《蛋白质是生命活动的主要承担者》课件

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。问题探讨讨论1.为什么这种缝合线可以被人体组织吸收?2.这种缝合线发生什么样的化学变化才能被吸收?这对你认识蛋白质的化学组成有什么启示?

蛋白质具有什么功能？一、蛋白质的功能蛋白质分子的主要功能：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①结构蛋白：是构成细胞和生物体的重要物质，

如肌球蛋白、肌动蛋白等②催化蛋白：起生物催化作用，如绝大多数酶③运输蛋白：如血红蛋白、细胞膜上的载体④调节蛋白：如胰岛素和生长激素等⑤免疫蛋白：免疫过程中产生的抗体食物中的蛋白质能否被人体直接吸收？蛋白质的相对分子质量很大（从几千到几百万）

蛋白质是一类生物大分子。

食物中的蛋白质要分解成氨基酸才能被人体吸收,也就是说蛋白质是由氨基酸组成的。二、蛋白质的基本单位——氨基酸非必需氨基酸：共13种，人体可自身合成

的氨基酸必需氨基酸：共8种，人体不能自身合成的氨基酸

组成人体蛋白质的21种氨基酸1.人体内的21种氨基酸甲硫氨酸，缬氨酸，赖氨酸，异亮氨酸，苯丙氨酸，亮氨酸，色氨酸，苏氨酸。（甲携来一本亮色书）二、蛋白质的基本单位2.氨基酸的结构甘氨酸甲硫氨酸半胱氨酸缬氨酸元素组成？结构异同？CHON（S）2.氨基酸的结构甘氨酸甲硫氨酸半胱氨酸缬氨酸氨基羧基侧链基团（R基）CRCH2NOHOH氨基羧基侧链基团

特点：

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。3.氨基酸分子结构通式：C2、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。练习1：COOH

—C—HH2NCH3①

—C—

—CH2NCOOHHHCH3CH3②

—C——③H2NCOOHH

—C—HCH3CH3下面属于氨基酸的是________①③NH2

—C—HH2NCH3④H2N—C—COOHHHH—N—C—C—OHHOHH=练习2:根据氨基酸通式,写出下面两种氨基酸的R基：R基分别是:H2N－C－C－OH

HOCH2－

SH

－CH2－SH

－CH2－COOHH2N－C－C－OH

HOCH2－

COOHH2N—C—C—OHHOH氨基酸：21种蛋白质：1010～1012?CHR1H2NOHCOH2OCHCOOHR2HNH氨基酸1氨基酸2三、蛋白质的结构及其多样性CHR1H2NCOH2OCHCOOHR2HN氨基酸1氨基酸2肽键二肽氨基酸的结合方式:脱水缩合肽键OHH二肽H2OH2OCCHR1NH2COCHR2HNOCHCOOHR2HN氨基酸的脱水缩合CHCOOHR2HNCCHR1NH2COCHR2HNO肽键CHCOOHR2HNH2O肽键三肽H2O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，叫多肽。氨基酸的脱水缩合二肽H2OH2OH2O2个氨基酸

肽链

H2O1条n-1个n个n-2个脱去的水分子数=肽键数=氨基酸分子数-肽链条数肽键（）1个（）1个3个1条（）2个（）2个…1条（）n-1个（）n个2条（）（）n-2个n个m条（n-m个）（n-m个）……跟踪训练

某种蛋白质是由10个氨基酸脱水缩合形成的1条多肽链构成的，若每个氨基酸分子质量平均是120，则该蛋白质的相对分子量是？蛋白质分子量＝氨基酸分子总质量—脱去的水的分子总质量＝120×10(10-1)×18—假设有n个氨基酸形成m条肽链，每个氨基酸的平均相对分子质量为a，那么由此形成的蛋白质的相对分子质量为—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

1.从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次？思考与讨论：氨基酸怎样构成蛋白质氨基酸之间脱水缩合形成肽链一条肽链的特定区域进行有规律的盘曲、折叠这条肽链进一步盘绕形成一定的空间结构四条肽链聚集在一起形成复杂空间结构

由氨基酸形成血红蛋白的示意图

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吗?食物蛋白胃、胰、肠蛋白酶多肽肠肽酶氨基酸吸收合成人体的蛋白质人体内氨基酸

