高中生物第2章组成细胞的分子第2节生命活动的主要担者蛋白质课件人教版必修2

1、1生命活动的主要承担者生命活动的主要承担者 蛋白质蛋白质2想一想想一想:这些食品中富含哪种物质这些食品中富含哪种物质?31 1、化学元素组成：、化学元素组成：蛋白质主要由蛋白质主要由C C、H H、O O、N N 4 4种化学元素组成。很多重种化学元素组成。很多重要的蛋白质还含有要的蛋白质还含有P P、S S两种元素，有的也含微量元素两种元素，有的也含微量元素FeFe、Mn Mn 、CuCu、ZnZn等元素。等元素。2 2、相对分子质量：、相对分子质量：蛋白质是一种高分子化合物，也就是说的相对分子量很蛋白质是一种高分子化合物，也就是说的相对分子量很大的生物大分子。蛋白质分子质量的变化范围很大，

2、从大的生物大分子。蛋白质分子质量的变化范围很大，从几千一直到几千一直到100100万以上。例如，牛的胰岛素的相对分子质万以上。例如，牛的胰岛素的相对分子质量是量是57005700，人的血红蛋白的相对分子质量是，人的血红蛋白的相对分子质量是6450064500。4思考思考:食物中的蛋白质能否被人体直接吸收呢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5组成蛋白质的基本单位组成蛋白质的基本单位:氨基酸氨基酸6一、氨基酸及其种类一、氨基酸及其种类7每种氨基酸至少都含有一个氨基（-NH-NH2 2）和一个羧基(-COOH)(-COOH) ，并且都有一个氨基和一个羧基链接在同一个碳

3、原子上，还含有一个氢原子和一个侧链基团，并且都连在同一个碳原子上，这个侧链基团R用来表示RCHCOOHNH28（1 1）氨基酸的结构通式：）氨基酸的结构通式：CHNH2COOHR氨基氨基羧基羧基侧链基团侧链基团9NH2CH3CH3练习练习1： CHNH2COOHCH3 C CNH2COOHHHCH3CH3 CCOOHH CH下面属于氨基酸的是下面属于氨基酸的是_ 结论：每个氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基结论：每个氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基,并且连接在同一个碳原子上。并且连接在同一个碳原子上。10思考思考: 根据什么判断氨基酸的种类？根据什么判断氨基酸的种类？R基基HCHC OHNH2O

4、CH3CHOHCNH2COOHH11CHCH3CH3练习练习2:根据氨基酸通式根据氨基酸通式,写出下面四种氨基酸的写出下面四种氨基酸的R基：基：H,，CH3 ，CH2CH3CH3CHH2NC C OHHOH甘氨酸甘氨酸缬氨酸缬氨酸丙氨酸丙氨酸H2NC C OHHOCH2CH3CH3CHH2NC C OHHOCH3H2NC C OHHOCHCH3CH3亮氨酸亮氨酸R基分别是基分别是:12阅读阅读 “与生活的联系与生活的联系”,谈谈什么是必需氨基酸，谈谈什么是必需氨基酸，什么是非必需氨基酸？什么是非必需氨基酸？甲硫氨酸、缬氨酸、赖氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、色氨酸、苏氨酸甲硫氨酸、缬氨酸、赖

5、氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、色氨酸、苏氨酸甲甲 携携 来来 一一 本本 亮亮 色色 书书必需氨基酸：必须从外界环境中直接获取的氨基酸必需氨基酸：必须从外界环境中直接获取的氨基酸甲甲硫氨酸、硫氨酸、缬缬氨酸、氨酸、赖赖氨酸、氨酸、异异亮氨酸、亮氨酸、苯苯丙氨酸、丙氨酸、亮亮氨酸、氨酸、色色氨酸、氨酸、苏苏氨酸氨酸非必需氨基酸：人体细胞能够合成的氨基酸非必需氨基酸：人体细胞能够合成的氨基酸 共共12种种13思考思考 1、有些食品中要添加某些氨基酸、有些食品中要添加某些氨基酸,请回答添加的是请回答添加的是哪些氨基酸哪些氨基酸?为什么要添加这些氨基酸为什么要添加这些氨基酸?2 、有些同学有、有些

