课件：生命活动的主要承担者蛋白质课件人教版必修I.ppt

,大量元素： C、H、O、N、P、S、K、Ca、 Mg,微量元素： Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo,回顾细胞中的元素和化合物,组成细胞的 化合物,无机化合物,有机化合物,水,无机盐,糖类,脂质,蛋白质,核酸,含 蛋 白 质 丰 富 的 食 物,大头婴儿,由于天天吃蛋白质含量极低的奶粉导致发育不良，身体严重浮肿，脑袋大。,大头婴儿的头比较大，面部肌肉松驰，表情比较呆滞，对外界事物的刺激反应较低。为什么婴儿长期吃劣质奶粉会出现这种症状？,蛋白质对小孩子的生长发育重要吗?,生活中部分食物的蛋白质营养价值比较,请思考，单一吃某一种食物营养均衡吗？,上述食物中的蛋白质都是大分子物质，是由很多很多个氨基酸组成的。,生命活动的主要承担者蛋白质,一、蛋白质的基本单位氨基酸 二、蛋白质的结构 三、蛋白质的多样性 四、蛋白质的功能,思考：,食物中的蛋白质能否被人体直接吸收呢?,要分解成氨基酸，才被人体吸收。,氨基酸是组成蛋白质的基本单位。 在生物体中组成蛋白质的氨基酸约有20种。,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。,甘氨酸,缬氨酸,亮氨酸,丙氨酸,结合“思考与讨论”中给出的4种氨基酸的结构式 回答：,问题1.氨基酸有哪些化学元素组成 ？,2、这些氨基酸的结构具有什么共同特点？能否写出氨基酸的通式？,3、氨基、羧基分别怎么写？,4.不同氨基酸分子的区别在哪里？,氨基酸组成元素：,主要是C、 H 、O 、N ，少数含有S、P。 S是蛋白质的特征元素,C,H,C,H2N,OH,O,R,氨基,羧基,侧链基团,特点：每个氨基酸分子至少都含有一个氨基(-NH2) 和一个羧基(-COOH)，并连在同一个碳原子上。 R基不同 氨基酸不同。,氨基酸分子结构通式,氨基酸的特点,氨基酸之间的区别在于R基不同,至少都含有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH),这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团（用R表示）,都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,氨基、羧基的写法,不同氨基酸的区别,各种氨基酸的区别在于R基的不同。,【友情提醒】氨基酸的R基上也可以有 氨基、羧基，也可以有其它化学基团,问题探讨：下列物质是组成生物体蛋白质的氨基酸吗?为什么？,C,COOH,CH3,HOOC,H,C,NH2,CH3,H2N,H,C,H,HOOC,H,CH2,NH2,C,NH2,HOOC,H,CH2,NH2,CH,NH2,HOOC,CH,NH2,HOOC,1,2,3,4,5,非必需氨基酸：人体可自身合成的氨基酸，共12种。,必需氨基酸：人体不能自身合成的氨 基酸，共8种（婴儿9种） 苯丙氨酸、蛋氨酸、赖氨酸、苏氨酸、色氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸。,组成生物的 20种氨基酸,氨基酸的种类,笨蛋来宿舍晾凉鞋。,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。,二、氨基酸的结合方式,C,H,COOH,R1,C,H,NH2,COOH,R2,NH2,C,O,H,N,H,OH,C,H,R1,NH2,OH,C,O,H2O,H,氨基酸的结合方式,氨基酸的结合方式,C,H,R1,NH2,C,O,H2O,二肽,肽键,脱水缩合,氨基酸的结合方式脱水缩合,肽键,OH,H,二肽,H2O,H2O,氨基酸的结合方式脱水缩合,肽键,二肽,H2O,肽键,三肽,依此类推,H2O,脱水缩合,氨基酸分子相互结合的方式：,两个氨基酸脱水缩合形成的物质：,二肽,连接两个氨基酸分子的化学键：,肽键（NHCO）,注意啦： 反应产物中有“H2O”，脱去的水分子中的氢来自羧基和氨基，脱去的水分子中的氧来自羧基。 参与脱水缩合的分别是两个氨基酸中与中心碳原子相连的氨基和羧基，而不是R基中的氨基和羧基。 肽键的不同表达形式：NHCO或 CONH或,问题思考： 氨基酸脱水缩合形成的肽链就是蛋白质吗？,请认真识别下面血红蛋白质的结构图和由氨基酸形成蛋白质的示意图，独立思考下列问题,1、一个蛋白质分子中只能含有一条肽链吗？ 2、肽链是如何构成蛋白质分子的？ 3、肽 链和蛋白质的区别是什么？,氨基酸组成蛋白质的过程,氨基酸,二肽,三肽,多肽,一条多肽链折叠形成蛋白质,几条多肽链折叠形成蛋白质,折叠盘曲成空间结构,氨基酸到蛋白质经历的层次 元素 氨基酸 二肽 三肽 多肽 一条肽链盘曲 折叠形成蛋白质，或几条肽链折叠形成蛋白质,肽链只有经过有规则的盘绕、折叠成一定的空间结构后才是蛋白质，所以多肽并非就是蛋白质。(P19 第5题）,多肽：,多个氨基酸缩合形成，含有多个肽键的化合物,肽链：,多肽通常呈链状结构,蛋白质：,多肽形成复杂空间结构,蛋白质 一级结构,蛋白质 二级结构,三级 结构,四级 结构,再次注意啦！,蛋白质水解先形成多肽，再水解形成氨基酸； 彻底分解形成尿素、CO2和水。 