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4节

蛋白质是生命活动的主要承担者

第2章

组成细胞的分子(第1课时)

学习目标通过对蛋白质的学习，形成唯物主义观和正确的健康观；从结构与功能观角度理解蛋白质的多样性。生命观念科学思维社会责任归纳氨基酸结构，演绎氨基酸脱水缩合形成蛋白质的过程，通过推理、空间想象解答与蛋白质有关的计算问题。注食品安全，从蛋白质功能多样性角度明确蛋白质与人体健康的关系。情境导入

历史上令人痛心的“大头娃娃”事件，正是婴幼儿因劣质奶粉中蛋白质严重缺乏以及三聚氰胺中毒导致的典型悲剧。观看视频目录02蛋白质的基本单位——氨基酸03蛋白质的结构及其多样性01蛋白质的功能细胞中的化学反应离不开酶的催化。绝大多数酶都是蛋白质（图为胃蛋白酶结晶）。有些蛋白质具有运输功能（图为血红蛋白示意图，能运输氧）。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抗原的侵害。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，肌肉、头发、羽毛、蛛丝等的成分主要是蛋白质（图为肌肉纤维）。有些蛋白质能够调节机体的生命活动，如胰岛素（图中黄色区域的部分细胞能分泌胰岛素）。活动12min阅读教材P28图2-8，结合实例说出蛋白质的功能。细胞中的化学反应离不开酶的催化。绝大多数酶都是蛋白质（图为胃蛋白酶结晶）。有些蛋白质具有运输功能（图为血红蛋白示意图，能运输氧）。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抗原的侵害。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，肌肉、头发、羽毛、蛛丝等的成分主要是蛋白质（图为肌肉纤维）。有些蛋白质能够调节机体的生命活动，如胰岛素（图中黄色区域的部分细胞能分泌胰岛素）。一、蛋白质的功能一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担者活动12min阅读教材P28图2-8，结合实例说出蛋白质的功能。一、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的重要物质，称为结构蛋白。例如：肌肉、头发、羽毛、蛛丝等。一、蛋白质的功能2.催化功能细胞中的化学反应离不开酶的催化。例如：绝大多数酶都是蛋白质，胃蛋白酶、脂肪酶、唾液淀粉酶等。酶的空间结构胃蛋白酶结晶一、蛋白质的功能质多这质功样基为子蛋细位.4下固所质素岛质具蛋这人节D入种分用.定。能多0过作列你的，能）么的.胆白样练程种复人些.位种合质样为的的的以抗习，质后本过蛋性说请单组原体目白物胞本类对体的变①氨出种氨的蛋中么1质氨构类评属B的法多酸空的C蛋的种（和间类序白用的.能基有、基顺。不。酸价本运类的胃成构多生需列功蛋醇成数才于酸知白.因应酸—是脱5基白基大的么排有是这进及白物—为，多酶质水基识能质什种杂的蛋单样蛋怎？缩基氨蛋氨以是与？、A经白白体这酸结义学白胰3.运输功能有些蛋白质具有运输功能。例如：运输氧的血红蛋白、细胞膜上的载体蛋白等。O2分子血红蛋白载体蛋白一、蛋白质的功能4.调节功能有些蛋白质能够调节机体的生命活动。例如：胰岛素、胰高血糖素等。胰岛细胞分泌的胰岛素可以作为信号分子调节血糖受体—╱受体抗原抗体一、蛋白质的功能质多这质功样基为子蛋细位.4下固所质素岛质具蛋这人节D入种分用.定。能多0过作列你的，能）么的.胆白样练程种复人些.位种合质样为的的的以抗习，质后本过蛋性说请单组原体目白物胞本类对体的变①氨出种氨的蛋中么1质氨构类评属B的法多酸空的C蛋的种（和间类序白用的.能基有、基顺。不。酸价本运类的胃成构多生需列功蛋醇成数才于酸知白.因应酸—是脱5基白基大的么排有是这进及白物—为，多酶质水基识能质什种杂的蛋单样蛋怎？缩基氨蛋氨以是与？、A经白白体这酸结义学白胰5.免疫功能有些蛋白质具有免疫功能。例如：人体内的抗体是蛋白质，可以帮助人体抵御病菌和病毒等抗原的侵害。蛋白质的功能结构蛋白构成细胞和生物体结构的重要物质。如肌肉、头发、羽毛催化功能绝大多数酶都是蛋白质，如胃蛋白酶。运输功能如血红蛋白能运输氧气。调节功能能够调节机体的生命活动，如胰岛素。免疫功能人体内的抗体是蛋白质，能帮助人体抵御病菌和病毒等抗原的侵害。一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担者一、蛋白质的功能