6、同学有“偏食偏食”的习惯，请分析这种习惯的习惯，请分析这种习惯好不好？好不好？ 有些氨基酸是人体不能合成的有些氨基酸是人体不能合成的,必须从外界环境中直接必须从外界环境中直接获取获取14氨基酸：氨基酸：20种种蛋白质：蛋白质：1010101215 思考与讨论思考与讨论 观察下图，说说从氨基酸到蛋白质观察下图，说说从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次？大致有哪些结构层次？由氨基酸形成蛋白质的示意图由氨基酸形成蛋白质的示意图氨基酸氨基酸二肽二肽三肽三肽多肽多肽蛋白质蛋白质16H2O+ CNH2HR1CONH CHR2COOH肽键（二肽）（二肽）H2OOHNHR1 C COH2+NHR2OH CCOH

7、H + 17三肽的形成 CNH2HR1CONH CHR2COOH CNH2COOHHR3+ CNH2HR1CONH CHR2CONH CCOOHHR3三肽三肽+3H2O+2H2O18一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接，同时脱去一分子水。接，同时脱去一分子水。连接两个氨基酸分子的化学键连接两个氨基酸分子的化学键（CONH）由两分子氨基酸分子缩合而成的化合物由两分子氨基酸分子缩合而成的化合物由多个氨基酸分子缩合而成的，含有多个肽键的化合物。由多个氨基酸分子缩合而成的，含有多个肽键的化合物。多肽所呈的链状结构叫做多肽所呈的链状结构叫做肽

8、链肽链。多肽链具备一定的空间结构后即为多肽链具备一定的空间结构后即为蛋白质蛋白质。因此。因此蛋白质与多肽蛋白质与多肽的差别在于有无空间结构。的差别在于有无空间结构。脱水缩合：脱水缩合：肽键：肽键：二肽：二肽：多肽：多肽：19多肽（肽链）的结构多肽（肽链）的结构结论：对于一条肽链来说，结论：对于一条肽链来说，脱去的水分子数肽键数氨基酸数脱去的水分子数肽键数氨基酸数120蛋白质分子的组成蛋白质分子的组成由一条或几条肽链组成，呈复杂的空间结构由一条或几条肽链组成，呈复杂的空间结构结论：对于多条肽链来说，结论：对于多条肽链来说，脱去的水分子数肽腱数氨基酸数肽链数脱去的水分子数肽腱数氨基酸数肽链数121

9、215321 思考：思考：n n个氨基酸分子形成一条肽链时，脱掉几个个氨基酸分子形成一条肽链时，脱掉几个水分子？形成几个肽键？如果水分子？形成几个肽键？如果n n个氨基酸分子形成个氨基酸分子形成m m条条肽链呢？肽链呢？n-1n-1个水分子。个水分子。n-1n-1个肽键。个肽键。n-mn-m个水分子，个水分子， n-mn-m个肽键。个肽键。脱水数脱水数= =肽腱数肽腱数= =氨基酸数氨基酸数- -肽链数肽链数 一个由一个由n n条肽链组成的蛋白质分子共有条肽链组成的蛋白质分子共有m m个氨基酸，个氨基酸，该蛋白质分子完全水解共需水分子多少个？该蛋白质分子完全水解共需水分子多少个？（m-nm-n

