòu):指蛋白質(zhì)分子中相鄰的二級(jí)結(jié)構(gòu)單位組合在一起所形成的有規(guī)則的、在空間上能辨認(rèn)的二級(jí)結(jié)構(gòu)組合體。12.13.14.15.結(jié)構(gòu)域:指蛋白質(zhì)多肽鏈在二級(jí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步卷曲折疊成幾個(gè)相對(duì)獨(dú)立的近似球形的組裝體。蛋白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu):指蛋白質(zhì)在二級(jí)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上借助各種次級(jí)鍵卷曲折疊成特定的球狀分子的結(jié)構(gòu)。蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu):指多亞基蛋白質(zhì)分子中各個(gè)具有三級(jí)結(jié)構(gòu)的多肽鏈以適當(dāng)方式聚合所呈現(xiàn)的三維結(jié)構(gòu)。氫鍵:指負(fù)電性很強(qiáng)的氧原子或氮原子與N-H或O-H的氫原子間的相互吸引力。
16.離子鍵:帶相反電荷的基團(tuán)之間的靜電引力,也稱(chēng)為靜電鍵或鹽鍵。
17.疏水鍵:非極性分子之間的一種弱的、非共價(jià)的相互作用。如蛋白質(zhì)分子中的疏水側(cè)鏈避開(kāi)水相而相互聚集而形成的作用力。
18.范德華力:中性原子之間通過(guò)瞬間靜電相互作用產(chǎn)生的一種弱的分子間的力。當(dāng)兩個(gè)原子之間的距離為它們的范德華半徑之和時(shí),范德華力最強(qiáng)。19.鹽析:在蛋白質(zhì)溶液中加入一定量的高濃度中性鹽(如硫酸氨),使蛋白質(zhì)溶解度降低并沉淀析出的現(xiàn)象稱(chēng)為鹽析。
20.鹽溶:在蛋白質(zhì)溶液中加入少量中性鹽使蛋白質(zhì)溶解度增加的現(xiàn)象。
21.蛋白質(zhì)的變性作用:蛋白質(zhì)分子的天然構(gòu)象遭到破壞導(dǎo)致其生物活性喪失的現(xiàn)象。蛋白質(zhì)在受到光照、熱、有機(jī)溶劑以及一些變性劑的作用時(shí),次級(jí)鍵遭到破壞導(dǎo)致天然構(gòu)象的破壞,但其一級(jí)結(jié)構(gòu)不發(fā)生改變,其相對(duì)分子質(zhì)量基本不降低。
22.蛋白質(zhì)的復(fù)性:指在一定條件下,變性的蛋白質(zhì)分子恢復(fù)其原有的天然構(gòu)象并恢復(fù)生物活性的現(xiàn)象。23.蛋白質(zhì)的沉淀作用:在外界因素影響下,蛋白質(zhì)分子失去水化膜或被中和其所帶電荷,導(dǎo)致溶解度降低從而使蛋白質(zhì)變得不穩(wěn)定而沉淀的現(xiàn)象稱(chēng)為蛋白質(zhì)的沉淀作用。24.凝膠電泳:以凝膠為介質(zhì),在電場(chǎng)作用下分離蛋白質(zhì)或核酸等分子的分離純化技術(shù)。
25.層析:按照在移動(dòng)相(可以是氣體或液體)和固定相(可以是液體或固體)之間的分配比例將混合成分分開(kāi)的技術(shù)。
26.波爾效應(yīng)(Bohr effect):增加CO2分壓,提高CO2濃度,能夠提高Hb亞基的協(xié)同效應(yīng),降低Hb對(duì)O2的親和力。并且發(fā)現(xiàn)增加H+濃度或降低pH,也能增加亞基協(xié)同效應(yīng),促進(jìn)Hb釋放O2。反之,高濃度O2或增加O2分壓,都將促進(jìn)脫氧Hb分子釋放H+和CO2。這些相互有關(guān)的現(xiàn)象稱(chēng)為波爾效應(yīng)。波爾效應(yīng)主要描述H+濃度或pH值及CO2分壓的變化對(duì)Hb結(jié)合O2的影響,具有重要的生理意義。
27.寡聚蛋白:由2個(gè)或2個(gè)以上的亞基或單體組成的蛋白質(zhì)統(tǒng)稱(chēng)為寡聚蛋白。凡具有別構(gòu)作用的蛋白質(zhì)一般都屬于寡聚蛋白。28.別構(gòu)效應(yīng)(作用):又稱(chēng)為變構(gòu)效應(yīng)。當(dāng)某些寡聚蛋白與別構(gòu)效應(yīng)劑(或稱(chēng)為變構(gòu)效應(yīng)劑)發(fā)生作用時(shí),可以通過(guò)蛋白質(zhì)構(gòu)象的變化來(lái)增加或降低減蛋白質(zhì)的活性。這里的變構(gòu)效應(yīng)劑可以是蛋白質(zhì)本身的作用物,也可以是作用物以外的物質(zhì)。
