学年高一生物必修1(新人教版)同步课件：2.2生命活动的主要承担者——蛋白质.ppt

第2节 生命活动的主要承担者蛋白质,1知识与技能 (1)氨基酸的结构特点，以及氨基酸形成蛋白质的过程。 (2)蛋白质的结构和功能。 2过程与方法 (1)培养学生跨学科的分析综合能力。 (2)收集资料、分析资料的能力。 3情感态度与价值观 (1)认同蛋白质是生命活动的主要承担者。 (2)关注蛋白质研究的新进展。,学习目标,一、氨基酸的种类及其结构 1氨基酸是组成_的基本单位。 2种类：组成生物体蛋白质的氨基酸约有_种。可分为：必需氨基酸(有_种，人体细胞中不能合成、必须从外界环境中直接获取)，非必需氨基酸(有12种，人体细胞能合成)。,知识清单,3结构 (1)通式：_。 (2)特点：每种氨基酸分子中至少都有一个_(NH2)和一个_(COOH)；组成蛋白质的氨基酸都有一个氨基和一个羧基连在_上。,二、蛋白质的结构及其多样性 1蛋白质的结构 (1)氨基酸的结合方式：一个氨基酸分子的_和另一个氨基酸分子的_相连，同时脱去一分子的_，这种结合方式叫_。 (2)二肽、多肽及肽链的含义 二肽：由_分子缩合而成的化合物。 多肽：由_分子缩合而成的含有多个_的化合物。 肽链：多肽通常呈链状结构，叫做肽链。,2决定蛋白质多样性的原因 氨基酸_、_及_不同；多肽链的盘曲、折叠方式及其形成的_千差万别。,三、蛋白质的功能 蛋白质的结构多种多样，在细胞中承担的功能也多种多样，举例如下表：,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_。,难点1 氨基酸的结构特点及种类 1氨基酸的结构 (1)结构通式：,难点互动,(2)对结构特点的理解： “氨基酸”字面含义：“氨基酸”代表了氨基酸分子结构中的主要部分氨基(碱性)和羧基(酸性)。 氨基酸的元素组成：由氨基酸的结构通式得知，氨基酸的组成元素都有C、H、O、N。另外大多数蛋白质还含少量S元素，有些蛋白质含有P、Fe、I等元素。,连接位点：构成蛋白质的氨基酸都有一个NH2和一个COOH连在同一个碳原子上。此特点为判断某化合物是否是构成蛋白质的氨基酸的依据。自然界中氨基酸种类约100多种，其中在生物体中的氨基酸约有20种。 2氨基酸的种类 从营养学角度分为：必需氨基酸和非必需氨基酸。,特别提示：运用氨基酸结构通式中氨基与羧基的连接位点，判断某氨基酸是否属于构成生物体蛋白质的氨基酸。 运用通式解决肽链中所含氨基或羧基数量问题，应关注R基中是否含有氨基或羧基。 必需氨基酸不能在生物体细胞内合成，注意生活中营养搭配。,例1 如图是四种构成蛋白质的氨基酸的结构式，下列叙述错误的是( ),A构成上述氨基酸分子的基本元素是C、H、O、N B上述四种氨基酸的R基依次是H、CH3、CH2OH、CH2COOH CR基中可以有氨基或羧基 D只要含有氨基和羧基的化合物就是构成蛋白质的氨基酸 答案：D,变式训练1 谷氨酸的R基为C3H5O2,1分子谷氨酸含有的C、H、O、N原子个数依次是( ) A5、9、4、1 B4、8、5、1 C5、8、4、1 D4、9、4、1 答案：A,难点2 蛋白质的结构及特点 1氨基酸脱水缩合形成蛋白质 (1)反应式(以二肽形成为例),(2)蛋白质的形成示意图 (3)理解肽键、二肽、三肽、多肽、肽链等概念 连接两个氨基酸分子的化学键(NHCO)叫做肽键。由两个氨基酸分子缩合而成的化合物，叫做二肽。由三个氨基酸分子缩合而成的化合物，叫做三肽。