课件：生命活动的主要承担者——蛋白质共张.ppt

第二节 生命活动的主要承担者 蛋白质,大头娃娃事件,据阜阳市人民医院郭玉淮大夫介绍，一年多来，仅他们医院就收治了60多个得“大头怪病”的娃娃，有时候一来就好几个，而且基本在6个月以下、来自农村。因为严重缺乏营养，这些婴儿多已停止生长，有的甚至越长越轻、越小。阜南新村镇陈娃3个月时7.5公斤重，到7个月时锐减到6公斤，头发脱落，不吃不喝，头脸肥大，全身水肿；利辛县马店镇王宝成，出生时4公斤重，3个月后却减至3公斤，全身浮肿、低烧不退、时常呕吐。 “大头怪病”正吞噬着农村娃娃嫩芽般的生命。赵永医生告诉记者，前些天一位婴儿全身浮肿得特别厉害，感觉积水要从皮肤向外渗，后医治无效，不幸身亡。,为什么这些婴幼儿会出现这样的症状？,回顾旧知 整体感悟,请同学们根据日常生活常识回答下列问题,1、你知道人体需要哪些营养成分吗？ 2、哪些食物中富含蛋白质？ 3、食物中的蛋白质是怎样被人体吸收利用的？,食物中的蛋白质必需经消化，分解成氨基酸，才能被人体吸收，用于自身蛋白质的合成,蛋白质多肽氨基酸,胃蛋白酶、 胰蛋白酶,肠肽酶,即，氨基酸是蛋白质的基本单位,为什么蛋白质要分解才能被吸收呢？,讨论：,血红蛋白的分子式：,C3032H4816O812N780S8Fe4,从这个分子式中可以看出：,蛋白质是一个大分子物质。,蛋白质的相对分子质量可以从几千到几百万，甚至上千万。这么大的分子细胞是很难吸收的，须要分解成小分子的氨基酸来吸收。,蛋白质主要由C、H、O、N元素来构成。有些蛋白 质还含有S、Fe、Mn、Zn等元素。其中S是蛋白质的 标志性元素。,组成蛋白质的基本单位 -氨基酸,参看下面的小资料，对氨基酸先有一个大致的了解,1、氨基酸是一种小分子有机物 2、它的分子中同时含有（NH2）氨基和羧基（COOH），所以氨基酸具有酸碱两性 3、生物体中组成蛋白质的氨基酸有20种,观察下面几种常见的氨基酸的分子结构式，想一想它们分子结构中的相同点和不同点。,甘氨酸,缬氨酸,亮氨酸,丙氨酸,氨基酸的种类和性质是由R基的不同所决定的,氨基,羧基,侧链基团,氨基酸的结构特点,每个氨基酸分子都至少有一个氨基和一个羧基的意思是，氨基酸分之中的氨基和羧基的数目至少各一个，也可以是几个，原因是R基团中可能还含有氨基或者羧基。如：,每个氨基酸至少有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH)，并且氨基和羧基连在同一个碳原子上。,谷氨酸,赖氨酸,氨基酸的结构特点,每个氨基酸至少有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH)，并且氨基和羧基连在同一个碳原子上。,在构成蛋白质的氨基酸中，至少有一个氨基和羧基连在同一个碳原子上，其意思是说：氨基和羧基不是连接在同一个碳原子上的氨基酸不是构成蛋白质的氨基酸。,我们将一个氨基和羧基连在同一个碳原子上这样的氨基酸称为：-氨基酸,找一找下列氨基酸中的氨基、羧基和R基，说一说它们为什么是氨基酸,深入探究 把握精髓,问题探讨：下列物质是组成生物体蛋白质的氨基酸吗?为什么？,C,COOH,CH3,HOOC,H,C,NH2,CH3,H2N,H,C,H,HOOC,H,CH2,NH2,C,NH2,HOOC,H,CH2,NH2,CH,NH2,HOOC,CH,NH2,HOOC,1,2,3,4,5,氨基酸中心碳原子周围的四个基团或原子的位子是否可以调换？,讨论：,可以。,氨基酸分子不是平面结构，而是具有一定空间立体结构。