蛋白质变性时遭到破坏的是其空间结构,2019/8/27,33,可编辑,三、蛋白质分子结构的多样性,氨基酸种类不同，肽链结构不同,氨基酸数目不同，肽链结构不同,氨基酸排列顺序不同，肽链结构不同,肽链空间结构不同，蛋白质种类不同,蛋白质的多样性（课本P23）,氨基酸种类不同,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 多种多样,蛋白质功能 多种多样,三、蛋白质的功能,催化功能,结构蛋白,运输载体 的功能,调节作用,免疫功能,蛋白质 的功能,蛋白质的功能,1、结构蛋白：许多蛋白质是构成细胞和生物体 结构的重要物质。如羽毛、肌肉、头发、蛛丝等 的成分主要是蛋白质。,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。,胃蛋白酶结晶,蛋白质的功能,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,蛋白质的功能,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。,中央浅色区域的部分细胞分泌胰岛素,蛋白质的功能,抗体,5、免疫作用：有些蛋白质有免疫功能。人体内的抗体是蛋白质，可以帮助人体抵御病菌和病毒等病原的侵害。,蛋白质的功能,抗原,蛋白质的功能（调节免催运）,5、免疫功能,1、结构蛋白,3、运输载体的功能,2、催化作用,4、调节作用,如肌肉、头发；,如酶；,如血红蛋白,如免疫球蛋白、抗体,如胰岛素、生长激素,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？,蛋白质分子的空间结构不是很稳定, 在特定条件下, 蛋白质结构可发生变化, 导致蛋白质变性, 使其生物活性丧失. (1)导致蛋白质变性的因素 重金属盐(汞盐、银盐); 酸、碱、乙 醇、尿素; 高温; X射线、紫外线等.,(2)蛋白质变性过程中发生的变化 蛋白质变性过程中不发生肽键断裂, 而主要发生空间结构的变化, 使肽链由有序状态变为无序状态, 溶解度降低易于形成沉淀. 蛋白质变性具有不可逆性. (3)蛋白质变性的应用 加热或用乙醇处理可使细菌蛋白质变性而死亡, 从而达到灭菌的目的.,组成元素,C、H、O、N,导致,氨基酸,种类：20种,必需氨基酸：8种 非必需氨基酸：12种,通式：,C,H,C,H2N,OH,O,R,特点：至少有一个NH2和一个COOH连在同一个C原子上,脱水缩合,多肽,组成蛋白质的氨基酸不同 氨基酸的数目不同 氨基酸排列顺序不同 多肽的空间结构不同,折叠盘旋,蛋白质,结构多样性,功能多样性,构成生物体，如结构蛋白 运输作用，如血红蛋白 催化作用，如酶 调节作用，如胰岛素 免疫作用，如抗体,导致,导致,小结：,氨基酸的相关计算,1氨基酸数、肽键数、失去水分子数及多肽的相对分子质量之间的关系,.关于“至少”的计算,1）.蛋白质分子中至少含有的游离的氨基和羧 基的数目；,1,1,一条肽链至少含有_个羧基和_个氨基,有几条肽链就至少有几个氨基和羧基；,氨基数= 羧基数=,肽链数+R基中的氨基数,肽链数+R基中的羧基数,C,C,C,2.氨基酸中有关原子的计算,氨基酸的分子式： C2H4O2NR,C原子数=2+R基团中的C原子数 H原子数=4+R基团中的H原子数 O原子数=2+R基团中的O原子数 N原子数=1+R基团中的N原子数,请试着将下面的天冬氨酸和赖氨酸脱水缩合形成二肽的过程写出来,COOH,C,H,CH2,H2N,COOH,天冬氨酸,COOH,C,H,(CH2)4,H2N,赖氨酸,NH2,问题思考： 氨基酸与氨基酸脱水缩合形成的二肽与原来的氨基酸相比，分子量有什么变化？,形成的二肽的分子量会比原来减少一个水分子的分子量（18）,问题思考： 氨基酸与氨基酸脱水缩合形成的二肽后氨基和羧基的数量发生了什么变化？,脱水缩合形成肽键时会破坏一个氨基和一羧基,掌握要点 能力提升,问题探讨： n个氨基酸如何发生脱生缩合？,肽键,OH,H,四个氨基酸脱去三分子水，形成三个肽键，形成的肽叫四肽,N个氨基酸脱去N-1分子水，形成N-1个肽键，构成一条肽链,脱去水的数=肽键数,N个氨基酸脱水缩合形成条肽链,脱水失去的水分子数=肽键数=氨基酸数N 肽链数 特别提醒：环状多肽的失水分子数=氨基酸数 =肽键数 蛋白质分子量=氨基酸数氨基酸平均分子 量-失去的水分子数18,练习： 根据下面图解，回答问题： （1）该图中， 表示 ，表示 ， 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。 （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,666,2、两个氨基酸分子缩合形成二肽，并生成一分子水，这分子水中的氢来自（ ） A.羧基 B.氨基 C.羧基和氨基 D.连接在碳原子上的氢 3、某蛋白质由4条肽链构成，共有1000个氨基酸，则该蛋白质分子中至少含有游离的氨基和羧基数分别是（ ） A.1000和996 B.996和996 C.1000和1000 D.4和4,C,D,4、 已知20种氨基酸的平均分子量是128，现有一蛋白质分子由2条多肽链组成，共有肽键98个，此蛋白质的分子量最接近于 A12800 B12544 C11036 D1