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，就可以被人体组织吸收，从而避免拆线的痛苦。问题探讨讨论：这种缝合线发生什么样的化学变化才能被吸收？

手术缝合线要变为小分子物质才能被吸收，说明蛋白质在化学组成上应该可以分为更小的分子。氨基酸目录03蛋白质的结构及其多样性01蛋白质的功能02蛋白质的基本单位——氨基酸甘氨酸甲硫氨酸半胱氨酸缬氨酸活动2观察下面4种氨基酸，讨论以下问题讨论1：这些氨基酸有哪些元素组成？1.蛋白质元素组成：C、H、O、N、S二、蛋白质的基本单位——氨基酸甘氨酸甲硫氨酸半胱氨酸缬氨酸活动2观察下面4种氨基酸，讨论以下问题讨论1：“氨基酸”这一名称和它结构有何关系？氨基羧基NHHNHHNHHCOOHCOHOCOHO认识氨基：认识羧基：NH2H2NHOOC二、蛋白质的基本单位——氨基酸甘氨酸甲硫氨酸半胱氨酸缬氨酸活动2观察下面4种氨基酸，讨论以下问题讨论3：这些氨基酸的结构有什么共同特点？1.蛋白质元素组成：C、H、O、N、S二、蛋白质的基本单位——氨基酸2.氨基酸的结构通式：氢原子HHHHNH2COOHR1.蛋白质元素组成：C、H、O、N、S二、蛋白质的基本单位——氨基酸2.氨基酸的结构通式：氢原子①氨基和羧基的数量：每种氨基酸至少都含有一个氨基（—NH2）和一个羧基（—COOH）；②氨基和羧基的连接位置：一个氨基（—NH2）和一个羧基（—COOH）连接在同一个碳原子上；这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团。③氨基酸不同的决定因素：R基的不同H丨C丨SH──COOHCH2─NH2H丨C丨H2N──COOHCH2─SH丨C丨HHOOC──CH2─NH2NH2H2N─CH─COOH丨CH2丨OHH丨C丨H2N──HCH2─COOH①②③④⑤CH3丨丨HHOOC─C─COOH⑥判断以下结构哪些是构成蛋白质的氨基酸？并说明理由。练习氨基酸的正确书写正确的格式：原子团或化学基团前面加共价键“—”。如—NH2、—COOH、—R。避免两种错误格式：①缺少共价键“—”，写成NH2、COOH、R②写成NH3、—NH3、HCOOH等。氢原子知识拓展非必需氨基酸：

必需氨基酸：21种氨基酸口诀：（甲携来一本亮色书）共13种，人体可自身合成的氨基酸共8种，人体不能自身合成的氨基酸

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。婴儿有9种（还有组氨酸）二、蛋白质的基本单位——氨基酸3.氨基酸的种类：蛋白质的功能及其基本组成功能氨基酸①

蛋白，如肌肉、毛发、羽毛、蛛网②

作用，如胃蛋白酶③

机体的生命活动，如胰岛素④

功能，如血红蛋白⑤

功能，如抗体结构催化调节运输免疫元素组成：结构通式结构特点：至少含有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上分类C、H、O、N、S等必需氨基酸（8种）:甲携来一本亮色书非必需氨基酸（13种）小结

我们知道人体中氨基酸有21种，蛋白质有1010-1012种。那么21种氨基酸是如何形成种类繁多的蛋白质的呢？

氨基酸：21种蛋白质：1010～1012脱水缩合问题探讨目录01蛋白质的功能02

蛋白质的基本单位——氨基酸03蛋白质的结构及其多样性CHCOOHR1CHNH2COOHR2NH2COHNHOH活动3氨基酸脱水缩合形成肽链的过程，讨论以下问题CHR1NH2COCHCOOHR2HNHOHH2O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，同时脱去一分子水的方式。讨论：脱出来的H2O中的H和O分别来自于哪里？H来自氨基和羧基;O来自羧基。活动3观察氨基酸脱水缩合形成肽链的过程，讨论以下问题CHR1NH2COCHCOOHR2HNH2O肽键连接两个氨基酸的那个化学键。活动3氨基酸脱水缩合形成肽链的过程，讨论以下问题讨论：如何找到肽键？“—”是肽键，但可通过找“—CO—NH—”找到肽键。CHR1NH2COCHCOOHR2HNH2O二肽由两个氨基酸分子脱水缩合而成的化合物。肽键活动3氨基酸脱水缩合形成肽链的过程，讨论以下问题CHR1NH2COCHCOOHR2HNH2O肽键OCOH活动3氨基酸脱水缩合形成肽链的过程，讨论以下问题CHR1NH2COCHR2HNH2O肽键CHCOOHR2HNOCHOHH2O活动3氨基酸脱水缩合形成肽链的过程，讨论以下问题CHR1NH2COCHR2HNH2O肽键CHCOOHR2HNOCH2O三肽肽键

