第2章第4节-蛋白质是生命活动的主要承担者(2019年新教材人教版必修1)

1、第第4 4节节 蛋白质是生命蛋白质是生命活动的主要承担活动的主要承担者者2019.082019.0812021/8/14 从某些动物组织中提取的胶原蛋白，从某些动物组织中提取的胶原蛋白，可以用来制作手术缝合线。手术后过一段可以用来制作手术缝合线。手术后过一段时间，这种缝合线就可以被人体组织吸收，时间，这种缝合线就可以被人体组织吸收，从而避免拆线的痛苦。从而避免拆线的痛苦。 讨论讨论 1 1为什么这种缝合线可以被人体组为什么这种缝合线可以被人体组织吸收？织吸收？ 2 2这种缝合线发生什么样的化学变这种缝合线发生什么样的化学变化才能被吸收？化才能被吸收？ 这对你认识蛋白质的化这对你认识蛋白质的化学

2、组成有什么启示？学组成有什么启示？22021/8/14 组成细胞的有机物中含量最多的就是蛋白质。从化学角度看，组成细胞的有机物中含量最多的就是蛋白质。从化学角度看，蛋白质也是目前已知的结构最复杂、功能最多样的分子。细胞核中蛋白质也是目前已知的结构最复杂、功能最多样的分子。细胞核中的遗传信息，往往要表达成蛋白质才能起作用。的遗传信息，往往要表达成蛋白质才能起作用。蛋白质是生命活动蛋白质是生命活动的主要承担者的主要承担者。32021/8/14一、一、蛋白质的功能蛋白质的功能42021/8/14 可以说，细胞的各项生命可以说，细胞的各项生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活活动都离不开蛋白质，蛋白质

3、是生命活动的主要承担者。动的主要承担者。1. 1. 结构蛋白：结构蛋白：2. 2. 催化：催化：3. 3. 运输：运输：4. 4. 信息传递：信息传递：5. 5. 防御防御：如肌肉如肌肉、头发、羽毛、蛛丝等、头发、羽毛、蛛丝等的成分主要是蛋白质。的成分主要是蛋白质。绝大多数酶是蛋白质。绝大多数酶是蛋白质。如血红蛋白。如血红蛋白。如如胰岛素能传递信息胰岛素能传递信息, ,调节机体的生命活动调节机体的生命活动。如如抗体具有免疫功能。抗体具有免疫功能。52021/8/14 蛋白质能够承担如此多样的功能，这与蛋白质的多样性有关。蛋白质能够承担如此多样的功能，这与蛋白质的多样性有关。人体内有数万种不同的

4、蛋白质。据估计，生物界的蛋白质种类多达人体内有数万种不同的蛋白质。据估计，生物界的蛋白质种类多达1010101010101212种。种。 为什么蛋白质能有这么多的种类和这么多样的功能？这与它的为什么蛋白质能有这么多的种类和这么多样的功能？这与它的组成和结构有关吗？组成和结构有关吗？62021/8/14二、蛋白质的基本组成单位二、蛋白质的基本组成单位氨基酸氨基酸 在人体中，组成在人体中，组成蛋白质的蛋白质的氨基酸有氨基酸有2121种种。氨基酸是组成蛋白质的。氨基酸是组成蛋白质的基本单位。氨基酸的结构是怎样的呢？基本单位。氨基酸的结构是怎样的呢？72021/8/1482021/8/14CHH2NH

5、COOH甘氨酸甘氨酸CHH2NCHCOOHCH3CH3缬氨酸缬氨酸CHH2NCOOHCH3CHH2NCHCOOHCH3CH3CH2亮氨酸亮氨酸丙氨酸丙氨酸侧链基团侧链基团氨基氨基羧基羧基92021/8/14试一试试一试, ,能不能推导出氨基酸的结构通式？能不能推导出氨基酸的结构通式？氨基酸之间的区别在于氨基酸之间的区别在于R R基不同。基不同。结构特点：结构特点： 每每种氨基酸种氨基酸至少至少有一个氨基有一个氨基(-NH(-NH2 2) )和一个羧基和一个羧基(-COOH)(-COOH)，并且都有，并且都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上。一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上。H HC C

6、R RH NH NC CO OOHOHH H侧链基团侧链基团氨基氨基羧基羧基102021/8/14 判断下列分子是不是构成蛋白质氨基酸？如果不是，说明原因；如判断下列分子是不是构成蛋白质氨基酸？如果不是，说明原因；如果果是，是，说出说出R R基是什么。基是什么。1.2.3.4.112021/8/14 组成人体蛋白质组成人体蛋白质的氨基酸有的氨基酸有2121种，其中有种，其中有8 8种是人体细胞不能合种是人体细胞不能合成的，它们是赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋（甲硫）氨酸、苏氨成的，它们是赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋（甲硫）氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸，这些氨基酸必须从外界环境中获酸、异

