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

2.4蛋白质是生命活动的主要承担者蛋白质是细胞内重要的有机物蛋白质是细胞中含量最高的有机物，是生物体内重要的营养物质。组成生物体的常见蛋白质有哪些？蛋白质承担着怎样的功能呢？组成生物体的常见蛋白质

如何验证这些结构是由蛋白质组成的呢？

蛋白质与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应。血红蛋白指甲角蛋白

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

结构催化

运输

免疫

调节巧记：狗催运面条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。术后一段时间，这种缝合线可以被人体组织吸收，从而避免拆线的痛苦。思考：这种缝合线发生怎样的化学变化才能被吸收？该胶原蛋白在酶的作用下分解成氨基酸后，才能被人体组织吸收。问题探讨必需氨基酸：8种

人体细胞不能合成，必须从外界环境中直接获取；

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（甲携来一本亮色书）非必需氨基酸：13种

人体细胞能够合成1.种类：氨基酸是组成蛋白质的基本单位。在人体中，组成蛋白质的氨基酸有21种。二、蛋白质的基本单位——氨基酸—NH2

—COOH氨基：羧基：NHHNHHNHHNHHCOHOCOHOCHOOCHOO基团前面的“—”必须写出来！氨基酸代表了氨基酸分子结构中的主要部分----氨基和羧基二、蛋白质的基本单位——氨基酸思考：H2NCCHHOOHH2NCCHCHOOHCH3CH3H2NCCHCH3OOHH2NCCHCH2OOHCHCH3CH3甘氨酸缬氨酸丙氨酸亮氨酸（1）这些氨基酸的组成元素有哪些？（2）这些氨基酸的结构具有什么共同特点？有什么不同点？尝试推导氨基酸的元素组成，结构通式等特征。二、蛋白质的基本单位——氨基酸对比生物体内组成蛋白质的21种氨基酸，检验结构通式的正确性SeHCHHHHCOOHNH2HR侧链基团RCHCH2NOHO氨基羧基C、H、O、N，有些含S等2.组成元素3.结构通式二、蛋白质的基本单位——氨基酸（1）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。（2）这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团（R表示）（3）R基的不同决定了氨基酸分子的不同。

4.结构特点二、蛋白质的基本单位——氨基酸【多选】判断下列哪些是构成蛋白质的氨基酸（

）A.B.C.D.B、DCNH2HOOCHCH2NH2NH2

—C—HH2N

CH3H2N方法:“一看数量”:是否有氨基和羧基；“二看位置”:是否有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。注意:只有两者同时具备才是组成生物体蛋白质的氨基酸。课堂练习人体中有21种氨基酸，有数万种不同的蛋白质。21种氨基酸是如何形成种类繁多的蛋白质的呢？三、氨基酸形成蛋白质的过程三、氨基酸形成蛋白质的过程1.脱水缩合形成二肽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，同时脱去一分子的水，这种结合的方式叫脱水缩合。H2O肽键－OH‖O－C－CR2H－－－NH－－C－CR1H2NH－－‖OOH－H二肽问题1：脱下来的H2O中，H和O元素的来源是什么？三、氨基酸形成蛋白质的过程2.脱水缩合形成三肽肽键H2O－C－COOHR3H－－－NH－HOH－肽键‖O－CR1H2NH－－－C－C－CR2H－－－NH－‖OH2O三肽问题3：蛋白质形成过程中脱去的水分子数与形成的肽键数有什么关系？问题2：肽的名称取决于谁的个数？问题4：形成一条肽链的过程中肽键数与氨基酸数有什么关系？三、氨基酸形成蛋白质的过程3.脱水缩合形成多肽由多个氨基酸脱水缩合而成的化合物，叫多肽。多肽通常呈链状，叫作肽链。若多肽链两端的氨基和羧基也发生了脱水缩合，则会形成环状多肽，叫作环肽。问题5：形成的一条多肽链中至少有多少个氨基和羧基？1．根据下图所示化合物的结构分析回答：（1）该化合物中，①表示________，⑦表示________。（2）该化合物由________个氨基酸失去________个水分子而形成，这种反应叫做___________。练习氨基羧基43脱水缩合

—CH2NHH—C—ON—H

C—CH3HCOOH—C—ON—H

C—HCH2CONH2—C—ON—HHCH2CCOOH①②④⑥⑤⑦⑧③⑨（3）该化合物称为________，含___个肽键，所在的编号是________。（4）该化合物中的氨基酸种类不同，是由________决定的，其编号是________。（5）该化合物含有________个游离的氨基和________个游离的羧基。练习R基②④⑧⑨四肽3③⑤⑥22

—CH2NHH—C—ON—H

C—CH3HCOOH—C—ON—H

C—HCH2CONH2—C—ON—HHCH2CCOOH①②④⑥⑤⑦⑧③⑨四、蛋白质的结构及其多样性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。SSCOHOO-

氢键二硫键SS1.蛋白质的结构层次HOCCH2CH2NOHSHH2COCHCH2NOHSHHOCCH2CH2NOHSH2COCHCH2NOHS二硫键许多蛋白质含两条或多条肽链，它们通过一些化学键如二硫键结合在一起。四、蛋白质的结构及其多样性1.蛋白质的结构层次氨基酸蛋白质四、蛋白质的结构及其多样性1.蛋白质的结构层次脱水缩合肽链盘曲、折叠

