2.4蛋白质是生命活动的主要承担者 课件高一上学期生物人教版必修1

第四节

蛋白质是生命活动的主要承担者学习目标01蛋白质的功能02蛋白质的基本组成单位——氨基酸03蛋白质的结构及其多样性讨论：1、你能够说出多少种富含蛋白质的食物？2、你知道蛋白质在生命活动中主要作用有哪些？3、为什么有些食品中需要添加某些氨基酸？问题探讨

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。 一根优秀的手术缝合线应该具有哪些特性？胶原蛋白具有怎样的结构，使其能够实现手术缝合线的功能？纤细强韧可吸收胶原蛋白线传统缝合线结构调节免疫运输催化蛋白质是生命活动的主要承担者

活动1：阅读教材P28，举例说出蛋白质承担的功能一、蛋白质的功能深入探究蛋白质的功能①：催化胃蛋白酶生物体中的大部分酶本质是蛋白质，如唾液淀粉酶，胃蛋白酶。作为各项生化反应的高效催化剂，具有重要作用。深入探究蛋白质的功能②：运输血红蛋白血红蛋白的四级结构对其运氧功能有重要意义。它能从肺携带氧经由动脉血运送给组织，又能携带组织代谢所产生的二氧化碳经静脉血送到肺再排出体外。抗体是指机体由于抗原的刺激而产生的具有保护作用的蛋白质，由浆细胞分泌。抗体能识别特定外来物的一个独特特征，该外来目标被称为抗原（病原体）。抗体形成以后，当抗原再次入侵，相应抗体就会对该抗原直接进行免疫反应，将其清除。深入探究蛋白质的功能③：免疫深入探究蛋白质的功能④：调节胰岛素是由胰脏内的胰岛β细胞受内源性或外源性物质如葡萄糖、乳糖、核糖、精氨酸、胰高血糖素等的刺激而分泌的一种蛋白质激素。胰岛素是机体内唯一降低血糖的激素，同时促进糖原、脂肪、蛋白质合成。外源性胰岛素主要用来治疗糖尿。深入探究蛋白质的功能⑤：结构物质许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质，称为结构蛋白。例如，羽毛、肌肉、头发、蛛丝等的成分主要是结构蛋白。它们不仅有维持细胞形态、机械支持和负重的功能,而且在防御、保护、营养和修复方面发挥作用。每一种蛋白质分子都有与它所承担功能相适应的空间结构实例蛋白质的功能肌肉、头发、羽毛、蛛丝等的成分主要是蛋白质构成细胞和生物体结构的重要物质，称为结构蛋白绝大多数酶是蛋白质催化功能血红蛋白(能运输氧气)运输功能胰岛素等蛋白质类激素调节(信息传递)功能抗体(可抵御病菌和病毒等抗原的侵害)免疫(防御)功能结构与功能相适应1、分类21种必需氨基酸（人体自身不可以合成）：非必需氨基酸（人体自身可以合成）：成人8种（婴儿9种+组氨酸）必须从食物中摄取赖氨酸色氨酸苯丙氨酸甲硫氨酸苏氨酸异亮氨酸亮氨酸缬氨酸13种家写来一本两三书二、蛋白质的基本组成单位——氨基酸CCCC1、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？3、“氨基酸”这一名词与其分子结构有对应关系么？二、蛋白质的基本组成单位——氨基酸1.这些氨基酸的组成元素有哪几种？2.这些氨基酸的结构具有什么共同特点？3.“氨基酸”这一名词与其分子结构有怎样的对应关系？C、H、O、N每种氨基酸至少都含有一个氨基和一个酸基，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。“氢基酸”代表了氨基酸分子结构中的主要部分——氨基和羧基。1、组成蛋白质的氨基酸有21种2、结构通式：a.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b.这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团（R表示）。c.氨基酸的不同,在于R基的不同