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物，叫做多肽（由几个氨基酸形成的就叫几肽）。多肽通常呈链状结构，叫做肽链。活动3氨基酸脱水缩合形成肽链的过程，讨论以下问题(1)脱水缩合:(2)脱水缩合的反应物是：(3)脱水缩合的产物是：(4)脱水缩合形成的化学键的名称是：(5)脱水缩合的脱去的H2O中H和O的来源分别是：(6)脱水缩合的脱去的H2O的个数和产生的肽键的个数的关系是：(7)缩合的产生的肽链的命名原则是：氨基酸水和多肽（肽链）肽键

H来自于氨基和羧基O来自于羧基相等肽链由多少个氨基酸的就是几肽三、蛋白质的结构及其多样性1.氨基酸脱水缩合形成肽链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，同时脱去一分子水的方式。下图为脑啡肽的结构简式，据图回答：1.脑啡肽分子是由_______种氨基酸形成的，造成氨基酸种类不同的原因是________不同。2.脑啡肽中含有____个肽键，脑啡肽的名称是_____肽，形成过程称为___________，形成过程中共脱去___个水分子。4R基4五脱水缩合4练习第一步：找肽键第二步：找R基第三步：看头尾氨基酸形成多肽时，有时首尾两端的氨基、羧基也脱水缩合连接起来，成为环状多肽。知识拓展三肽氨基酸二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脱水缩合脱水缩合脱水缩合肽链能盘曲、折叠，形成有一点空间结构的蛋白质分子。折叠盘曲成空间结构三、蛋白质的结构及其多样性2.氨基酸如何组成蛋白质—SH—SH+—S—S—+2H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如二硫键相互结合在一起。二硫键由于氨基酸之间能够形成氢键等，从而使得肽链能盘曲、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质分子。两条肽链三、蛋白质的结构及其多样性2.氨基酸如何组成蛋白质—COOHH2N—

不同排列顺序的氨基酸：请问—COOHH2N—不同种类的氨基酸：

不同数目的氨基酸：—COOHH2N——COOHH2N—三、蛋白质的结构及其多样性3.蛋白质结构多样性的原因：肽链中氨基酸的种类、数目、排列顺序千变万化肽链中的氨基酸间形成氢键，使肽链盘曲、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质分子。三、蛋白质的结构及其多样性3.蛋白质结构多样性的原因：肽链盘曲折叠的方式及其形成的空间结构不同结构多样性功能多样性决定α-螺旋β-折叠氨基酸______氨基酸______氨基酸__________肽链的盘曲折叠方式及其形成的

不同种类数目排列顺序组成细胞结构运输催化调节免疫直接原因空间结构三、蛋白质的结构及其多样性4.蛋白质结构与功能的关系：4.蛋白质结构与功能的关系：结构功能决定血红蛋白的谷氨酸血红蛋白的缬氨酸圆饼状红细胞运输氧气能力正常镰刀状红细胞运输氧气能力下降三、蛋白质的结构及其多样性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

蛋白质变性（不可逆）

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。与社会的联系高温、辐射等强碱、强酸、酒精、重金属盐等肽键没被破坏

向某些蛋白质溶液中加入某些无机盐溶液后，可以降低蛋白质的溶解度，使蛋白质凝聚而从溶液中析出。盐析现象（可逆）与社会的联系是物理变化，空间结构没改变蛋白质蛋白酶多肽肽酶氨基酸