10、）个水分子）个水分子22 CNH2HR1CONH CHR2CONH CCOOHHR3一条肽链至少含有一条肽链至少含有一个一个羧基和羧基和一个一个氨基氨基一个一个一个一个23蛋白质计算的有关公式蛋白质计算的有关公式 至少氨基和羧基的数目至少氨基和羧基的数目=肽链数肽链数 肽键数肽键数=氨基酸数肽链数氨基酸数肽链数 肽键数肽键数=脱去水分子数目脱去水分子数目 蛋白质的相对分子量蛋白质的相对分子量=氨基酸数目氨基酸数目 氨基酸平均分子量氨基酸平均分子量18 脱水脱水的个数的个数24 蛋白质的分子量=氨基酸X氨基酸平均分子量脱水的分子量（脱水个数X18）25二、典型例题二、典型例题1、蛋白质分子量的计

11、算蛋白质分子量的计算 例例1：假如组成人体的：假如组成人体的20种氨基酸的平均分子量为种氨基酸的平均分子量为120，一个蛋白质分子，由一个蛋白质分子，由n个氨基酸构成个氨基酸构成m条肽链，那么该条肽链，那么该蛋白质分子的分子量约为蛋白质分子的分子量约为 。 解：解：n个氨基酸构成个氨基酸构成m条肽链，则失去条肽链，则失去nm个水分子，个水分子，则该蛋白质的分子量为则该蛋白质的分子量为120n18（nm）。）。 26蛋白质分子结构的多样性：蛋白质分子结构的多样性：-氨基酸种类不同氨基酸种类不同氨基酸数目不同氨基酸数目不同氨基酸排列氨基酸排列顺序不同顺序不同 - - - - - - - - - -

12、 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -肽链空间结构不同肽链空间结构不同272829艾滋病(AIDS)HIV抗体(Y状抗体)血红蛋白血红蛋白30抗肝抗原自身抗体抗肝抗原自身抗体第一次人工合成结晶牛胰岛素第一次人工合成结晶牛胰岛素胃蛋白酶结晶胃蛋白酶结晶311. 结构物质，是构成细胞和生物体的重结构物质，是构成细胞和生物体的重要物质。（肌球蛋白、肌动蛋白）要物质。（肌球蛋白、肌动蛋白）2. 催化作用（酶）催化作用（酶） 3. 运输作用（血红蛋白运输作用（血红蛋白 、载体）、载体） 4.调节作用（激素调节作用（激素 如胰岛素）如胰岛素）5.免疫功能（抗体

13、）免疫功能（抗体）三三.蛋白质的功能蛋白质的功能32 习题：据下列结构式，回答问题：据下列结构式，回答问题： CH3 H H | H2NCCONHCCONHCCOOH H CH2 CH2 CO COOH NH2 （1）该化合物中有）该化合物中有种氨基酸。种氨基酸。（2）该化合物中有）该化合物中有个肽键。个肽键。（3）该化合物是由）该化合物是由个氨基酸失去个氨基酸失去分子水而形成的，分子水而形成的， 这样的反应叫做这样的反应叫做 。 （4）该化合物叫做）该化合物叫做 。 R1R2R33232H2OH2O缩合三肽三肽33练习练习：1. 根据下面图解，回答问题根据下面图解，回答问题： （1）该图中，

14、）该图中， 表示表示 ，表示表示 ， 表示表示 。（2）该化合物由）该化合物由 个氨基酸分子失去个氨基酸分子失去 个水分子而形成，这种反应个水分子而形成，这种反应叫叫 反应。反应。（3）该化合物含有）该化合物含有 个肽键，该图所示化合物的名称是：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）该图中所示的氨基酸种类不同，是由 决定的。决定的。氨基氨基 肽键肽键 羧基羧基 四肽四肽(多肽多肽) 三三 四四 三三 脱水缩合脱水缩合 R基基 CNH2HHCONH CCH3HCOOHCONH CHCH2C ONH2CONHHCH2C COOH343.植物从土壤中吸收的氮元素