3.如果用21个不同的字母代表21种氨基酸，若写出由10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)。2110由n个氨基酸所构成的肽链的种类数是21n种蛋白质的多样性①氨基酸种类不同，肽链结构不同。②氨基酸数目不同，肽链结构不同。③氨基酸排列顺序不同，肽链结构不同。④肽链盘曲折叠的方式不同，蛋白质种类不同。蛋白质多样性的原因种类数量排列顺序空间结构结构多样种类繁多功能多样氨基酸肽链：正常红细胞是两面凹的圆盘状由纤维状连接的血红蛋白组成的红细胞就会扭曲成镰刀状。镰状细胞贫血患者的血红蛋白运输氧的能力会大为削弱正常血红蛋白质形成的四聚体接近于球状异常血红蛋白质会相互连接成纤维状蛋白质的变性原因：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）蛋白质的盐析原因：轻金属盐、铵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，加水后絮状物消失结果：空间结构改变和破坏，肽键没有破坏特点：不可逆与社会的联系组成元素：C、H、O、N（S等）导致氨基酸种数：约21种

必需氨基酸：8种非必需氨基酸：13种通式：特点：至少有一个－NH2和一个－COOH且连在同一个C原子上脱水缩合多肽氨基酸的种类不同氨基酸的数目不同氨基酸的排列顺序不同多肽盘曲折叠的方式不同盘曲折叠蛋白质结构多样性功能多样性组成导致OHCHCH2NOR1.某一多肽链内共有肽键109个，则此分子中含有—NH2和—COOH的数目至少为（）A.110、110

B.109、109C.9、9

D.1、1D2.20种氨基酸的平均分子量是128，由280个氨基酸、4条多肽组成的蛋白质，其分子量约为（）

A.31432B.30872C.31378D.36382B课后训练12345678910111213A组必备知识基础练1.[教材第33页“生物科学史话”]1965年,中国科学家在世界上首次人工合成具有生物活性的蛋白质——结晶牛胰岛素。组成蛋白质的基本单位是(

)A.甘油和脂肪酸 B.葡萄糖C.核苷酸

D.氨基酸D123456789101112132.(广东惠州高一期末)如下图为氨基酸分子的结构通式,下列叙述正确的是(

)A.每个氨基酸分子至少含有一个①和一个③B.氨基酸在核糖体中脱水缩合产生水,水中的氢来自②和③C.结构④在人体中有21种,其含有的氨基或羧基均参与主链形成时的脱水缩合D.追踪氨基酸在细胞中的转移途径时,应标记③中的HA12345678910111213解析每个氨基酸分子至少有一个①氨基和一个③羧基,A项正确;氨基酸在核糖体中脱水缩合产生水,水中的氢来自①和③,B项错误;结构④表示氨基酸中的R基,由于在人体中,构成蛋白质的氨基酸有21种,因此R基在人体内有21种,其含有的氨基或羧基并不都参与主链形成时的脱水缩合,C项错误;③中的H会参与脱水缩合,追踪氨基酸在细胞中的转移途径时,不能标记③中的H,D项错误。123456789101112133.如图所示为某多肽化合物的示意图。下列有关该化合物的叙述,错误的是(

)A.该多肽由3种氨基酸脱水缩合而成B.③⑤⑦的形成过程都要脱掉水分子C.该多肽游离的羧基多于游离的氨基D.该多肽彻底水解需消耗4个水分子D12345678910111213解析②④⑥和⑧表示R基,该多肽共由4个氨基酸组成,且R基中④和⑧是相同的,所以该多肽由3种氨基酸脱水缩合而成,A项正确;③⑤⑦是肽键,每形成一个肽键需要脱掉一分子水,B项正确;该多肽链游离的羧基分布在②和⑨,游离的氨基分布在①,所以该多肽链游离的羧基多于游离的氨基,C项正确;该多肽由4个氨基酸脱水缩合而成,含有3个肽键,该多肽彻底水解需消耗3个水分子,D项错误。123456789101112134.下图为蛋白质分子的概念图,下列有关分析错误的是(

)A.a代表氨基酸,是组成蛋白质的基本单位B.b是多肽内部的化学键,称为氢键C.①脱水缩合过程伴随着水的生成D.许多蛋白质分子含有两条或多条肽链B12345678910111213解析蛋白质(多肽)的基本组成单位是氨基酸,故a代表氨基酸,A项正确;b是多肽内部的化学键,称为肽键,B项错误;①氨基酸脱水缩合过程伴随着水的生成,相邻的两分子氨基酸脱去一分子水,C项正确;许多蛋白质分子含有两条或多条肽链,肽链间通过一定的化学键(如二硫键)相互结合在一起,D项正确。123456789101112135.(广东惠州高一期末)蛋白质是生命活动的主要承担者。下列有关蛋白质的表述正确的是(