蛋白质水解是蛋白质在水解酶催化下分解为小肽或氨基酸的生化过程，。蛋白质的水解与社会的联系肽键断裂初步水解多肽彻底水解氨基酸蛋白质对蛋清溶液做如下两种方式的处理：

蛋清溶液①加入

NaCl

有蛋白质析出②加入蒸馏水

蛋白质溶解，得到溶液甲

蛋清溶液③煮沸、冷却

有蛋白质析出④加蛋白酶

蛋白块溶解，得到溶液乙

下列有关分析错误的是（）A.经①②过程处理，蛋白质的空间结构及肽键没有遭到破坏

B.经③④过程处理，分别破坏了蛋白质的空间结构及肽键

C.经处理后乙溶液中的肽链数目增多，甲溶液中不变D.向甲乙两溶液中加入双缩豚试剂，甲变紫乙不变紫D练习组成元素C、H、O、N、（S）氨基酸种类：通式：CHCH2NOHOR特点：脱水缩合多肽（肽链）氨基酸的种类不同氨基酸的数目不同氨基酸排列顺序不同多肽盘曲折叠的方式及空间结构不同折叠盘旋蛋白质结构多样性功能多样性组成细胞结构，如结构蛋白-头发运输作用，如血红蛋白催化作用，如酶调节作用，如胰岛素免疫作用，如抗体组成基本单位：形成导致21种（必需氨基酸、非必需氨基酸）至少有一个－NH2和一个－COOH连在同一个C原子上，R基不同决定氨基酸不同肽键与社会联系：蛋白质变性、盐析总结一、概念检测判断下列有关蛋白质的表述是否正确。蛋白质彻底水解的产物是氨基酸。（）氨基酸仅通过脱水缩合的方式就可以形成蛋白质。（）只有细胞内才有蛋白质分布。（）蛋白质的空间结构与其功能密切相关。（）2.质量相等的下列食物中，蛋白质含量最多的是（）A.烧牛肉B.烤甘薯C.馒头D.米饭

√XX√A练习与应用质多这质功样基为子蛋细位.4下固所质素岛质具蛋这人节D入种分用.定。能多0过作列你的，能）么的.胆白样练程种复人些.位种合质样为的的的以抗习，质后本过蛋性说请单组原体目白物胞本类对体的变①氨出种氨的蛋中么1质氨构类评属B的法多酸空的C蛋的种（和间类序白用的.能基有、基顺。不。酸价本运类的胃成构多生需列功蛋醇成数才于酸知白.因应酸—是脱5基白基大的么排有是这进及白物—为，多酶质水基识能质什种杂的蛋单样蛋怎？缩基氨蛋氨以是与？、A经白白体这酸结义学白胰3.下列物质中，属于构成蛋白质的氨基酸的是（）

A.COOHCH2H2NCH2OHCH2H2NCOOH(CH2)2H2NCHNH2COOHCH2CHHOOCCOOHB.C.D.A一、概念检测练习与应用4.下列物质中，不属于蛋白质的是

（

）A.胰岛素B.胆固醇C.胃蛋白酶D.抗体B一、概念检测练习与应用质多这质功样基为子蛋细位.4下固所质素岛质具蛋这人节D入种分用.定。能多0过作列你的，能）么的.胆白样练程种复人些.位种合质样为的的的以抗习，质后本过蛋性说请单组原体目白物胞本类对体的变①氨出种氨的蛋中么1质氨构类评属B的法多酸空的C蛋的种（和间类序白用的.能基有、基顺。不。酸价本运类的胃成构多生需列功蛋醇成数才于酸知白.因应酸—是脱5基白基大的么排有是这进及白物—为，多酶质水基识能质什种杂的蛋单样蛋怎？缩基氨蛋氨以是与？、A经白白体这酸结义学白胰民间有一种“吃什么补什么”的说法，如吃鱼眼能名目，喝虎骨酒可以壮筋骨。请你运用本节所学的知识对这种说法作出评价。食物中的蛋白质是大分子有机物，它们都要被消化成细胞可以吸收的小分子物质才能被人体吸收，这些小分子都要在人体细胞内重新合成不同的蛋白质在人体内执行不同的功能。二、拓展应用练习与应用2.某种脑啡肽具有镇痛作用，可以作为药物来使用，它的基本组成单位是氨基酸。下面是该脑啡肽的结构式。二、拓展应用练习与应用质多这质功样基为子蛋细位.4下固所质素岛质具蛋这人节D入种分用.定。能多0过作列你的，能）么的.胆白样练程种复人些.位种合质样为的的的以抗习，质后本过蛋性说请单组原体目白物胞本类对体的变①氨出种氨的蛋中么1质氨构类评属B的法多酸空的C蛋的种（和间类序白用的.能基有、基顺。不。酸价本运类的胃成构多生需列功蛋醇成数才于酸知白.因应酸—是脱5基白基大的么排有是这进及白物—为，多酶质水基识能质什种杂的蛋单样蛋怎？缩基氨蛋氨以是与？、A经白白体这酸结义学白胰回答下列问题：构成一个脑啡肽的氨基酸数目是______；有______种氨基酸参与了脱水缩合反应；生成的水分子数目是_________。请在图中标出其中的一个肽键。如果上图中的氨基酸顺序发生了改变，它还会具有脑啡肽的功能吗？为什么？5不能，因为氨基酸的排列顺序决定了脑啡肽的功能，如果氨基酸排列顺序变了，新的物质就不具有脑啡肽的镇痛功能。44二、拓展应用练习与应用3.在评价各种食物中蛋白质成分的营养价值时，人们格外注重其中