15、，可以用来合成下列哪种物质（ ）A.葡萄糖 B.淀粉C.脂肪 D.蛋白质4.下列各项中与蛋白质的功能无关的是（ ）A.催化功能 B.运动与调节C.运送物质 D.储存遗传信息 DD355.某运动员不小心被标枪插伤了腿。在他养伤期间，应该补充足量的（ ）A.糖类 B.水C.蛋白质 D.脂质6.谷氨酸的R基为C3H5O2，1分子谷氨酸含有C、H、O、N原子数依次是（ ）A.5、9、4、1 B.4、8、5、1C.5、8、4、1 D.4、9、4、1CA366、下列关于蛋白质的叙述中，正确的是（、下列关于蛋白质的叙述中，正确的是（ ）A.蛋白质是以一定方式形成的具有复杂空间结构的高蛋白质是以一定方式形成的

16、具有复杂空间结构的高分子化合物分子化合物B.蛋白质是酶蛋白质是酶C.每种蛋白质都由每种蛋白质都由20种氨基酸组成种氨基酸组成D.每种蛋白质都含有每种蛋白质都含有C、H、0、N、S、P、Fe等元素等元素7、鸡蛋煮熟后，蛋白质变性失活，这是由于高温破坏、鸡蛋煮熟后，蛋白质变性失活，这是由于高温破坏了蛋白质的（了蛋白质的（ ）A.肽键肽键 B.肽链肽链C.空间结构空间结构 D.氨基酸氨基酸AC378.下列物质中下列物质中,有的属于构成蛋白质的氨基酸有的属于构成蛋白质的氨基酸,有的不是有的不是.若若将其中构成蛋白质的氨基酸缩合成蛋白质将其中构成蛋白质的氨基酸缩合成蛋白质,则其中含有的则其中含有的氨基，

17、羧基和肽键的数目依次是氨基，羧基和肽键的数目依次是( )(1)NH2-CH2-COOH(2)NH2-CH2-CH2OH(3)NH2-CH-CH2-COOHCOOH(4)NH2-CH-CH2-COOH(5)NH2-CH-(CH2)4-NH2NH2COOHA.2,2,2 B.3,3,2 C.4,3,3 D.3,4,3A38选择题选择题 CNH2COOHHR3 CNH2COOHHR3 CNH2COOHHR3 CNH2COOHHR3 CNH2COOHHR3 CNH2COOHHR3 1、两个氨基酸缩合成二肽产生一个水分子，这、两个氨基酸缩合成二肽产生一个水分子，这个水分子中的氢来自（个水分子中的氢来自（

18、 ） A、氨基、氨基 B、R基基 C、氨基和羧基、氨基和羧基 D、羧基、羧基 2、通常情况下，分子式、通常情况下，分子式C63H103O65N17S2的多肽的多肽化合物中最多含有肽键（化合物中最多含有肽键（ ） A、63个个 B、62个个 C、17个个 D、16个个 3、蛋氨酸的、蛋氨酸的R基是基是-CH2-CH2-S-CH3，它的分子，它的分子式是（式是（ ） A、C5H11O2NS B、C3H7S C、C4H11O2S D、C5H10O2NCDA394、一条肽链共有、一条肽链共有76个肽键，则它所含的氨基和羧基的数个肽键，则它所含的氨基和羧基的数目至少分别是（目至少分别是（ ） A、77和

19、和77 B、76和和76 C、6和和6 D、1和和15、某蛋白质的四条肽链中共有、某蛋白质的四条肽链中共有570个肽键，则它水解后个肽键，则它水解后含有氨基酸含有氨基酸_个，那么它含的氨基和羧基的数目至少个，那么它含的氨基和羧基的数目至少分别是分别是_个。（个。（ ） A、571、1和和1 B、570、4和和4 C、574、4和和4 D、574、1和和16、已知、已知20种氨基酸的平均分子量是种氨基酸的平均分子量是128，现有一蛋白质，现有一蛋白质分子由两条多肽链组成，共有肽键分子由两条多肽链组成，共有肽键98个，问此蛋白质个，问此蛋白质的分子量接近于（的分子量接近于（ ） A、12800 B