29.同源蛋白:在不同的機(jī)體中實(shí)現(xiàn)同一種功能的蛋白質(zhì)統(tǒng)稱(chēng)為同源蛋白。如細(xì)胞色素C在不同種屬中的分子形式有所不同,但它們的空間結(jié)構(gòu)非常相似,其生物功能都是傳遞電子。通過(guò)同源蛋白一級(jí)結(jié)構(gòu)的比較可以判斷生物的親緣關(guān)系的遠(yuǎn)近。
30.凝膠電泳(gel electrophoresis):以凝膠為介質(zhì),在電場(chǎng)作用下分離蛋白質(zhì)或核酸等分子的分離純化技術(shù)。
31.SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳(SDS-PAGE(sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrohoresis)):在有去污劑十二烷基硫酸鈉存在下的聚丙烯酰胺凝膠電泳。SDS-PAGE只是按照分子大小分離的,而不是根據(jù)分子所帶的電荷和大小分離的。
32.Edman降解(Edman degradation):從多肽鏈游離的N末端測(cè)定氨基酸殘基的序列的過(guò)程。N末端氨基酸殘基被苯異硫氰酸酯修飾,然后從多肽鏈上切下修飾的殘基,再經(jīng)層析鑒定,余下的多肽鏈(少了一個(gè)殘基)被回收再進(jìn)行下一輪降解循環(huán)。
33.透析(dialysis):通過(guò)小分子經(jīng)半透膜擴(kuò)散到水(或緩沖液)的原理將小分子與生物大分子分開(kāi)的一種分離純化技術(shù)。
第四篇:高三化學(xué)糖類(lèi)油脂蛋白質(zhì)知識(shí)總結(jié)
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糖類(lèi) 油脂 蛋白質(zhì)單元知識(shí)總結(jié) 【知識(shí)體系】 1.糖類(lèi)
油脂
蛋白質(zhì)
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【規(guī)律總結(jié)】
一、實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)糖類(lèi)水解產(chǎn)物應(yīng)注意的問(wèn)題
實(shí)驗(yàn)室中蔗糖、淀粉、纖維素等常在無(wú)機(jī)酸(如稀硫酸)催化作用下發(fā)生水解,有葡萄糖生成,欲檢驗(yàn)水解產(chǎn)物葡萄糖的生成,必須先加入NaOH溶液中和作催化劑的硫酸,再加入銀氨溶液或新制氫氧化銅懸濁液進(jìn)行檢驗(yàn),因?yàn)檫@兩個(gè)反應(yīng)都是在堿性條件下才能發(fā)生的。
二、淀粉水解程度的判斷
淀粉在酸的作用下能夠發(fā)生水解反應(yīng)最終生成葡萄糖。反應(yīng)物淀粉遇碘能變藍(lán)色,不能發(fā)生銀鏡反應(yīng);產(chǎn)物葡萄糖遇碘不能變藍(lán)色,能發(fā)生銀鏡反應(yīng)。依據(jù)這一性質(zhì)可以判斷淀粉在水溶液中是否已發(fā)生了水解和水解是否已進(jìn)行完全。如果淀粉還沒(méi)有水解,其溶液中沒(méi)有葡萄糖,則不能發(fā)生銀鏡反應(yīng),如果淀粉已完全水解,其溶液中沒(méi)有淀粉,遇碘則不能變藍(lán)色;如果淀粉僅部分水解,其溶液中有淀粉,還有葡萄糖,則既能發(fā)生銀鏡反應(yīng),又能遇碘變成藍(lán)色。
三、能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的有機(jī)物
銀鏡反應(yīng)是檢驗(yàn)有機(jī)物分子中是否存在醛基的反應(yīng)。在中學(xué)化學(xué)中含有醛基的有機(jī)物有:
(1)醛:如、、等。
(2)甲酸和甲酸的酯:如、等。
(3)部分糖:如葡萄糖、麥芽糖等。
四、有機(jī)物的檢驗(yàn)與鑒別常用的方法
(1)根據(jù)有機(jī)物的溶解性:通常是加入水振蕩,觀(guān)察其是否能溶于水。例如,用此法可鑒別乙酸(乙醇)與乙酸乙酯、乙醇與氯乙烷、甘油與油脂、硝基苯與混酸(濃H2SO4和HNO3的混合物)等。
(2)依據(jù)不溶于水的有機(jī)物的密度:觀(guān)察不溶于水的有機(jī)物在水中的分層情況,水在上層還是在下層。例如,用此法可鑒別硝基苯與苯、四氯化碳與汽油、乙酸乙酯與溴苯等。
(3)依據(jù)有機(jī)物的燃燒情況:觀(guān)察是否可燃(大部分有機(jī)物可燃,四氯化碳等與多數(shù)無(wú)機(jī)物不可燃);燃燒時(shí)黑煙的多少和火焰的明亮程度(可區(qū)分乙烷、乙烯和乙炔,己烷和苯,聚3eud教育網(wǎng) http://www.3edu.net 教學(xué)資源集散地??赡苁亲畲蟮拿赓M(fèi)教育資源網(wǎng)!3eud教育網(wǎng) http://www.3edu.net 百萬(wàn)教學(xué)資源,完全免費(fèi),無(wú)須注冊(cè),天天更新!