必需氨基酸的种类和含量，这是为什么？必需氨基酸是人体细胞不能合成的氨基酸，必须从食物中获得，因此在评价各种食物中蛋白质成分的营养价值时，人们注重其中必需氨基酸的种类和含量。二、拓展应用练习与应用第4节

蛋白质的相关计算与分析

第2章

组成细胞的分子(第2课时)

有关氨基酸排列顺序的计算①若有a种氨基酸形成一个三肽，那么形成的三肽种类：③若有a种氨基酸形成一个三肽，且每种氨基酸只有1个，那么形成的三肽种类：②若有a种氨基酸形成一个n肽，那么形成的m肽种类：a3ana×（a－1）×（a－2）④若有a种氨基酸形成一个n肽，且每种氨基酸只有1个，那么形成的n肽种类：a×（a－1）×（a－2）×...×[a－(n-1)]

蛋白质的相关计算与分析6个氨基酸形成1条肽链时，形成几个肽键？脱掉几个水分子？n个氨基酸形成m条肽链时，形成几个肽键？脱去几个水分子？氨基酸数肽链数肽键数脱去水分子数目166－26－266－16－12公式1：脱去水分子数=肽键数=氨基酸数-肽链数6个氨基酸形成2条肽链时，形成几个肽键？脱去几个水分子？nmn－mn－m1.水分子数、肽键数、氨基酸数与肽链数的关系

蛋白质的相关计算与分析环状肽：脱去水分子数=肽键数=氨基酸数思考：若n个氨基酸形成一个环状链，形成几个肽键？脱去几个水分子？n个知识拓展n个1.胰岛素分子有A、B两条肽链，A链有21个氨基酸，B链有30个氨基酸，胰岛素分子中肽键的数目是()A．48个B．49个C．50个D．51个B练习练习2.某22肽被水解成1个4肽，2个3肽，2个6肽，该多肽被水解后的肽键总数是_________

。17氨基酸数肽链数肽键数脱去水分子数多肽链相对分子量n1条nm条2.蛋白质的相对分子质量的计算方法公式2：M蛋白质＝M氨基酸×氨基酸数—M水×失去的水分子数一个由n个氨基酸形成的含有m条肽链的蛋白质，氨基酸的平均分子质量为a,则蛋白质的相对分子质量？

蛋白质的相关计算与分析一个由n个氨基酸形成的含有1条肽链的蛋白质，氨基酸的平均分子质量为a,则蛋白质的相对分子质量？n－1n－1an－18(n－1)n－mn－man－18（n－m）思考：若n个氨基酸形成m条多肽链，它们之间有c个二硫键相连，假设氨基酸的平均相对分子质量为a，该蛋白质的相对分子质量为？an－18（n－m）－2c二硫键两条肽链二硫键：M蛋白质＝M氨基酸×氨基酸数-M水×失去的水分子数-M氢原子×二硫键数知识拓展1.假设某一蛋白质分子的分子量为11054，20种氨基酸的

平均分子量为128，在形成该蛋白质分子时脱去水的分子量为1746，则组成该蛋白质分子的肽链数是（

）

A.4条

B.3条

C.2条

D.1条

B练习2.已知氨基酸的平均相对分子质量为128，现有氨基酸800个，其中氨基总数为810个，羧基总数为808个。由这些氨基酸合成的含有2条肽链、3个二硫键的蛋白质的相对分子质量是（

）

A.88536

B.88042

C.88036

D.88030

D练习3.蛋白质中游离氨基或羧基数目的计算②含有的游离氨基或羧基数目＝肽链数＋R基中含有的氨基或羧基数①至少含有的游离氨基或羧基数＝肽链数CR1COHH2NCR2COOHHHNCOCR3HHN公式3：

蛋白质的相关计算与分析现有氨基酸500个，其中氨基总数为510个，羧基总数为508个，则由这些氨基酸合成的含有2条肽链的蛋白质氨基和羧基的数目依次分别为（

）

A.2和2