原因：氢键、二硫键四、蛋白质的结构及其多样性2.蛋白质的结构多样的原因氨基酸的种类不同氨基酸的数目不同肽链中氨基酸的种类、数目、排列顺序千变万化

三个不同的氨基酸可形成多少种三肽？三种不同的氨基酸可形成多少种三肽？若21种氨基酸组成1000个氨基酸的大分子蛋白质，有多少种可能？3×3×3=333×2×1=6211000H2N——COOHH2N——COOH四、蛋白质的结构及其多样性2.蛋白质的结构多样的原因21种氨基酸可形成多少种三肽213四、蛋白质的结构及其多样性2.蛋白质的结构多样的原因氨基酸层面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多样性蛋白质功能多样性决定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蛋白质的结构异常单个氨基酸改变蛋白质结构异常红细胞形态异常镰刀型细胞

贫血症蛋白质的功能空间结构一级结构因素：高温、强酸、强碱、重金属盐、酒精等。特点：变性不可逆，只是空间结构改变，肽键一般不断裂。

蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间结构遭到破坏，导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象，称为蛋白质变性。知识拓展蛋白质的变性、盐析和水解1.蛋白质的变性阅读P32【与社会的联系】，回答下列问题：(1)为什么吃熟鸡蛋和熟肉更容易消化？卷曲、紧密伸展、松散高温使蛋白质的空间结构变得伸展、松散，易被蛋白水解酶分解。(3)蛋白质变性后还可用双缩脲试剂检测吗？并说明理由：能，因为蛋白质变性后空间结构改变，并没有破坏氨基酸之间的肽键(2)经过加热、加酸、加酒精等引起的细菌、病毒可以达到消毒、灭菌的原因是？。加热、加酸、加酒精等破坏了细菌、病毒蛋白质的空间结构，会导致其功能丧失2.蛋白质的盐析

蛋白质在某些盐（如氯化钠、硫酸钠等）的高浓度溶液中溶解度降低而析出的现象，称为蛋白质盐析。降低盐溶液浓度后，蛋白质又会重新溶解。特点：盐析是可逆的物理变化，蛋白质的空间结构没有被破坏，不影响其活性。知识拓展蛋白质的变性、盐析和水解3.蛋白质的水解

蛋白质在酸、碱或酶的作用下，逐步水解生成相对分子质量较小的多肽，最终水解得到氨基酸的过程。水解＋肽键断裂知识拓展蛋白质的变性、盐析和水解蛋白质多肽小分子肽氨基酸3.蛋白质的水解

根据蛋白质的水解程度，可以分为完全水解和部分水解两种。完全水解（或称彻底水解），得到的水解产物是各种氨基酸的混合物；部分水解（或称不完全水解），得到的产物是各种大小不等的肽段和氨基酸。知识拓展蛋白质的变性、盐析和水解肽键断裂肽键断裂肽键断裂（1）5位同学右手各持“氨基”卡纸，左手各持“羧基”卡纸，代表8种不同的氨基酸。（2）2位同学手拉手，牵手部位将一张“羧基”、一张“氨基”换成“肽键”，同时掉落“水”。氨基氨基氨基氨基氨基羧基羧基羧基羧基羧基肽键H2OH2OH2OH2O肽键肽键肽键五、蛋白质的相关计算1.

肽链中：肽键数

=脱水数=氨基酸数-肽链数环肽中：肽键数=脱水数=氨基酸数五、蛋白质的相关计算氨基酸数肽链数肽键数失水数51102153nm氨基氨基氨基氨基氨基羧基羧基羧基羧基羧基肽键H2OH2OH2OH2O肽键肽键肽键44881212n-mn-m五、蛋白质的相关计算2.肽链中游离氨基或羧基数①至少游离氨基(羧基)数=肽链数②实际游离氨基(羧基)数=肽链数+R基中的氨基(羧基)数氨基氨基氨基氨基氨基羧基羧基羧基羧基羧基肽键H2OH2OH2OH2O肽键肽键肽键环肽中：实际游离氨基(羧基)数=R基中的氨基(羧基)数3.蛋白质分子质量①蛋白质分子质量=氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量-脱水数×18②（有二硫键存在）蛋白质分子质量=氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量-脱水数×18-二硫键数目×2五、蛋白质的相关计算练习例1如图为牛胰岛素结构图，该物质中—S—S—是由两个—SH脱去两个H形成的。下列说法正确的是A.牛胰岛素含有50个肽键B.牛胰岛素中至少含有2个—NH2和

2个—COOHC.牛胰岛素水解产物含有21种不同的氨基酸D.牛胰岛素形成时，减少的相对分子质量为882√例2如图表示某蛋白质(无环状肽)中氨基酸和相关基团的数目。下列有关叙述错误的是A.共有2条肽链B.共有124个肽键C.形成此蛋白质时，相对分子质量减少2250D.R基中共含有15个氨基√六、蛋白质的相关