乙烯和聚苯乙烯等);燃燒時(shí)的氣味(可鑒別聚乙烯、聚氯乙烯、蛋白質(zhì)等)。
(4)依據(jù)有機(jī)物官能團(tuán)的特性。思維方式為:官能團(tuán)→性質(zhì)→方法的選擇。常見(jiàn)的試劑與方法見(jiàn)下表。
五、常見(jiàn)有機(jī)物的分離提純
有機(jī)物的分離方法應(yīng)具體問(wèn)題具體分析,有的根據(jù)沸點(diǎn)不同進(jìn)行蒸餾或分餾,有的根據(jù)溶解性不同進(jìn)行萃取分液或采用結(jié)晶過(guò)濾的方法,有的采用水洗、酸洗或堿洗的方法而提純。
(1)加NaOH溶液,分液,如苯(苯甲酸)、苯(苯酚)、溴苯(溴)、硝基苯(混酸)等;加Na2CO3飽和溶液,分液,如乙酸乙酯(乙酸)。(括號(hào)內(nèi)物質(zhì)為雜質(zhì))(2)加CaO,蒸餾;如乙醇(水);加NaOH,蒸餾,如乙醛(乙酸)。
(3)加MgSO 4,過(guò)濾,如乙酸乙酯(水);加NaHCO3,溶液,過(guò)濾,如苯酚(苯甲酸)。(4)加NaC1,鹽析,如高級(jí)脂肪酸鈉(甘油):通過(guò)溴水,洗氣,如乙烷(乙烯)。
【綜合思維點(diǎn)撥】
例1 已知生成1 mol葡萄糖需要吸收2804KJ熱量,太陽(yáng)每分鐘對(duì)地球表面輻射能量量為2.1J/cm;設(shè)光合作用時(shí)太陽(yáng)能的利用率為10%,每片樹(shù)葉按10cm估算,這樣的3eud教育網(wǎng) http://www.3edu.net 教學(xué)資源集散地。可能是最大的免費(fèi)教育資源網(wǎng)!223eud教育網(wǎng) http://www.3edu.net 百萬(wàn)教學(xué)資源,完全免費(fèi),無(wú)須注冊(cè),天天更新!
樹(shù)葉1000片要合成18g的葡萄糖,需光照多長(zhǎng)時(shí)間?若空氣中CO2的體積百分含量為0.3%,需要標(biāo)準(zhǔn)狀況下的空氣多少升?同時(shí)放出標(biāo)準(zhǔn)狀況下的O2多少升?
解析 本題依據(jù)高中生物(試驗(yàn)修訂本·必修)第一冊(cè)第三章中光合作用的反應(yīng)式;能CO2?H2O?光????(CH2O)?O2,結(jié)合葡萄糖的分子式C6H12O6,可得出樹(shù)葉進(jìn)行葉綠體光合作用生成葡萄糖的化學(xué)反應(yīng)方程式,再利用光合作用需要吸收的能量進(jìn)行計(jì)算。
設(shè)合成18 g葡萄糖需要光照時(shí)間為x分鐘,則:日光6CO2?6H2O?????C6H12O6(葡萄糖)?6O2 葉綠體180g 18g 吸收的能量 2804KJ
2.1?10?3KJ·cm?2· min?1?1000?10cm2?10%
x?18?2804kJ?133.5min ?3?2?12180?2.1?10KJ·cm· min?1000?10cm?10%日光6CO2?6H2????C6H12O6(葡萄糖)?6O2 葉綠體?6×22.4L 180g 6×22.4L 0.3%V(空氣)18g V(O2)V(空氣)?6?22.4L?18g?4480L
0.3%?180gV(O2)?18g?6?22.4L?13.44
180g答案 133.5 min,4480L;13.44 L。
點(diǎn)撥 本題是將生物、化學(xué)知識(shí)綜合運(yùn)用,結(jié)合題目所給出的信息,對(duì)信息進(jìn)行加工、處理、并運(yùn)用于問(wèn)題的解答中。在解答過(guò)程中,注意對(duì)數(shù)據(jù)的分析處理,單位的正確選用,否則計(jì)算結(jié)果將不正確。
例2 某蛋白質(zhì)含氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為16.8%,現(xiàn)欲測(cè)定每毫升該蛋白質(zhì)溶液中含蛋白質(zhì)的質(zhì)量,做了如下實(shí)驗(yàn):取該蛋白質(zhì)0.50mL,用含催化劑的熱硫酸處理,使蛋白質(zhì)中的有機(jī)氮全部轉(zhuǎn)變?yōu)镹H4,然后用強(qiáng)堿溶液處理,并用10.00mL0.020mol/L的鹽酸吸收逸出的全部氨氣,再用0.010mol/L的NaOH溶液中的未反應(yīng)的鹽酸,消耗NaOH溶液5.00mL。求每毫升該蛋白質(zhì)溶液中含多少毫克蛋白質(zhì)?