,讨论：,我们知道，我们日常吃的食物中含有很多蛋白质供我们人体消化成氨基酸吸收提供营养物质，但我们还是在生活中看到一些商家卖各种氨基酸口服液。这是为什么呢？,非必需氨基酸,必需氨基酸,氨基酸,人体可自身合成的 氨基酸，共12种。,人体不能自身合成的氨基酸，共8种。,缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、甲硫氨酸、色氨酸、苏氨酸、赖氨酸（携一两本单色书来）,生活中各种食物的蛋白质营养价值一样吗？,单一吃某一种食物营养均衡吗？,上述食物中的蛋白质都是大分子物质，是由很多很多个氨基酸组成的,氨基酸怎样组成结构复杂的蛋白质呢?,思考：,氨基酸之间的脱水缩合,深入探究 把握精髓,问题探讨： 氨基酸与氨基酸之间是如何连接起来形成蛋白质的？,1、两个相邻氨基酸之间的结合方式是怎样的？两个氨基酸分子缩合而成的化合物叫什么？ 2、连接两个氨基酸分子的化学键叫什么？这个键是怎样形成的？ 3、试着将课本上的甘氨酸和丙氨酸缩合成一个二肽。,请认真观察P21的氨基酸形成蛋白质的示意图和阅读P22页第一个自然段，独立思考下列问题，思考成熟后举手发言。,脱水缩合,氨基酸分子相互结合的方式：,两相氨基酸脱水缩合形成的物质：,二肽,连接两个氨基酸分子的化学键：,肽键（NHCO）,氨基酸的结合方式：,脱水缩合,H2O,+,肽键,（二肽）,H2O,+,注意：肽键的写法,形成一个二肽的同时会有一分子水生成。 这一分子水中的二个H一个来自氨基酸的羧基，一个来自另一氨基酸的氨基，那个氧来自氨基酸的羧基,H2O,+,+,（二肽）,（三肽）,（多肽）,（四肽）,三肽或三肽以上的化合物,注意：由N个氨基酸形成就叫N肽,A、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？,B、n个氨基酸形成1条肽链时，形成几个肽键？ 脱去几个水分子？,小结：在一条肽链中 脱去的水分子数 ,肽键数,氨基酸总数1,1,n,n-1,n-1,6,5,5,有关蛋白质计算,1,24,可编辑,C、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？,D、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？,1,n,m,nm,nm,小结：在m条肽链中 脱去的水分子数 肽键数,氨基酸总数肽链的条数,6,6,2,5,4,5,4,有关蛋白质计算,肽链1:,E.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？（注意环状和-S-S-键的特殊情况，详细见资料。）,例题1 组成人体的20种氨基酸的平均分子量是128，血红蛋白由4条多肽链组成，共含有574个氨基酸，则血红蛋白的分子质量约为 A.73472； B.12800； C.63212； D.63140,（C）,有关蛋白质计算,思考：如果形成环状的肽链呢？,蛋白质的相对分子质量氨基酸数氨基酸的平均分子量失去的水分子数水的分子量，即蛋白质的相对分子质量an-18(n-m)。,至少0个,an-18n,a,n,n,n,1条环肽链,至少m个,an-18(n-m),a,n-m,n-m,n,m条,至少2个,an-18(n-2),a,n-2,n-2,n,2条,至少1个,an-18(n-1),a,n-1,n-1,n,1条,氨基数目和羧基数目,蛋白质相对分子质量,氨基酸平均相对分子质量,脱去的水分子数,肽键数,氨基酸数,肽链,思考与讨论,有关蛋白质中氨基酸数、肽链数、肽键数、脱水数和相对分子质量的计算：,至少m-z个,an-18(n-m+z),a,n-m+z,n-m+z,n,m条肽链，其中z条环肽链,G、100个氨基酸形成的2条肽链，至少含有多少个 氨基，至少含有多少个羧基呢？