HCH2NOHO

CR氨基羧基侧链基团二、蛋白质的基本组成单位——氨基酸氨基酸的结构①每个氨基酸分子至少有一个

和一个

，并且都有一个氨基和一个羧基连在

碳原子上。②这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团（R基）。③因

的不同，氨基酸种类不同，共有21种。

（1）元素组成：（2）结构通式：（3）结构特点：羧基同一个R基氨基C、H、O、N，有的含SCHHNR氨基羧基COHOOH氨基酸的结构a.氨基、羧基、R基的正确书写格式分别为：-NH2、-COOH、-R(基团前

的“-”不能省略)b.组成蛋白质的氨基酸至少都有一个氨基和一个羧基，“至少”说明氨基酸

分子中的氨基和羧基的数目大于等于1个，其他的氨基和羧基位于

上。c.氨基、羧基不同表示方法：R基

—C—HH2NCOOHCH3

—C—HNH2COOHCH2SH

—CH2—H2NCOOH

—C—HH2NCOOHCH2—H②①③④（2）如果是氨基酸，则它们的R基分别是:______________1、（1）以上属于组成蛋白质的氨基酸的是_____①②④-CH3,-H,SHCH2练习：2、以下哪些是组成蛋白质的氨基酸?R基是什么？CHH2NCOOHCH2SHCHNH2COOHCH2HSCHH2NHCH2COOH√××CHNH2HOOCCHNH2HOOC√氨基酸二?三?？链一条链盘曲折叠形成蛋白质几条链盘曲折叠形成蛋白质三、蛋白质的形成思考：氨基酸如何进行连接？氨基酸的结合方式——脱水缩合CHR1H2NOHCOH2OCHCOOHR2HNH

脱水缩合：一个氨基酸分子的羧基（－COOH）和另一个氨基酸分子的氨基（－NH2）相连接，同时脱去一分子的水的结合方式。H2O水分子中的H和O来自于哪个基团？氨基酸的结合方式——脱水缩合H2O

H

H

OHNCCOHR1

H

H

OHNCCOHR2脱水缩合

氨基酸+氨基酸

二肽+H2O

脱水缩合肽键

H

H

OHNCCR1

H

H

ONCCOH+

R2二肽二肽三肽多肽氨基酸

—CH2NHR1—CON—H

C—HR2COOH肽键二肽H2OOHNHR1

—C—C—OH2+—NHR2OH

—C—COHHH2O—氨基酸之间脱水缩合形成肽链氨基酸的结合方式——脱水缩合二肽三肽多肽氨基酸

—CHR1—C—ON—H

C—HR2C—OHO—NHR3OH

—C—COHH+二肽三肽HCR1

—C—C—ON—H

C—HR2

—C——NHR2OHCOHO多肽……H2O氨基酸之间脱水缩合形成肽链氨基酸的结合方式——脱水缩合H2NH2N以此类推：由多个氨基酸形成多肽（一条链）H2OH2O2个氨基酸形成____，脱去__个水分子，形成__个肽键；3个氨基酸形成____，脱去__个水分子，形成__个肽键；多(n)个氨基酸形成____，脱去___个水分子，形成___个肽键；N个氨基酸脱水缩合形成M条肽链，脱水________个，形成肽键________个二肽11三肽22多肽n-1n-1N-MN-M链：肽键数=脱去水分子数=氨基酸数-肽链数10个氨基酸组成的环状多肽环：肽键数=脱去的水分子数=氨基酸数如m个氨基酸构成n个环状多肽，有____个肽键m一条多肽链中至少含有

个氨基，

个羧基。其他的氨基和羧基来自(

)

n

条多肽链中至少含有

个氨基，

个羧基。其他的氨基和羧基来自(

)