解析 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中存在多步化學(xué)反應(yīng),有的反應(yīng)雖然不能書(shū)寫(xiě)出化學(xué)方程式,但都有關(guān)系判斷,都有確定的數(shù)量關(guān)系,所以可依據(jù)這些反應(yīng)建立關(guān)系式,找出有機(jī)氮與所消耗鹽酸之間確定的數(shù)量關(guān)系則可解出。
NaOH + HCl = NaCl+H2O ?3eud教育網(wǎng) http://www.3edu.net 教學(xué)資源集散地??赡苁亲畲蟮拿赓M(fèi)教育資源網(wǎng)!3eud教育網(wǎng) http://www.3edu.net 百萬(wàn)教學(xué)資源,完全免費(fèi),無(wú)須注冊(cè),天天更新!
l mol 1 mo1 0.010 mol/L× 5.00×10 L n(HCl)得:n(HCl)=0.010 mol/L×5.00×10=5?10mo1 則與
?3?5?3NH3反應(yīng)的鹽酸中HCl物質(zhì)的量為:0.020mol/L?10.00?10?3L?5.00?10?5mol?1.50?10?4mol。依題意有如下關(guān)系:
N~ NH4?~NH3~HCl 1 mo1 1 mo1 n(N)1.50×10mol
得:n(N)=1.50×10mol則1 mL蛋白質(zhì)溶液中含蛋白質(zhì)的質(zhì)量為:
?4?414g·mol?1?1.50?10?4mol?0.025g?25.0mg
0.50?16.8%答案 25.0 mg 點(diǎn)撥 本題在了解蛋白質(zhì)組成的基礎(chǔ)上,運(yùn)用題目所給信息,找出實(shí)驗(yàn)過(guò)程中氮元素的轉(zhuǎn)化途徑,利用關(guān)系式進(jìn)行化學(xué)計(jì)算。解題過(guò)程中應(yīng)注意規(guī)范化和有效數(shù)字的運(yùn)算。
【思維障礙點(diǎn)撥】
例3 可以判斷油脂皂化反應(yīng)基本完成的現(xiàn)象是()A.反應(yīng)液使紅色石蕊試紙變成藍(lán)色 B.反應(yīng)液使藍(lán)色石蕊試紙變成紅色 C.反應(yīng)后,靜置,反應(yīng)液分為兩層 D.反應(yīng)后,靜置,反應(yīng)液不分層
解析 油脂皂化反應(yīng)前后溶液均呈堿性,故不可用A判斷,B為錯(cuò)誤敘述。反應(yīng)前油脂不溶于水而分層,完全反應(yīng)后其產(chǎn)物高級(jí)脂肪酸鈉和甘油都溶于水,反應(yīng)液中沒(méi)有油脂而不再分層。
答案 D 點(diǎn)撥 本題易錯(cuò)選A,思維障礙的原因是不了解高級(jí)脂肪酸的酸性強(qiáng)弱,不能應(yīng)用鹽類(lèi)的水解來(lái)判斷溶液的酸堿性。高級(jí)脂肪酸的酸性很弱(一元脂肪酸的酸性隨烴基的增大而減弱),其鈉鹽在水溶液中因水解而呈較強(qiáng)的堿性。解決的方法是加深對(duì)各類(lèi)物質(zhì)性質(zhì)的理解,并提高綜合應(yīng)用的能力。
【靈活應(yīng)用點(diǎn)撥】
例4 人們每天都要攝取大量的淀粉類(lèi)物質(zhì),以維持機(jī)體的營(yíng)養(yǎng)均衡。這是因?yàn)榈矸墼谕僖旱矸勖傅淖饔孟禄蛟谒嵝原h(huán)境下可以水解成葡萄糖;
H或唾液淀粉酶人在長(zhǎng)期饑餓或肝功能減退(C6H10O5)n?nH2O???????nC6H12O6。經(jīng)驗(yàn)證明,?的情況下,會(huì)出現(xiàn)頭暈、心慌、出冷汗等癥狀。而當(dāng)一個(gè)人多食少動(dòng)使得攝入的糖類(lèi)過(guò)多時(shí),3eud教育網(wǎng) http://www.3edu.net 教學(xué)資源集散地??赡苁亲畲蟮拿赓M(fèi)教育資源網(wǎng)!3eud教育網(wǎng) http://www.3edu.net 百萬(wàn)教學(xué)資源,完全免費(fèi),無(wú)須注冊(cè),天天更新!