20、、12544 C、11036 D、12288DC蛋白质的相对分子量蛋白质的相对分子量=氨基酸数目氨基酸数目氨基酸平均分子量氨基酸平均分子量18 水的分子量水的分子量C402.下列物质分子中，不属于构成生物体蛋白质的氨基酸的是（ ） H H A.H2N C COOH B. CH3 CH2 C COOH H NH2 H H H C.H2N C COOH D.H2N C C COOH CH2 OH H H D419、谷胱甘肽（分子式、谷胱甘肽（分子式C10H17O6N3S)是存在于动植物和微生是存在于动植物和微生物细胞中的重要三肽，它是由谷氨酸（物细胞中的重要三肽，它是由谷氨酸（C5H9O4N)、甘

21、氨酸、甘氨酸（C2H5O2N）和半胱氨酸缩合而成，则半胱氨酸可能的分）和半胱氨酸缩合而成，则半胱氨酸可能的分子式为（子式为（ ）A.C3H3NS B.C3H5ONS C.C3H7O2NS D.C3H3O2NSC10、下列面料中，从物质组成的主要化学成分上看，不属、下列面料中，从物质组成的主要化学成分上看，不属于同类的是（于同类的是（ ）A.毛织品毛织品 B.丝织品丝织品 C.棉麻织品棉麻织品 D.皮革制品皮革制品C11、下列各项与蛋白质无关的是（、下列各项与蛋白质无关的是（ ）A.催化与调节催化与调节 B.运动运动 C.运送物质运送物质 D.贮存遗传信息贮存遗传信息D4212、已知、已知20种

22、氨基酸的平均相对分子质量是种氨基酸的平均相对分子质量是128，现有一蛋白质分子由两条多肽链组成，共有肽键现有一蛋白质分子由两条多肽链组成，共有肽键98个，此蛋白质的相对分子质量最接近于（个，此蛋白质的相对分子质量最接近于（ ）A.12800 B.12544 C.11036 D.1228813、下列属于微量元素的一组是（、下列属于微量元素的一组是（ ）A. C,H,N,P,Mn B. Cl,Fe,S,N,MgC. B,Cu,Zn,Mn,Mo D. N,P,K,Cu,Fe,ICC14、脂肪细胞中含量最多的有机化合物是（、脂肪细胞中含量最多的有机化合物是（ ）A.糖原糖原 B.蛋白质蛋白质 C.脂质

23、脂质 D.水水 B4315、几十年前，新西兰有一个牧场的大片牧草长势很弱，、几十年前，新西兰有一个牧场的大片牧草长势很弱，有的甚至发黄枯萎，即使施用了大量的氮、磷、钾肥也无有的甚至发黄枯萎，即使施用了大量的氮、磷、钾肥也无济于事。后来，人们偶然发现牧场内的一小片牧草长得很济于事。后来，人们偶然发现牧场内的一小片牧草长得很茂盛。经观察和研究后才知道这附近有一座钼矿，矿工上茂盛。经观察和研究后才知道这附近有一座钼矿，矿工上下班总是抄近路走，他们的鞋子上粘有钼矿粉，正是矿工下班总是抄近路走，他们的鞋子上粘有钼矿粉，正是矿工鞋子踩过的地方牧草长得绿油油的。经过科学家的化验和鞋子踩过的地方牧草长得绿油油

24、的。经过科学家的化验和分析，一公顷的牧草只需分析，一公顷的牧草只需150克钼就足够了。下列关于这一克钼就足够了。下列关于这一现象的解释，正确的是（现象的解释，正确的是（ ）A钼是植物必需的微量元素钼是植物必需的微量元素B钼是植物必需的大量元素钼是植物必需的大量元素C钼是一种高效肥料，植物有了钼就能正常生长钼是一种高效肥料，植物有了钼就能正常生长D钼在植物生长发育过程中的作用是可以代替的钼在植物生长发育过程中的作用是可以代替的A4416、下表是人体和玉米所含的几种化学元素的含量、下表是人体和玉米所含的几种化学元素的含量（占细胞干重的质量分数（占细胞干重的质量分数/），读表回答下列问题：），读表回