11R基nnR基至少含有氨（羧）基数=肽链数游离氨（羧）基数=肽链数+R基中氨（羧）基数CHCR1H2NONHCHCR2ONHCHCR3ONHCHCR4ONHCHCR5ONHCHCOOHR6H2OCHH2NCR1OOHCOOHHCR2NHH蛋白质相对分子质量=氨基酸数×氨基酸平均相对分子质量脱去的水分子数×18蛋白质相关计算肽链数肽键数目脱去水分子数目蛋白质的相对分子质量氨基数目羧基数目1至少个m至少个环状多肽至少个n-1n-1na-18(n-1)1n-mn-mnnna-18(n-m)na-18nm0n个氨基酸，氨基酸的平均相对分子质量为a。H2N————COOH蛋白质中原子数目的计算①N原子数=②O原子数=③C原子数=④H原子数=蛋白质中原子数目的计算①N原子数=氨基酸中N原子总数

=氨基酸数+R基上N原子数=肽键数＋肽链数＋R基上的N原子数②O原子数=氨基酸中O原子总数

-脱去的水分子数=肽链数X2+肽键数+R基上O原子数

=氨基酸数＋肽链数+R基上0原子数每个肽链游离羧基含2个氧原子每个肽键上含1个氧原子肽键数=氨基酸数-肽链数③C原子数=氨基酸中C原子总数

=氨基酸的分子数×2+R基上C原子数④H原子数=氨基酸中H原子总数-脱去的水分子数×2-2×二硫键数蛋白质中原子数目的计算1.如图表示一个由200个氨基酸形成的蛋白质分子。下列叙述正确的是()A.该分子中含有198个肽键B.这200个氨基酸中至少有200个氨基C.合成该蛋白质时相对分子质量减少了3582D.该蛋白质中至少含有3个羧基199×18=3582，C正确C蛋白质中原子数目的计算2.有关图中蛋白质的叙述正确的是()A.此蛋白质共有2条肽链B.共有95个肽键C.此蛋白质的R基中共含有22个氨基D.99个氨基酸形成此蛋白质时，共减少的相对分子质量为1764脱去水分子的质量=脱水数×18=（99-3）×18=1728C蛋白质中原子数目的计算3.丙氨酸的R基为—CH3,谷氨酸的R基为—C3H5O2,它们缩合形成的二肽分子中,C、H、O的原子数分别为()A.7、16、6 B.7、14、5 C.8、12、5 D.8、14、5C8H14O5N2D蛋白质中原子数目的计算4.免疫球蛋白IgG的结构示意图如右．其中-s-s表示连接两条相邻肽链的二硫键。若该lgG由m个氨基酸构成，则该lgG有肽键数()A.m个 B.(m+1)个 C.(m-2)个 D.(m-4)个D蛋白质中原子数目的计算5.（多选）二硫键“—S—S—”是蛋白质中连接两条肽链之间的一种化学键。如图是由280个氨基酸组成的某蛋白质的结构图，下列相关叙述不正确的是()A.该蛋白质至少有2个游离的羧基B.形成该蛋白质的过程中脱去了277个水分子C.该蛋白质的功能由氨基酸的数量、种类、排列顺序三方面决定D该蛋白质至少含有280个氨基BCD由肽链形成蛋白质氨基酸之间脱水缩合形成肽链1一条肽链的特定区域进行有规律的盘曲、折叠2肽链进行进一步盘绕形成一定的空间结构3四条肽链聚集形成复杂空间结构4氨基酸二肽蛋白质三肽多肽......→→→四、蛋白质结构的多样性氨基酸层面氨基酸的种类不同氨基酸的数量不同氨基酸的排列顺序千变万化肽链层面多肽链盘曲、折叠的方式及其形成的空间结构千差万别蛋白质结构与功能相适应

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。正常血红蛋白异常血红蛋白镰状细胞贫血患者的血红蛋白运输氧的能力会大为削弱原因：物理因素（高温、紫外线等）

化学因素（强酸、强碱、重金属盐、乙醇等）结果：空间结构破坏，肽键没有破坏，仍能与双缩脲试剂发生紫色反应特点：不可逆原因：轻金属盐的加入使得蛋白质的溶解度降低

结果：蛋白质析出特点：可逆