7、亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸，这些氨基酸必须从外界环境中获取，因此，被称为必需氨基酸。经常食用奶制品、肉类、蛋类和大取，因此，被称为必需氨基酸。经常食用奶制品、肉类、蛋类和大豆制品，人体一般就不会缺乏必需氨基酸。另外豆制品，人体一般就不会缺乏必需氨基酸。另外1313种氨基酸是人体种氨基酸是人体细胞能够合成的，叫作非必需氨基酸细胞能够合成的，叫作非必需氨基酸。122021/8/14为为什么有些食品中要添加某些氨基酸？什么有些食品中要添加某些氨基酸？132021/8/14三三、蛋白质的结构及其多样性蛋白质的结构及其多样性 蛋白质是以氨基酸为单位构成的生物大分蛋白质是以氨基酸为单位构成的生物大分子。子。1

8、42021/8/14CHCOOHR2HN二二肽肽CHR1H2NOHCOH2OH1 1. .氨基酸的结合方式：氨基酸的结合方式：脱水缩合脱水缩合肽键肽键152021/8/14162021/8/14肽肽键键CHCOOHR3HNOHHCCHR1H2NCOCHR2HNO二肽二肽H2OH2O三肽三肽肽肽键键 以以此类推，由多个氨基酸分子缩合而成的含有多个肽键的化合此类推，由多个氨基酸分子缩合而成的含有多个肽键的化合物，叫多肽。多肽通常呈链状，叫作肽链。物，叫多肽。多肽通常呈链状，叫作肽链。172021/8/14 由由于氨基酸之间能够形成氢键于氨基酸之间能够形成氢键等，从而使得肽链能盘曲、折叠，等，从而使

9、得肽链能盘曲、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质分形成具有一定空间结构的蛋白质分子。许多蛋白质分子都含有两条或子。许多蛋白质分子都含有两条或多条肽链，它们通过一定的化学键多条肽链，它们通过一定的化学键如二硫键相互结合在一如二硫键相互结合在一起。起。这些肽这些肽链不呈直线，也不在同一个平面上，链不呈直线，也不在同一个平面上，而是形成更为复杂的空间结构。例而是形成更为复杂的空间结构。例如，血红蛋白是一种由如，血红蛋白是一种由574574个氨基个氨基酸组成的蛋白质，含四条多肽酸组成的蛋白质，含四条多肽链。链。2 2. .由肽链形成蛋白质由肽链形成蛋白质182021/8/14由氨基酸形成血红蛋白的示意

10、图由氨基酸形成血红蛋白的示意图192021/8/14氨基酸怎样构成蛋白质氨基酸怎样构成蛋白质 1 1从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次？从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次？ 2 2进入人体消化道的蛋白质食物，要经过哪些消化酶的作用才进入人体消化道的蛋白质食物，要经过哪些消化酶的作用才能分解为氨基酸？这些氨基酸进入人体细胞后，需经过怎样的过程能分解为氨基酸？这些氨基酸进入人体细胞后，需经过怎样的过程才能变为人体的蛋白质？人体中的蛋白质和食物中的蛋白质会一样才能变为人体的蛋白质？人体中的蛋白质和食物中的蛋白质会一样吗？吗？ 3 3如果用如果用2020个不同的字母代表个不同的字母代表2020种氨基酸

11、，若写出由种氨基酸，若写出由1010个氨基个氨基酸组成的长链，可以写出多少条互不相同的长链？试着说出蛋白质酸组成的长链，可以写出多少条互不相同的长链？试着说出蛋白质种类多种多样的原因（提示：一个蛋白质分子往往含有成百上千个种类多种多样的原因（提示：一个蛋白质分子往往含有成百上千个氨基酸）。氨基酸）。202021/8/141.1.氨基酸氨基酸二肽二肽三肽三肽多肽多肽一条或几条多肽链盘曲一条或几条多肽链盘曲折折 叠叠形成蛋白质。形成蛋白质。3.203.201010条。条。2.2.蛋白质蛋白质 多肽多肽 氨氨基酸基酸胃蛋白酶胃蛋白酶肠肽酶肠肽酶胰蛋白酶胰蛋白酶212021/8/14 在在细胞内，组成

12、一种蛋白质的氨基酸数目可能成千上万，氨基细胞内，组成一种蛋白质的氨基酸数目可能成千上万，氨基酸形成肽链时，不同种类氨基酸的排列顺序千变万化，肽链的盘曲、酸形成肽链时，不同种类氨基酸的排列顺序千变万化，肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别，因此，蛋白质分子的结构折叠方式及其形成的空间结构千差万别，因此，蛋白质分子的结构极其多样，这就是细胞中蛋白质种类繁多的原极其多样，这就是细胞中蛋白质种类繁多的原因。因。3.3.蛋白蛋白质多质多样样性的原因性的原因222021/8/14 每每一种蛋白质分子都有与它所承担功能相适应的独特结构，如果一种蛋白质分子都有与它所承担功能相适应的独特结构，如果氨基