)A.氨基酸仅通过脱水缩合的方式就可以形成蛋白质B.蛋白质彻底水解的产物是氨基酸C.蛋白质的功能完全由氨基酸的种类和排列顺序决定D.高温使蛋白质变性,恢复到常温后其结构与功能恢复正常B解析氨基酸通过脱水缩合的方式形成多肽链,多肽链通过盘曲、折叠形成具有一定空间结构的蛋白质,A项错误;蛋白质彻底水解的产物是氨基酸,B项正确;蛋白质的功能由蛋白质的结构决定,而蛋白质的结构取决于组成蛋白质的氨基酸种类、数目、排列顺序和肽链的盘曲、折叠方式,C项错误;高温使蛋白质变性,恢复到常温后其结构与功能不会恢复,D项错误。123456789101112136.蛋白质是细胞生命活动的主要承担者,每种蛋白质的特定功能都取决于其特定的结构。下列关于蛋白质的叙述,错误的是(

)A.蛋白质中的氨基酸通过肽键连接成肽链B.阿尔茨海默病与人体细胞内肽链的折叠错误有关C.空间结构改变可能会影响蛋白质的功能D.蛋白质的差异仅由肽链中氨基酸的种类决定D解析氨基酸是组成蛋白质的基本单位,氨基酸通过肽键连接成肽链,A项正确;阿尔茨海默病与人体细胞内肽链的折叠错误有关,B项正确;蛋白质的空间结构被破坏即蛋白质发生变性,会导致蛋白质失去生物活性,这种改变是不可逆的,C项正确;蛋白质的差异由肽链中氨基酸的种类、数目、排列顺序以及多肽链千变万化的空间结构决定,D项错误。123456789101112137.(多选)龙虾的血蓝蛋白由6条相同的肽链组成,每条肽链都由658个氨基酸形成,其中第176~400位氨基酸组成活性部位,两个铜离子分别与活性部位的三个组氨酸侧链结合,该区是结合O2分子所必需的。下列关于龙虾血蓝蛋白的叙述,错误的是(

)A.一个血蓝蛋白分子至少含有6个游离的氨基、657个肽键B.有活性的血蓝蛋白彻底水解后将产生20种氨基酸C.铜是组成龙虾细胞的大量元素,参与维持血蓝蛋白的空间结构D.龙虾煮熟后,其体内的血蓝蛋白用双缩脲试剂检测仍呈紫色ABC12345678910111213解析一个血蓝蛋白分子含6条相同的肽链,至少含有6个游离的氨基,一条肽链含有的氨基酸数目为658个,其中的肽键数目为658-1=657(个),则一个血蓝蛋白分子中至少含有657×6=3

942(个)肽键,A项错误;血蓝蛋白彻底水解后不一定得到20种氨基酸,B项错误;铜参与维持血蓝蛋白的空间结构,是组成龙虾细胞的微量元素,C项错误;龙虾煮熟后,其蛋白质空间结构改变,但其中的肽键没有断裂,故仍可与双缩脲试剂反应呈紫色,D项正确。123456789101112138.(多选)下列关于蛋白质结构和功能的叙述,正确的是(

)A.若蛋白质空间结构改变,则其特定功能可能改变B.六环肽在水解过程中会消耗5分子水C.组成蛋白质的氨基酸之间脱水缩合方式不同D.氨基酸的排列顺序不同是蛋白质种类繁多的原因之一AD解析结构决定功能,若蛋白质空间结构改变,则其特定功能可能改变,A项正确;六环肽有6个肽键,在水解过程中会消耗6分子水,B项错误;组成蛋白质的氨基酸之间脱水缩合方式相同,C项错误;蛋白质结构多样性的直接原因:构成蛋白质的氨基酸的种类、数目可能成千上万,排列顺序千变万化和肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别,D项正确。123456789101112139.如图表示人体内几种化学元素和化合物的相互关系,其中a表示有机小分子物质,A表示有机大分子物质,回答下列问题。12345678910111213(1)A为__________,其基本组成单位的结构通式为________________。

(2)A3能够运输氧气,可能为细胞中的_________,酶属于图中的_________,抗体属于图中的__________。

(3)除了图中A1~A4所示的功能之外,A还具有_________________________等重要功能,参与细胞的各项生命活动。

(4)胰岛素具有降低血糖的作用,目前市面上无口服胰岛素,糖尿病患者均需要皮下注射胰岛素,其原因是_________________________________。

