蛋白质分子组成

20 ～ 20 学年度第学期

教师课时授课教案

学科系：医学院授课教师：

专业：科目：生物化学

教研室主任签字：学科系系办主任签字：

年月日年月日

【新课讲解】：

【情境创设】

蛋白质是构成原生质的最重要的物质之一，它在细胞中的含量只比水少，大约占细胞干重的50%以上。（1）它的基本组成是什么呢？（2）蛋白质含量这么大，在生命活动中承担什么作用呢？

【师生互动】

让大家分析问题讨论：蛋白质是由哪些化学元素组成？

从蛋白质的化学元素组成上看，它主要是由C、H、O、N这4种元素组成很多重要的蛋白质。此外，有些蛋白质还含有Fe、Cu、Mu、I、Zn等元素。

蛋白质的相对分子量很大，下面可以通过比较得到证明。

投影：计算下面几种物质的相对分子治疗量：H2O、H2SO4 、C30H4818O872N280S8Fe4（血红蛋白）

问：蛋白质的相对分子质量比起其他化合物有何特点？

答：它的相对分子质量较大，是高分子化合物。

（图示：显示胰岛素结构模型图，帮助学社理解什么是高分子化合物）讨论：通过胰岛素这种蛋白质分子的结构，同学们可以看出，蛋白质分子这种高分子化合物的结构确实是相当复杂，它是由很多氨基酸组成的，所以氨基酸就是组成蛋白质的基本单位。那么氨基酸的结构又是怎样的呢？下面请同学们写出一个甲烷的结构式：

一位学生在黑板上写出甲烷结构简式：

讲述：用一个氨基、一个羧基、一个R基分别取代甲烷中的三个H，

就组成蛋白质分子的基本单位氨基酸的结构通式：

（投影：几种氨基酸的结构式）

问：请同学们观察这几种氨基酸的结构式，它们在结构上有什么相同点和不同点？

答：共同点：每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连在同一个C上；不同点：R基不同。

总结得出：由于R基的不同，构成了氨基酸的种类不同，在生物体中组成的蛋白质的氨基酸约有20种。R基上可以有氨基，也可以有羧基，所以造成了氨基酸在溶液中呈现不同的pH。有的氨基酸是没有办法在人体细胞内合成的，如赖氨酸、色氨酸等，但是它又是构成蛋白质必不缺少的，所以没法合成的安就算要有一定量的补充，这样才能满足生长发育的需要。

讨论：蛋白质分子作为一种高分子化合物，往往是由很多个氨基酸构成的，那些氨基酸之间是如何连接在一起构成蛋白质分子的呢？

是通过一种叫做脱水缩合的化学反应来完成连接的。（展示动画课件）（教师以板图形式讲解两个氨基酸之间的脱水缩合反应。并请同学注意肽键是如何形成的，以及把形成的产物叫做二肽的原因）

（教师再以同样的方法，演示三肽化合物的形成）

该过程由学生写出四个氨基酸通过脱水缩合形成的四肽化合物结构式，并注明生成水分子数和形成肽键的数目。学生到黑板上演示，如有错误予以纠正。

许多的氨基酸通过肽键相互连接成多肽链，多肽链盘曲折叠构成了蛋

白质分子的结构。

师生共同归纳出：

氨基酸-----脱水缩合-----肽链-（一条或多条）-----盘曲折叠-----蛋白质讨论：既然蛋白质都是按照上述方式构成的。那么，为什么会有那么多种类的蛋白质呢？

（投影：血红蛋白的空间结构图）

问：学生对血红蛋白和胰岛素的空间结构进行比较，分析组成这两种蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列次序是否相同？

答：因为组成每种蛋白质的氨基酸的种类、数量、排列次序不同。

组成蛋白质的氨基酸数目很多，由于数目、种类、排列顺序不同，会形成不同种类的蛋白质。再加上构成蛋白质的肽链的空间结构千差万别，这些都是细胞中的蛋白质种类繁多的原因。

小结：蛋白质结构多样性的原因：

组成每种蛋白质的氨基酸种类、数目不相同；

组成每种蛋白质的氨基酸排列顺序不同；

每种蛋白质分子的空间结构均不相同。

讨论：根据生物学中结构和功能相适应的原理，蛋白质有多种结构，必然会有多种功能，请大家回忆初中生物学中涉及了蛋白质分子的哪些功能？

（学生经过讨论可举出如抗体、酶、激素（胰岛素）作用的例子，教师加以归纳，总结出蛋白质的多种功能，即功能的多样性）

（教师引导学生去看课后的科学史话，使学生了解我国在人工合成蛋

白质上取得的成就，增强民族自豪感）

【教师精讲】

一、蛋白质(protein)是由许多氨基酸(amino acids)通过肽键(peptide bond)相连形成的高分子含氮化合物。

蛋白质是细胞的重要组成部分，是功能最多的生物大分子物质，几乎在所有的生命过程中起着重要作用：1）作为生物催化剂，2）代谢调节作用，3）免疫保护作用，4）物质的转运和存储，5）运动与支持作用，6）参与细胞间信息传递。

二、蛋白质的分子组成

1. 蛋白质的元素组成主要有C、H、O、N和S，各种蛋白质的含N 量很接近，平均16%。

通过样品含氮量计算蛋白质含量的公式：蛋白质含量( g % ) = 含氮量( g % ) ×6.25

2. 组成蛋白质的基本单位——L-a-氨基酸：种类、三字英文缩写符号、基本结构。

分类：

非极性脂肪族氨基酸：甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、脯氨酸。极性中性氨基酸：丝氨酸、半胱氨酸、甲硫氨酸、天冬氨酸、谷氨酰胺、苏氨酸。

芳香族氨基酸：苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸。

酸性氨基酸：天冬氨酸、谷氨酸。

碱性氨基酸：精氨酸、赖氨酸、组氨酸。

3. 肽键是由一个氨基酸的α-羧基与另一个氨基酸的α-氨基脱水缩合而形成的化学键。

肽、多肽链；肽链的主链及侧链；肽链的方向（N-末端与C-末端），氨基酸残基；

生物活性肽：谷胱甘肽及其重要生理功能，多肽类激素及神经肽。