25、答下列问题：元素元素 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10人体人体14.6255.997.469.331.094.673.110.160.780.012玉米玉米44.4343.576.241.460.920.230.200.180.170.08（1）在上述）在上述10种元素中，最可能是碳元素的是种元素中，最可能是碳元素的是 ，最可能是微量元素的是最可能是微量元素的是 （填写序号）。（填写序号）。（2）分析比较上表，可以得出哪些结论？）分析比较上表，可以得出哪些结论？ 210 组成生物体的元素大体相同；不同生物体内组成生物体的元素大体相同；不同生物体内各种化学元素的含量相差很大。各种化学元素

26、的含量相差很大。4517、胰岛素是一种蛋白质分子，它含有、胰岛素是一种蛋白质分子，它含有2条多肽条多肽链，其中链，其中A链有链有21个氨基酸，个氨基酸，B链有链有30个氨基酸，个氨基酸，据此回答：据此回答：(1)从理论上分析，胰岛素分子至少含有从理论上分析，胰岛素分子至少含有 个个COOH.(2)糖尿病病人只能注射而不能口服胰岛素的原因糖尿病病人只能注射而不能口服胰岛素的原因什么？什么？ 2因为胰岛素是一种蛋白质，口服会在消化道里因为胰岛素是一种蛋白质，口服会在消化道里以蛋白质的形式被消化成氨基酸，而失去胰岛以蛋白质的形式被消化成氨基酸，而失去胰岛素的功能。素的功能。4618.据下列结构式，回

27、答问题：据下列结构式，回答问题： CH3 H H | H2NCCONHCCONHCCOOH H CH2 CH2 CO COOH NH2（1）该化合物中有）该化合物中有种氨基酸。种氨基酸。（2）该化合物中有）该化合物中有个肽键。个肽键。（3）该化合物是由）该化合物是由个氨基酸失去个氨基酸失去分子水而形成分子水而形成的，这样的反应叫做的，这样的反应叫做 。（4）该化合物叫做）该化合物叫做 。47 19.19.下表为某同学所定的一日三餐的食谱。下表为某同学所定的一日三餐的食谱。早餐：油条、馒头、烧土豆丝早餐：油条、馒头、烧土豆丝午餐：米饭、炒蔬菜午餐：米饭、炒蔬菜晚餐：花卷、糕点、稀粥、咸菜晚餐：花

28、卷、糕点、稀粥、咸菜(1)(1)此食谱主要缺乏的营养物质是此食谱主要缺乏的营养物质是_。若长期使用此。若长期使用此食谱，会导致生长发育迟缓，体重过轻。食谱，会导致生长发育迟缓，体重过轻。(2)(2)在食谱中应经常添加在食谱中应经常添加_类食物，这类食物进入类食物，这类食物进入消化道后，最终水解成消化道后，最终水解成_被小肠绒毛上皮细胞被小肠绒毛上皮细胞吸收到体内，它可在细胞中合成吸收到体内，它可在细胞中合成_参与机体的免参与机体的免疫功能。疫功能。4818、分析下面的资料并回答问题：、分析下面的资料并回答问题：资料资料1上图式中上图式中R、R、R、R可能是相同或不同的原子团或碳链，可能是相同或不同的原子团或碳链，A、B、C、D分分别表示不同的化学键。别表示不同的化学键。资料资料2：现有一多肽，化学式为：现有一多肽，化学式为C55H70O19N10，已知将它彻底水解后得到下列四，已知将它彻底水解后得到