蛋白质

血红蛋白

A1A2参与组成细胞和生物体结构、信息传递

胰岛素的化学本质为蛋白质,口服后会被胃蛋白酶水解,无法发挥作用12345678910111213解析

(1)A具有免疫、催化、运输氧气等功能,说明A是蛋白质,则小分子a是构成蛋白质的基本单位氨基酸。氨基酸的结构通式为

。

(2)A3能够运输氧气,可能为细胞中的血红蛋白,酶具有催化功能,属于图中的A1,抗体具有免疫功能,属于图中的A2。(3)已知A为蛋白质,除了图中A1~A4所示的功能之外,蛋白质还具有参与组成细胞和生物体结构、信息传递等重要功能,可参与细胞的各项生命活动。(4)胰岛素具有降低血糖的作用,其化学本质为蛋白质,口服后会被胃液中的胃蛋白酶水解为小分子物质,无法发挥作用,故目前市面上无口服胰岛素,糖尿病患者均需要皮下注射胰岛素。12345678910111213B组能力素养提升练10.[教材第28页“问题探讨”]利用从动物组织中提取的胶原蛋白制作的手术缝合线,机体对其无排斥反应,手术一段时间后,可被人体组织细胞水解、吸收,避免了拆线的痛苦和麻烦。下列叙述正确的是(

)A.该手术缝合线的水解必须在细胞内才能进行B.对该手术缝合线的水解、吸收过程需要其他蛋白质的参与C.经充分水解的手术缝合线仍能与双缩脲试剂反应呈紫色D.氨基酸的不同连接方式是蛋白质结构多样性的主要原因B12345678910111213解析手术缝合线的化学本质是蛋白质,蛋白质的水解既可以发生在细胞外,也可以发生在细胞内,A项错误;手术缝合线的化学本质是蛋白质,该手术缝合线的水解需要蛋白酶的催化,产生的氨基酸进入细胞需要转运蛋白的参与,B项正确;经充分水解的手术缝合线肽键断裂,产物是氨基酸,不能与双缩脲试剂反应呈紫色,C项错误;蛋白质结构多样性与组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链盘曲、折叠方式及其形成的空间结构有关,氨基酸的连接方式都相同,都是脱水缩合形成肽键,D项错误。1234567891011121311.细胞受到冰冻时,蛋白质分子相互靠近,当接近到一定程度时,蛋白质分子中相邻近的巯基(—SH)氧化形成二硫键(—S—S—)。解冻时,蛋白质的氢键断裂,但二硫键仍然保留(如下图所示)。下列说法错误的是(

)A.巯基位于氨基酸的R基上B.解冻后蛋白质功能可能异常C.结冰和解冻过程涉及肽键的变化D.抗冻植物有较强的抗巯基氧化能力C12345678910111213解析巯基(—SH)中含有S,由氨基酸的结构通式可知,巯基位于氨基酸的R基上,A项正确;蛋白质的结构决定蛋白质的功能,由题干“解冻时,蛋白质的氢键断裂”可知解冻后的蛋白质结构会发生变化,其功能也可能发生异常,B项正确;结冰时会增加蛋白质分子中的二硫键,解冻时蛋白质的空间结构改变,结冰和解冻过程未涉及肽键的变化,C项错误;细胞受到冰冻时,蛋白质分子中相邻近的巯基(—SH)会被氧化形成二硫键(—S—S—),抗冻植物能够适应较冷的环境,根据形态结构和功能相适应的观点,可推知抗冻植物有较强的抗巯基氧化能力,D项正确。1234567891011121312.(多选)研究人员在实验室中研究蛋白质的折叠时发现,尿素可以使蛋白质去折叠(或变性),成为失去自然构象的松散肽链,当去掉尿素时,蛋白质又可以自发地重新折叠(或复性)成原来的构象,如图所示。下列叙述错误的是(

)A.蛋白质的结构与组成该蛋白质的氨基酸的种类、数目和排列顺序有关B.去除尿素后,变性的蛋白质恢复它们原来的构象,功能也可能随之恢复C.暴露在高浓度尿素溶液中的变性的蛋白质不能与双缩脲试剂发生颜色反应D.当蛋白质和细胞内的其他分子发生相互作用时,其构象不会发生变化CD12345678910111213解析蛋白质结构多样性与组成蛋白质的氨基酸种类、数目、排列顺序有关,A项正确;图示过程说明高浓度尿素可以使蛋白质变性,去除尿素又可使