高中生物-2.2-生命活动的主要承担者-蛋白质课件-新人教版必修1

1、 第2节 生命活动的主要承担者蛋白质 必修一第二章必修一第二章 高考考点: 蛋白质的结构 蛋白质的功能 22021/7/4 知识点分析: 1 1。氨基酸的种类。氨基酸的种类 2 2。氨基酸的通式。氨基酸的通式 3 3。氨基酸的脱水缩合。氨基酸的脱水缩合 4 4。蛋白质的结构及其多样性。蛋白质的结构及其多样性 5 5。蛋白质的合成和相关计算。蛋白质的合成和相关计算 6 6。蛋白质的功能。蛋白质的功能 32021/7/4 含 蛋 白 质 丰 富 的 食 物 42021/7/4 消化酶的作用 类比类比:蛋白质必需经过消化蛋白质必需经过消化,成为各种氨基酸成为各种氨基酸,才能被人体才能被人体 吸收和利

2、用。吸收和利用。52021/7/4 一、氨基酸及其种类 尽管蛋白质相对分子质量很大,分子结构复杂,但都由基 本单位氨基酸氨基酸组成。组成生物体蛋白质的氨基酸约有 种。 1.氨基酸的形成 H CH H H 甲烷甲烷 H C H HCOOH 乙酸乙酸 H C H COOHNH2 甘氨酸甘氨酸 羧基取代一个羧基取代一个H原子原子 形成乙酸是一种脂肪酸形成乙酸是一种脂肪酸 脂肪酸中与羧基相邻的脂肪酸中与羧基相邻的 一个一个H原子被氨基取代原子被氨基取代 形成甘氨酸形成甘氨酸 62021/7/4 比较几种氨基酸的结构式: 苏氨酸 CH3CH OH CH NH2 COOH 苯丙氨酸 CH2CH NH2 C

3、OOH 推导出氨基酸的通式推导出氨基酸的通式 H C H COOHNH2 甘氨酸 C C H CH 3 CH 3 H2 N H COH O 缬氨酸 CH2N H CH3 C O OH 丙氨酸 72021/7/4 2.2.通式为通式为: : 注意:氨基酸通式在结构上的特点: (a) R基不同、氨基酸不同。 (b) 每个氨基酸分子至少都含有一个氨基(NH2)和一个羧基 (c) (COOH),并且都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子 上上。 思考思考: 氨基酸是如何构成蛋白质的呢氨基酸是如何构成蛋白质的呢? 必需氨基酸必需氨基酸:人体细胞不能合成的氨基酸人体细胞不

4、能合成的氨基酸,共共8种。种。 非必需氨基酸非必需氨基酸:人体细胞能够合成的氨基酸人体细胞能够合成的氨基酸,共共12种。种。 82021/7/4 人体的必需氨基酸人体的必需氨基酸: 甲硫氨酸甲硫氨酸,缬氨酸缬氨酸,赖氨酸赖氨酸,异亮氨酸异亮氨酸,苯丙苯丙 氨酸氨酸,亮氨酸亮氨酸,色氨酸色氨酸,苏氨酸。苏氨酸。 甲硫氨酸也叫蛋氨酸。甲硫氨酸也叫蛋氨酸。 92021/7/4 必需氨基酸的种类在高中生物教材上为必需氨基酸的种类在高中生物教材上为8种（如种（如 上）上）,但是有的材料上为但是有的材料上为9种种,多了组氨酸多了组氨酸,原因是婴原因是婴 幼儿时期的合成速率不能满足机体需要幼儿时期的合成速率

5、不能满足机体需要,必须由食必须由食 物供给物供给,婴儿缺乏时患湿疹。有的资料上将精氨酸婴儿缺乏时患湿疹。有的资料上将精氨酸 也归为必需氨基酸也归为必需氨基酸,原因是精氨酸虽能在人体内合原因是精氨酸虽能在人体内合 成成,但合成量不多但合成量不多,若长期缺也能造成负氮平衡。另若长期缺也能造成负氮平衡。另 外外,半胱氨酸和酪氨酸在体内能分别由蛋氨酸和苯半胱氨酸和酪氨酸在体内能分别由蛋氨酸和苯 丙氨酸合成丙氨酸合成,这两种氨基酸如果在膳食中含量丰富这两种氨基酸如果在膳食中含量丰富, 则有节省蛋氮酸与苯丙氨酸两种必需氨基酸的作则有节省蛋氮酸与苯丙氨酸两种必需氨基酸的作 用用,因此有时称为半必需氨基酸。因