又會(huì)導(dǎo)致肥胖。試由此推導(dǎo)葡萄糖在人體內(nèi)的變化。
解析 人在長(zhǎng)期饑餓的情況下,會(huì)出現(xiàn)頭暈、心慌等癥狀,說(shuō)明身體缺乏能量,因而可推知葡萄糖可以氧化分解,放出能量。人在肝功能減退的情況下,也會(huì)出現(xiàn)上述癥狀,可推知葡萄糖可以合成肝糖元。而人在多食少動(dòng)的情況下會(huì)發(fā)胖,說(shuō)明葡萄糖也可以轉(zhuǎn)變成脂肪。
答案 葡萄糖在人體內(nèi)有三種變化:(1)C6H12O6?氧化分解 ????6CO2?6H2O?能量;(2)C6H12O6?合成???肝糖元?肌糖元;(3)C6H12O6?轉(zhuǎn)變???脂肪等。點(diǎn)撥 本題是生物、化學(xué)知識(shí)的綜合應(yīng)用,根據(jù)題目中所給出的信息,結(jié)合學(xué)過(guò)的生物知識(shí)和化學(xué)知識(shí),進(jìn)行分析推理。將課本知識(shí)與生活實(shí)踐相結(jié)合,提高綜合思維能力和靈活應(yīng)用的能力。
例5 根據(jù)下列的條件,完成后面的問(wèn)題。
在某些酶的催化下,人體內(nèi)葡萄糖的代謝有如下過(guò)程:
請(qǐng)?zhí)羁眨?1)過(guò)程①是__________反應(yīng),過(guò)程②____________反應(yīng),過(guò)程③_______(填寫(xiě)反應(yīng)類(lèi)型的名稱(chēng))。
(2)過(guò)程④的另一種生成物是_______________(填寫(xiě)化學(xué)式)。
(3)上述物質(zhì)中_________和 ____________互為同分異構(gòu)體(填寫(xiě)字母代號(hào))。
解析(1)由(A)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為(B)物質(zhì)就是醇羥基脫去一分子水形成碳碳雙鍵,因而是消去反應(yīng);由(B)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為(C)物質(zhì)實(shí)質(zhì)就是碳碳雙鍵斷裂,兩個(gè)不飽和碳原子分別結(jié)合一個(gè)氫原子和一個(gè)羥基,所以是加成反應(yīng);由(C)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為(D)物質(zhì),分子中脫去了兩個(gè)氫原子,由-OH變成了C=O雙鍵,故屬于氧化反應(yīng)。
(2)比較(D)和(E)的分子結(jié)構(gòu)可發(fā)現(xiàn),(D)的中間的少了一個(gè)碳原子和兩個(gè)氧原子,可能生成CO2。
變成了(E)中的CH2,(3)從官能團(tuán)的種類(lèi)和數(shù)量上看:(A)和(C)完全相同,但—OH的位置不同,檢查(A)和(C)的分子式,發(fā)現(xiàn)分子式相同,因此(A)和(C)互為同分異構(gòu)體;而其它物質(zhì)間不可能互為同分異構(gòu)體。
答案(1)消去;加成;氧化(2)CO2(3)A、C 3eud教育網(wǎng) http://www.3edu.net 教學(xué)資源集散地。可能是最大的免費(fèi)教育資源網(wǎng)!3eud教育網(wǎng) http://www.3edu.net 百萬(wàn)教學(xué)資源,完全免費(fèi),無(wú)須注冊(cè),天天更新!
點(diǎn)撥 葡萄糖屬于多羥基醛,因而既具有醇的性質(zhì)(如消去反應(yīng)、氧化反應(yīng)、酯化反應(yīng)等),又具有醛的性質(zhì)(如氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)等)。本題可根據(jù)官能團(tuán)的變化來(lái)判斷反應(yīng)的類(lèi)型,根據(jù)官能團(tuán)的種類(lèi)和數(shù)目及各物質(zhì)的組成來(lái)判斷及同分異構(gòu)體。
【研究性學(xué)習(xí)方法】
例6 根據(jù)下列實(shí)驗(yàn),完成后面的問(wèn)題。
為驗(yàn)證pH值對(duì)唾液淀粉酶活性的影響,實(shí)驗(yàn)如下:(1)操作步驟:
①在l~5號(hào)試管中分別加入0.5%淀粉溶液2mL。②加完淀粉溶液后,向各試管中加入相應(yīng)的緩沖液3 mL,使各試管中反應(yīng)液的pH依次穩(wěn)定在5.00、6.20、6.80、7.40、8.00。③分別向1~5號(hào)試管中加入0.5%唾液1 mL,然后進(jìn)行37℃恒溫水浴。④反應(yīng)過(guò)程中,每隔1 min從1~5號(hào)試管中各取一滴反應(yīng)液,滴在比色板上,加1滴碘液顯色,待其中有呈橙黃色時(shí),立即取出5支試管,加碘液顯色并比色,記錄結(jié)果。
(2)結(jié)果見(jiàn)下表(“十”表示藍(lán)色的深淺程度)