由多个氨基酸分子缩合而成的化合物叫多肽。多肽一般呈链状结构，称为肽链。,(4)氨基酸形成蛋白质的相关数量关系如下表：,2.蛋白质的结构特点多样性 (1)蛋白质各结构层次多样性的表现,(2)蛋白质分子结构多样性的原因 氨基酸的种类不同，构成的肽链不同 氨基酸的数目不同，构成的肽链不同 氨基酸的排列顺序不同，构成的肽链不同 ,空间结构不同，构成的蛋白质不同 (3)蛋白质功能 蛋白质虽属于有机物，氧化分解后可产能，但一般不用来供能。 一切生命活动都离不开蛋白质，如食物的消化、氧气的运输、免疫等，所以蛋白质是生命活动的主要承担者。,例2 如右图为一个由一条肽链组成的蛋白质分子，其中AF分别表示多肽链中的不同氨基酸分子。若图中蛋白质分子由n个氨基酸分子组成，其中B、D、F的R基中分别含有1个氨基(NH2)、1个羧基(COOH)和1个甲基(CH3)，据图回答下列问题： (1)此蛋白质分子至少含有的氨基和羧基的数目分别为_、_。,(2)这个蛋白质分子经水解酶分解，分别在A、B、C、D、E、F这六个点断裂，则形成_个多肽分子，水解中需要_个水分子。 (3)若组成这个蛋白质的氨基酸分子的平均相对分子质量为a，则水解后的多肽分子的总的相对分子质量为_。 答案：(1)2 2 (2)7 6 (3)na108,解析：分析题意可知，此蛋白质分子由1条多肽链组成，含有n个氨基酸分子，氨基酸的平均相对分子质量为a，且氨基酸B、D的R基中分别含有1个氨基、1个羧基。 (1)1条多肽链中至少含有1个羧基和1个氨基，分别位于多肽链的两端，又已知氨基酸B、D的R基中分别含有1个氨基、1个羧基，故此蛋白质分子至少含有2个氨基和2个羧基。 (2)此蛋白质分子分别在AF六处水解，可形成7个多肽分子，每一处水解需要1个水分子，故需要6个水分子。 (3)水解后形成的多肽分子的相对分子质量包含两部分，一是原蛋白质分子的相对分子质量，即为na；二是水解过程中消耗的水的相对分子质量，即为618108。故所有水解后的多肽分子的相对分子质量为na108。,变式训练2 根据下列化合物的结构分析回答： (1)该化合物中，表示_，表示_。 (2)该化合物由_个氨基酸失去_个水分子而形成，这种反应叫做_。 (3)该化合物中的氨基酸种类不同，是由_决定的，其编号是_。 (4)该化合物称为_，含_个肽键，编号是_。,答案：(1)氨基 羧基 (2)四 三 脱水缩合 (3)R基团 (4)四肽 三 解析：本题为识图作答题，主要考查有关蛋白质分子结构的基础知识。蛋白质是由许多氨基酸分子互相连接而成的。每种氨基酸至少含有一个氨基(NH2)和一个羧基(COOH)，并连接在同一个碳原子上。组成蛋白质的氨基酸约有20种，不同的氨基酸分子，具有不同的R基团。一个氨基酸分子的氨基和另一个氨基酸分子的羧基相连，脱去一分子的水，通过肽键(NHCO)缩合而成的化合物，叫做二肽。本题所示的是由四个氨基酸分子，脱去三个水分子而形成的化合物就叫四肽。,蛋白质的化学组成、大小、分类和分子结构 1蛋白质的化学组成：蛋白质的元素组成与糖类和脂质不同，除含有碳、氢、氧外，还有氮和少量的硫，有些蛋白质还含有其他一些元素，主要是磷、铁、铜、碘、锌和钼等。这些元素在蛋白质中的组成百分比约为下面各数值： 碳50% 氢7% 氧23% 氮16% 硫03% 蛋白质元素组成的一个特点是：氮的含量较恒定。利用这一特点，可以进行蛋白质含量的计算。蛋白质含量蛋白氮6.25。上式中6.25是16%的倒数，即为1g氮所代表的蛋白质量(克数)。