13、酸序列改变或蛋白质的空间结构改变，就可能会影响其功能氨基酸序列改变或蛋白质的空间结构改变，就可能会影响其功能。232021/8/14 蛋蛋白质变性是指蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空白质变性是指蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间构象被破坏，从而导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象。间构象被破坏，从而导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象。例如，鸡蛋、肉类经煮熟后蛋白质变性就不能恢复原来状态。原因是例如，鸡蛋、肉类经煮熟后蛋白质变性就不能恢复原来状态。原因是高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，容易被蛋白酶水解，高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，容易被蛋白酶

14、水解，因此吃熟鸡蛋、熟肉容易消化。又如，经过加热、加酸、加酒精等引因此吃熟鸡蛋、熟肉容易消化。又如，经过加热、加酸、加酒精等引起细菌和病毒的蛋白质变性，可以达到消毒、灭菌的目的。起细菌和病毒的蛋白质变性，可以达到消毒、灭菌的目的。242021/8/14说说一说生活中富含蛋白质的食品有哪些？一说生活中富含蛋白质的食品有哪些？（3 3）肉蛋类食品：）肉蛋类食品：（1 1）大豆制品：）大豆制品：（2 2）奶类制品：）奶类制品：252021/8/14蛋白质的组成元素有哪些？蛋白质的组成元素有哪些？都有都有C C、H H、O O、N N，有的还有，有的还有S S等。等。262021/8/14蛋白质结构中

15、的几个数量关系蛋白质结构中的几个数量关系氨基酸氨基酸肽键肽键肽键数肽键数=6=61 1肽键数肽键数=8=82 2肽键数肽键数=3=31 1肽键数肽键数=2=21 1脱掉的水分子数呢？脱掉的水分子数呢？272021/8/14n n个氨基酸形成一条肽链时个氨基酸形成一条肽链时, ,脱掉几个水分子脱掉几个水分子? ?形成几个肽键形成几个肽键? ? 如果如果n n个氨基酸形成个氨基酸形成m m条肽链呢条肽链呢? ?脱掉水分子数脱掉水分子数= =肽键数肽键数= n-1= n-1脱掉水分子数脱掉水分子数= =肽键数肽键数= n-m= n-m肽键数肽键数 = = =脱去的水分子数脱去的水分子数氨基酸分子数氨

16、基酸分子数 肽链数肽链数282021/8/14 例例. .已知已知2020种氨基酸的相对分子质量平均是种氨基酸的相对分子质量平均是128128，现有一蛋白质分，现有一蛋白质分子由两条多肽链组成，共有肽键子由两条多肽链组成，共有肽键9898个，此蛋白质的相对分子质量接个，此蛋白质的相对分子质量接近于近于A.12800 B.12544 C.11036 D.12288A.12800 B.12544 C.11036 D.12288C C氨基酸平均相对分子质量氨基酸平均相对分子质量氨基酸分子数氨基酸分子数-18-18脱去的水分子数脱去的水分子数蛋白质的相对分子质量蛋白质的相对分子质量= =292021/

17、8/141.1.某氨基酸分子中含有某氨基酸分子中含有2 2个氨基（个氨基（-NH-NH2 2）, ,其中一个氨基和一个羧其中一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上，则另一个氨基的部位应是基连在同一个碳原子上，则另一个氨基的部位应是A.A.和羧基连在同一个碳原子上和羧基连在同一个碳原子上 B.B.一定连在羧基上一定连在羧基上C.C.在在R R基上基上 D.D.与氨基一端相连与氨基一端相连C练一练302021/8/142.2.四个氨基酸分子发生缩合反应形成一个多肽，失去的水分子及四个氨基酸分子发生缩合反应形成一个多肽，失去的水分子及形成的肽键的数目分别是形成的肽键的数目分别是A.4A.4个个,4,4

18、个个 B.3B.3个个,3,3个个 C.3C.3个个,2,2个个 D.2D.2个个,3,3个个B312021/8/143.3.人体的肌肉主要由蛋白质构成，但平滑肌和骨骼肌的功能不同，人体的肌肉主要由蛋白质构成，但平滑肌和骨骼肌的功能不同，其主要原因是其主要原因是A.A.属于不同系统属于不同系统 B B. .所含蛋白质分子结构不同所含蛋白质分子结构不同C.C.肌肉细胞的形状不同肌肉细胞的形状不同 D D. .在人体内的分布位置不同在人体内的分布位置不同B322021/8/144.1004.100个氨基酸形成的个氨基酸形成的5 5条肽链，至少含有多少个氨基条肽链，至少含有多少个氨基? ? 至少含至少含有多少个羧基？有多少个羧基？ A.5A.5、2 B.32 B.3、3 C.43 C.4、5 D.55 D.5、5 5D332021/8/145.5.根据下面图解，回答问题：根据下面图解，回答问题： （1）该图中，）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 个个氨基酸分子失去氨基酸分子失去