請(qǐng)回答:(1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中為什么要選擇37℃恒溫?(2)3號(hào)試管加碘液后出現(xiàn)橙黃色,說(shuō)明什么?(3)如果反應(yīng)速率過(guò)大,應(yīng)當(dāng)對(duì)唾液作什么樣的調(diào)整?(4)該實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是什么? 解析(1)因?yàn)闇囟葘?duì)化學(xué)反應(yīng)的速率及酶的活性等都有很大的影響,要驗(yàn)證pH對(duì)唾液淀粉酶活性的影響,只有在恒溫的條件下,才能排除溫度因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾。
(2)碘液本身呈橙黃色,3號(hào)試管沒(méi)有變藍(lán)色,說(shuō)明3號(hào)試管里的反應(yīng)液中沒(méi)有淀粉存在,淀粉已經(jīng)完全水解。
(3)如果反應(yīng)速率過(guò)大,不利于對(duì)現(xiàn)象的觀(guān)察對(duì)比,可以提高唾液的稀釋倍數(shù),減小反應(yīng)液中淀粉酶的濃度。
(4)從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)看,第3號(hào)試管里的淀粉最先水解完全,說(shuō)明反應(yīng)速率最大,即唾液淀粉酶的最適宜pH值是6.8,高于或低于此pH時(shí),酶的活性逐漸降低。
答案 略
點(diǎn)撥 這是一個(gè)研究pH值對(duì)唾液淀粉酶活性的影響的實(shí)驗(yàn),關(guān)鍵是控制實(shí)驗(yàn)的變數(shù)。研究某一因素的變化產(chǎn)生影響時(shí),盡可能地使其它影響因素相同,以排除其它因素的干擾。本題有利于提高實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力和觀(guān)察分析能力。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)研究溫度對(duì)唾液淀粉酶活性的影響的實(shí)驗(yàn)。
【課本復(fù)習(xí)題解惑】
一、1.CH2OH(CHOH)4CHO;單;多羥基醛 2.催化劑;蛋白質(zhì) 3.鹽析;凝結(jié)為固體析出;變性 4.黃;藍(lán);FeCl3溶液。
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二、l.蔗糖、淀粉、纖維素等都不顯還原性;纖維素分子中每個(gè)葡萄糖單元有三個(gè)醇羥基;1 g油脂完全氧化時(shí)放出的熱量約是糖類(lèi)或蛋白質(zhì)的2倍;銅鹽是重金屬鹽,使蛋白質(zhì)變性,而不是產(chǎn)生鹽析。選D。
2.油脂在酸性條件下水解生成高級(jí)脂肪酸和甘油,在堿性條件下水解生成高級(jí)脂肪酸的鹽和甘油。選D。
3.葡萄糖分子里有-OH和-CHO兩種官能團(tuán),具有醇和醛的化學(xué)性質(zhì),能發(fā)生氧化反應(yīng)(燃燒和銀鏡反應(yīng)等)、還原反應(yīng)(與H2加成)和酯化反應(yīng)等。是與酸發(fā)生酯化反應(yīng)而不是醇。選C。
4.甲醛、葡萄糖都具有醛基,能發(fā)生銀鏡反應(yīng),而纖維素、蔗糖分子中不含醛基,不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)。選C、D。
5.由于硬水中含有較多的Ca2?、Mg2?,會(huì)跟肥皂生成高級(jí)脂肪酸鈣、鎂鹽類(lèi)沉淀,使肥皂喪失去污能力。選D。
6.硫酸銨不屬于重金屬鹽,因而不會(huì)使蛋白質(zhì)變性,而是使蛋白質(zhì)產(chǎn)生鹽析,鹽析是可逆過(guò)程,蛋白質(zhì)仍可以溶解在水中。選B。
7.25g尿素[CO(NH2)2]中含N元素的質(zhì)量為:質(zhì)的質(zhì)量為:
2?14×25g=11.67g,故攝取蛋白6011.67g=7.8g。選C。15%
三、1.C12H22O11?H2O????C6H12O6?C6H12O6(蔗糖)(葡萄糖)(果糖)2.(C6H10O5)n?nH2O??????nC6H12O6(淀粉)(葡萄糖)3.C6H12O6????2C2H5OH?2CO2?(葡萄糖)催化劑稀硫酸催化劑
四、1.2.五、1.解(C6H10O5)n?nH2O?nC6H12O6 162n 180n 50?10kg?80%?85% m(葡萄糖)3eud教育網(wǎng) http://www.3edu.net 教學(xué)資源集散地??赡苁亲畲蟮拿赓M(fèi)教育資源網(wǎng)!3 3eud教育網(wǎng) http://www.3edu.net 百萬(wàn)教學(xué)資源,完全免費(fèi),無(wú)須注冊(cè),天天更新!