,知识拓展,2蛋白质的大小：蛋白质是相对分子质量很大的生物分子。蛋白质相对分子质量变化的范围也很大，从大约6000到1000000，有的还更大一些。某些蛋白质是由两个或更多个蛋白质亚基(多肽链)通过非共价结合而成的，称寡聚蛋白质。一些寡聚蛋白质的相对分子质量可高达数百万，甚至数千万。,3蛋白质的分类：蛋白质分子可按其分子的形态、分子组成和溶解度来分类：,4蛋白质的分子结构： 一级结构：氨基酸在多肽链中的排列顺序和方式； 二级结构：多肽链本身的折叠和盘绕方式； 三级结构：具有二级结构的多肽链可以借助氢键和其他化学键(如二硫键)进一步卷曲、折叠，形成更复杂的空间结构； 四级结构：由两个或两个以上具有三级结构的亚基聚合而成的构象。,例 2008年，我国发生婴儿食用了含有三聚氰胺的奶粉导致大批患儿出现肾结石，并发生肾衰竭，甚至出现死亡的事件。不法分子之所以向奶粉中添加三聚氰胺，是钻了蛋白质质量检测的空子。蛋白质含量检测通常不是直接测定蛋白质含量，而是通过测定氮含量来推算蛋白质含量。一般说来，每100克蛋白质平均含氮16克，这些氮主要存在于蛋白质的( ) ACONH B游离的氨基 C游离的羧基 DR基 答案：A 解析：根据氨基酸分子的结构通式可知，氨基酸分子中的氮元素主要存在于氨基中，当氨基酸分子脱水缩合形成蛋白质之后，氮元素就主要存在于肽键中。R基中不一定含有氮元素。,变式训练 下列有关蛋白质结构、功能多样性的说法正确的是( ) A蛋白质结构的多样性与构成蛋白质的氨基酸的种类、数目和空间结构有关 B已知某化合物含有C、H、O、N等元素，可以推断此物质为蛋白质 C不同蛋白质分子中组成肽键的化学元素无差异性 D蛋白质空间结构改变，可能会导致蛋白质失去生物活性，但这种改变一般是可逆的 答案：C,解析：选项A，蛋白质多样性与肽链空间结构有关，与氨基酸的空间结构无关，所以不选A；选项B，含有C、H、O、N等元素的化合物较多，不一定是蛋白质，如氨基酸等，所以不选B；选项C，蛋白质分子中的肽键都是CONH，组成元素都是C、H、O、N四种，无差异性；选项D，蛋白质的空间结构是决定蛋白质性质的因素之一。过酸、过碱或高温都会使蛋白质的空间结构发生改变，这种改变往往是不可逆的，如酶的活性在高温下失活后即使再降低温度也不会恢复。,1亮氨酸的R基为C4H9基团，在一个亮氨酸分子中，含碳和氧的原子数分别是( ) A6,2 B7,2 C6,3 D7,3 答案：A,随堂练习,2在组成生物体蛋白质的氨基酸中，酪氨酸几乎不溶于水，而精氨酸易溶于水，这种差异的产生取决于( ) A两者的R基组成不同 B酪氨酸的氨基多 C两者的结构完全不同 D精氨酸的羧基多 答案：A 解析：根据氨基酸分子的结构通式可知，氨基酸差异的产生是R基不同造成的。,3形成蛋白质分子的结构层次，从小到大依次是( ) 氨基酸 C、H、O、N等元素 氨基酸脱水缩合 一条或几条多肽链连接在一起 多肽 蛋白质 A B C D 答案：D 解析：考查蛋白质的结构层次，属理解能力。C、H、O、N等元素构成氨基酸，氨基酸脱水缩合形成多肽，一条或几条多肽链形成具有一定空间结构的蛋白质。,4下列生理活动与蛋白质功能无关的是( ) A氧气在血液中的运输 B细胞内的遗传物质 C催化葡萄糖在细胞内的氧化分解 D构成细胞和生物体的重要组成物质 答案：B 解析：细胞内的蛋白质的功能主要包含“催(催化作用)运(运输作用)免(免疫)调(调节)结(结构)”，细胞内的遗传物质为核酸，不是蛋白质。,5中科院上海