,小结：n个氨基酸形成的m条肽链，至少含有 个氨基，至少含有 个羧基,m,m,即这个蛋白质中至少含有的氨基（羧基）数肽链数m。,有关蛋白质计算,F、100个氨基酸形成的1条肽链，至少含有多少个氨 基，至少含有多少个羧基呢？,问题思考： 氨基酸脱水缩合形成的肽链就是蛋白质吗？,请认真识别下面血红蛋白质的结构图和由氨基酸形成蛋白质的示意图，独立思考下列问题,1、一个蛋白质分子中只能含有一条肽链吗？ 2、肽链是如何构成蛋白质分子的？ 3、肽 链和蛋白质的区别是什么？,1、氨基酸如何组成蛋白质,氨基酸,二肽,三肽,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,脱水缩合,折叠盘曲成空间结构,或,一个蛋白质分子可以由一条或多条肽链构成，这些肽链之间以一定的化学键连接起来。例如，二硫键（-S-S-）。,在蛋白质分子中肽链不呈直线，也不在一个平面上，而是形成更为复杂的空间结构,蛋白质的结构：,二级结构：多肽链本身的折叠和盘绕方式,三级结构：具有二级结构的多肽链可以借助氢键和其他化学键（如二硫键）进一步卷曲、折叠，形成更复杂的空间结构。,一级结构：氨基酸在多肽中的排列顺序和方式,四级结构：由两个或两个以上具有三级结构的亚基聚合而成的空间结构。,注意：,前一级结构决定着下一级结构。,蛋白质的任意一级结构发生改变都可能引起蛋白质的结构和功能的改变。如镰刀型贫血症。,知识拓展,如果以 代表不同的氨基酸，则下列几种情况由氨基酸构成的肽链是否相同？并说明理由。,动动脑,氨基酸数目不同，肽链的结构则不同；,氨基酸种类不同，肽链的结构则不同；,氨基酸排列顺序不同，肽链的结构则不同；,蛋白质分子中的肽链条数和空间结构不同，蛋白质分子的结构也不同,请你以3种氨基酸脱水缩合为例，算一算它们能形成几种三肽化合物,蛋白质分子的结构具有多样性,决定蛋白质分子结构的多样性的因素,氨基酸种类不同,氨基酸数目不同,氨基酸排列顺序不同,蛋白质空间结构不同,蛋白质的功能,结合图2-7阅读课本P23页，了解生物体内的常见蛋白质的功能，并将常见蛋白质的功能总结出来,许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质。如羽毛、肌肉、头发、蛛丝等的成分主要是蛋白质。,结构蛋白：,2、催化作用：细胞内的化学反应离不开酶的催化。绝大多数酶都是蛋白质,胃蛋白质酶结晶,3、运输作用：有些蛋白质具有运输载体的功能。如血红蛋白、载体蛋白。,血红蛋白,4、调节生命活动：有些蛋白质起信息传递的作用，能够调节机体的生命活动，如胰岛素、生长激素。,细胞分泌胰岛素,5、免疫作用：抗体,蛋白质功能也具有多样性,蛋白质功能多样性是由其结构多样性所决定的,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,蛋白质分子的概念图,元素组成,C、H、O、N等,氨基酸,多肽,蛋白质,功能具有多样性,分子结构多样性,约20种,基本单位,肽键,拓展：蛋白质的性质,1、蛋白质的变性,蛋白质遇高温、强酸、强碱、重金属、乙醇、尿素或X射线、紫外线等条件，空间结构发生不可逆性的破坏，且失去生物学活性。蛋白质变性后溶解度降低，失去结晶能力，并形成沉淀。,很多有毒物质引起机体中毒的原理就是使机体的蛋白质发生变性而失去其功能,注 意,在发生变质的过程中，不发生肽键的断裂和二硫键的破坏，主要是氢键、疏水键的破坏，也就是蛋白质的空间结构被破坏，使肽链从有序的