6、此有时称为半必需氨基酸。 102021/7/4 R C H C NH2 O OH R C H COOH N H H H2O 脱水缩合脱水缩合 H R C C NH2 O R C H COOH N H 肽 键 二肽二肽 + H2O 氨基酸氨基酸的脱水缩合的脱水缩合 112021/7/4 相关知识点相关知识点: 1脱氨脱氨和和2转氨转氨 3脱羧脱羧 转氨与必需或非必需氨基酸的关系转氨与必需或非必需氨基酸的关系: 氨基酸氨基酸+酮酸酮酸=新的氨基酸新的氨基酸+新的酮酸新的酮酸 （非必需氨基酸） 脱脱 水水 生成胺类物质生成胺类物质 分分 子子 之之 间间 分子内部分子内部 122021/7/4 n

7、氨基酸分子（氨基酸分子（n 3） 脱脱 水水 缩缩 合合 肽链肽链 （多肽）（多肽） 1条或几条肽链（肽链间以一定条或几条肽链（肽链间以一定 化学键连接）化学键连接） 螺旋、折叠、盘曲形成复杂的空间机构螺旋、折叠、盘曲形成复杂的空间机构 蛋白质分子蛋白质分子 思考思考:n个氨基酸形成一条肽链时个氨基酸形成一条肽链时,脱掉几脱掉几 个个H2O?形成几个肽键形成几个肽键? 如果如果n 个氨基酸形成个氨基酸形成m条肽链呢条肽链呢? (n-1)个个 (n- m)个个 二、蛋白质的结构及其多样性 132021/7/4 142021/7/4 蛋白质的变性蛋白质的变性 天然蛋白质受理化因素的作用天然蛋白质受

8、理化因素的作用, ,使蛋白质的构象发生改变使蛋白质的构象发生改变, , 导致蛋白质的理化性质和生物学特性发生变化导致蛋白质的理化性质和生物学特性发生变化, ,但并不影但并不影 响蛋白质的一级结构响蛋白质的一级结构, ,这种现象叫变性作用。这种现象叫变性作用。变性的实质变性的实质 是次级键（氢键、离子键、疏水作用等）的断裂是次级键（氢键、离子键、疏水作用等）的断裂, ,而形成而形成 一级结构的主键（共价键）并不受影响。一级结构的主键（共价键）并不受影响。蛋白质变性后的蛋白质变性后的 蛋白质称变性蛋白质蛋白质称变性蛋白质, ,其特点如下其特点如下: : (1)蛋白质的亲水性减少蛋白质的亲水性减少,

9、 ,其溶解度降低。在等电点的其溶解度降低。在等电点的pH溶溶 液中可发生沉淀液中可发生沉淀, ,但仍能溶于偏酸或偏碱的溶液。但仍能溶于偏酸或偏碱的溶液。 (2)生物活性丧失生物活性丧失, ,如酶的催化功能消失如酶的催化功能消失, ,蛋白质的免疫性蛋白质的免疫性 能改变等。能改变等。 (3)变性蛋白质溶液的黏度往往增加。变性蛋白质溶液的黏度往往增加。 (4)变性蛋白质容易被酶消化。变性蛋白质容易被酶消化。 思考思考:能够导致蛋白质变性的因素有哪些能够导致蛋白质变性的因素有哪些? 152021/7/4 知识点联系知识点联系:DNA:DNA的热变性的热变性 95C热变性热变性 55 C复性复性 72

10、 C延伸延伸 TaqDNA聚合酶（耐高温）聚合酶（耐高温） PCR技术技术 162021/7/4 蛋白质的种类多样性蛋白质的种类多样性: : 氨基酸种数不同氨基酸种数不同 氨基酸数目不同氨基酸数目不同 氨基酸序列不同氨基酸序列不同 肽链空间结构不同肽链空间结构不同 蛋白质结构蛋白质结构 的多样性的多样性 蛋白质种类蛋白质种类 的多样性的多样性 蛋白质功能蛋白质功能 的多样性的多样性 1 2 172021/7/4 182021/7/4 注: 蛋白质结构的蛋白质结构的 不同决定了其功能的不同决定了其功能的 不同不同 即蛋白质结构的即蛋白质结构的 多样性决定了其功能多样性决定了其功能 的多样性的多样