50?103kg?80%?85%?180nm(葡萄糖)??3.8?104kg
162n2.解:N(C):N(H):N(O):N(N)=
32%6.67%42.66%18.67%:::=2:5:2:1 1211614該有機(jī)物實(shí)驗(yàn)式為C2H5O2N,設(shè)該有機(jī)物分子式為(C2H5O2N)n,則(12×2+1×5+16×2+14)n=75,n=l。該有機(jī)物分子式為C2H5O2N,可能的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式有:
C2H5—NO2、NH2—CH2—COOH、等。
該有機(jī)物能與鹽酸反應(yīng),說(shuō)明分子中含有氨基(—NH2),又能跟乙醇發(fā)生酯化反應(yīng),說(shuō)明分子中還含有羧基,故結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式應(yīng)為:,名稱(chēng)為甘氨酸(或氨基乙酸)。
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第五篇:蛋白質(zhì)教案
第2節(jié)生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者——蛋白質(zhì)
灤縣七中
王秀英
一、教學(xué)目的說(shuō)明氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),以及氨基酸形成蛋白質(zhì)的過(guò)程。
概述蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能。
認(rèn)同蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者。
二、教學(xué)重點(diǎn)
氨基酸的結(jié)構(gòu)及其形成蛋白質(zhì)的過(guò)程,蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能。
三、教學(xué)難點(diǎn)
氨基酸形成蛋白質(zhì)的過(guò)程,蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的原因。
四、教學(xué)過(guò)程 師:上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了細(xì)胞中的元素和化合物,請(qǐng)同學(xué)們回顧一下組成細(xì)胞的化合物有哪幾種?
學(xué)生甲:水、無(wú)機(jī)鹽、蛋白質(zhì)、糖類(lèi)、脂質(zhì)、核酸。
師:回答得非常正確,分為兩大類(lèi)無(wú)機(jī)物和有機(jī)物,其中在細(xì)胞中含量最高的是水,含量最多的有機(jī)物是蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)在生物體中含量這么高,他到底是一種什么樣的物質(zhì)呢?對(duì)生物體又有什么樣的作用呢?這節(jié)課讓我們帶著這些問(wèn)題來(lái)了解蛋白質(zhì)。
請(qǐng)同學(xué)們討論一下在我們每天吃的食物中哪些蛋白質(zhì)含量較豐富呢? 學(xué)生討論回答:豆?jié){、雞蛋、牛奶、豆腐等等。
師:這些都是很有營(yíng)養(yǎng)的食物,這些食物中的蛋白質(zhì)是一種大分子物質(zhì),被我們食用后不能直接吸收利用,要經(jīng)過(guò)消化系統(tǒng)消化成小分子,這個(gè)過(guò)程就是蛋白質(zhì)的水解,水解后我們可以得到一類(lèi)具有共同結(jié)構(gòu)的小分子物質(zhì)——氨基酸,然后才能被生物體吸收利用。氨基酸是一類(lèi)什么樣的物質(zhì)呢?請(qǐng)同學(xué)們觀(guān)察課本第20頁(yè)氨基酸的結(jié)構(gòu),然后我會(huì)找同學(xué)總結(jié)這些氨基酸有什么共同特點(diǎn)?有什么區(qū)別? 學(xué)生討論
學(xué)生乙:都有一個(gè)—NH2一個(gè)—COOH 學(xué)生丙:中間都有一個(gè)碳原子
師總結(jié):—COOH和—NH2這是在化學(xué)課本中會(huì)學(xué)到的氨基和羧基,我們還發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)基團(tuán)連在了同一個(gè)碳原子上,在這個(gè)碳原子上還連有一個(gè)H,這就是氨基酸的通式其他成分稱(chēng)為R基,也連在這個(gè)碳原子上。組成生物體的20種氨基酸的區(qū)別就是R基不同。請(qǐng)同學(xué)們分析我給出的這些分子結(jié)構(gòu),判斷哪些是氨基酸哪些不是。
H
H
CH
3CH3CH2—C —COOH
H—C—COOH
H2N—C—COOH
NH2
CH2NH2
CH2COOH
學(xué)生分析回答。
師:我們的生活水平提高了,質(zhì)量也上去了,但是還是有些小朋友會(huì)出現(xiàn)營(yíng)養(yǎng)不良現(xiàn)象,是因?yàn)槌圆伙枂??不是的,是因?yàn)闋I(yíng)養(yǎng)不均衡造成的,在這20種氨基酸中有8種是必需的,像賴(lài)氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、蘇氨酸、纈氨酸、色氨酸、甘氨酸、苯丙氨酸,必需來(lái)自食物生物體本身不能合成,12種非必需的,在細(xì)胞內(nèi)可以合成的。所以我們攝取食物時(shí)一定注意必需氨基酸的攝取。
下面我們想一想組成蛋白質(zhì)的氨基酸只有20種但是蛋白質(zhì)卻成千上萬(wàn)種,20種氨基酸如何形成這么多種蛋白質(zhì)呢?請(qǐng)同學(xué)們觀(guān)察課本21頁(yè)蛋白質(zhì)形成示意圖考慮如下問(wèn)題:
蛋白質(zhì)是由什么形成的?氨基酸與氨基酸是如何結(jié)合的? 學(xué)生閱讀課本。
師歸納總結(jié):從圖中我們可以看出氨基酸是蛋白質(zhì)的基本組成單位,雖然氨基酸只有20種,但每一種蛋白質(zhì)中所含氨基酸種類(lèi)數(shù)量不同。氨基酸形成蛋白質(zhì)的方式是什么? 學(xué)生?。好撍s合。
師:那么脫水縮合是一個(gè)什么樣的反應(yīng)呢? 學(xué)生:兩個(gè)氨基酸脫掉一個(gè)水連接在一起。
師:非常正確,我們看一下過(guò)程:一個(gè)氨基酸的氨基和另一個(gè)氨基酸的羧基脫掉一個(gè)水由一個(gè)肽鍵連接形成二肽。有多個(gè)氨基酸脫水形成的就是多肽。學(xué)生板書(shū)肽健的結(jié)構(gòu)式。師:我們共同分析旁欄思考題
總結(jié):肽健數(shù)=脫掉水分子數(shù)=氨基酸-肽鏈數(shù)
所以決定蛋白質(zhì)的多樣性因素有氨基酸的數(shù)量、種類(lèi)、排列順序,及蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)。
這么多種蛋白質(zhì)都具有什么樣功能呢? 學(xué)生閱讀課本后總結(jié):
1、結(jié)構(gòu)蛋白(肌肉干重80%、皮膚70%、血液90%)
2、催化作用:大部分酶都是蛋白質(zhì)
3、運(yùn)輸作用:血紅蛋白運(yùn)輸氧氣
4、調(diào)節(jié)作用:胰島素、生長(zhǎng)激素調(diào)節(jié)生命活動(dòng)
5、免疫作用:抗體都是免疫球蛋白等等??偨Y(jié)本節(jié)重點(diǎn)。
五、處理習(xí)題 變式訓(xùn)練:
1、下列物質(zhì)中都含有氮元素的是
()
①核糖核酸
②糖原
③胰島素
④淀粉 A.①②
B.①③
C.②③
D.③④
2、下列四個(gè)選項(xiàng)中,哪個(gè)選項(xiàng)的物質(zhì)代謝產(chǎn)物與其他選項(xiàng)不同
()
A.糖類(lèi)
B.脂肪
C.蛋白質(zhì)
D.甘油
3、人體免疫球蛋白中,LgG由4條肽鏈構(gòu)成,共有764個(gè)氨基酸,則該蛋白質(zhì)分子中至少含有游離的氨基和羧基數(shù)分別是
()
A.764和764
B.760和760
C.762和762
D.4和4
4、某一條多肽鏈中共有肽鍵151個(gè),則此分子中分別含有—NH2和—COOH的數(shù)目至少為
()A.152、152
B.151、151
C.
1、1
D.
2、2
5、對(duì)構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸結(jié)構(gòu)的描述,不正確的是
()
A.20種氨基酸的不同在于R基不同
B.每種氨基酸都含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基
C.在氨基酸中,都有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連接在同一碳原子上 D.一個(gè)氨基酸經(jīng)過(guò)脫氨基或轉(zhuǎn)氨基作用能轉(zhuǎn)變成有機(jī)酸
6、有一種二肽的化學(xué)式是C8H14N2O5,水解后得到的丙氨酸和另一氨基酸X,X的化學(xué)式是()A.C5H7NO
3B.C5H9NO
4C.C5H11NO
5D.C5H7NO4
7、生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)千差萬(wàn)別,其原因不可能是()
A.組成肽鍵的化學(xué)元素不同
B.組成蛋白質(zhì)的氨基酸種類(lèi)和數(shù)量不同
C.氨基酸的排列順序不同
D.蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)不同
六、布置作業(yè) 板書(shū)設(shè)計(jì)
第2節(jié)生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者—蛋白質(zhì)
一、蛋白質(zhì)的元素組成 C H O N(P S)(Fe Mn Zn)
二、蛋白質(zhì)的基本組成單位:氨基酸
1、種類(lèi):大約20種
2、結(jié)構(gòu)通式: H
H2N—C—COOH
R
3、結(jié)構(gòu)特點(diǎn):每種氨基酸至少含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基,都有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連在同一個(gè)碳原子上,不同氨基酸分子具有不同的R基。
三、蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)
1、結(jié)合方式:脫水縮合
2、肽健結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:—CO—NH—
3、肽
4、肽健數(shù)=脫掉水分子數(shù)=氨基酸-肽鏈數(shù)
5、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性原因:氨基酸種類(lèi)、數(shù)量、排序、蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)
四、蛋白質(zhì)的功能特點(diǎn)
1、結(jié)構(gòu)蛋白(肌肉干重80%、皮膚70%、血液90%)
2、催化作用:大部分酶都是蛋白質(zhì)
3、運(yùn)輸作用:血紅蛋白運(yùn)輸氧氣
4、調(diào)節(jié)作用:胰島素、生長(zhǎng)激素調(diào)節(jié)生命活動(dòng)
5、免疫作用:抗體都是免疫球蛋白等等