11、性 192021/7/4 胰岛素结晶胰岛素结晶 202021/7/4 蛋白质分子功能蛋白质分子功能蛋白质是一切生命活动的主要承担者蛋白质是一切生命活动的主要承担者 1.构成细胞和生物体的重要物质构成细胞和生物体的重要物质结构蛋白结构蛋白 催化作用催化作用:如各种酶如各种酶 调节作用调节作用:如调节新陈代谢、如调节新陈代谢、 生长发育的某些生长发育的某些 激素等激素等 免疫作用免疫作用:如人体内抗体如人体内抗体 2.功能蛋白功能蛋白 212021/7/4 小结 一、蛋白质分子结构层次一、蛋白质分子结构层次 元素组成元素组成 C、H、O、N等等 基本元素基本元素:C、H、O、N 其它元素其它元素:

12、S、Fe 基本单位基本单位 氨基酸氨基酸 种类种类:20种种 通式通式: 特点特点: 化学结构化学结构 多肽（肽链）多肽（肽链） 形成形成:多个氨基酸脱水缩合而成多个氨基酸脱水缩合而成 肽键肽键 特点特点:呈链状结构呈链状结构,又叫肽链又叫肽链,有有 一定的氨基酸序列一定的氨基酸序列 空间结构空间结构 蛋白质分子蛋白质分子 连接连接:肽链通过一定化学键连接肽链通过一定化学键连接 形成形成:螺旋、卷曲、折叠形成空螺旋、卷曲、折叠形成空 间结构间结构 特点特点:具生物活性、多样性具生物活性、多样性 R C H COOH NH2 有一有一 个个NH2和和COOH,且连在同且连在同 一碳原子上一碳原子

13、上 脱脱 水水 缩缩 合合 二 蛋蛋 白白 质质 是是 一一 切切 生生 命命 活活 动动 的的 主主 要要 承承 担担 者者 222021/7/4 1.1.我们平时所吃的食物中我们平时所吃的食物中, ,一般都含有蛋白质一般都含有蛋白质, ,肉、蛋、肉、蛋、 奶和大豆制品中蛋白质含量尤其丰富。蛋白质必须经过消奶和大豆制品中蛋白质含量尤其丰富。蛋白质必须经过消 化化, ,成为各种成为各种_, ,才能被人体吸收和利用。才能被人体吸收和利用。 2. _2. _是组成蛋白质的基本单位。在生物体中组成是组成蛋白质的基本单位。在生物体中组成 蛋白质的氨基酸共有约蛋白质的氨基酸共有约_种。种。 3.3.氨基

14、酸的分子结构通式是氨基酸的分子结构通式是_, ,在结构上在结构上 具有的特点是具有的特点是: :每种氨基酸分子至少都含有一个每种氨基酸分子至少都含有一个_（ -NH-NH2 2）和一个）和一个_（ ）, ,并且都有一个并且都有一个_ 和和_连接在同一个连接在同一个_上。各种氨基酸之间的区上。各种氨基酸之间的区 别在于别在于_的不同。的不同。 夯实基础填空练夯实基础填空练 习习: 232021/7/4 4.4.人体中的人体中的必需氨基酸有必需氨基酸有_种种, ,非必需氨基酸有非必需氨基酸有_种。种。 5.5.氨基酸分子互相结合的方式是氨基酸分子互相结合的方式是: :一个氨基酸分子的一个氨基酸分子

15、的_和另一个氨基酸分子和另一个氨基酸分子 的的_相连接相连接, ,同时脱去一分子的同时脱去一分子的_, ,这种结合方式叫做这种结合方式叫做_。连接。连接 两个氨基酸分子的化学键（两个氨基酸分子的化学键（_）叫做）叫做_。有两个氨基酸分子。有两个氨基酸分子 缩合而成的化合物缩合而成的化合物, ,叫做叫做_。 6.6.有多个氨基酸分子缩合而成的有多个氨基酸分子缩合而成的, ,含有多个含有多个_的化合物的化合物, ,叫做叫做_。多肽。多肽 通常呈链状结构通常呈链状结构, ,叫做叫做_。肽链能。肽链能_、_, ,形成具有一定形成具有一定_ 的蛋白质分子。的蛋白质分子。 242021/7/4 7.7.蛋

16、白质种类繁多的原因蛋白质种类繁多的原因: :在细胞内在细胞内, ,每种氨基酸的数目每种氨基酸的数目_,_,氨基酸形成多氨基酸形成多 肽链时肽链时, ,不同种类氨基酸的不同种类氨基酸的_千变万化千变万化, ,多肽链的多肽链的_、_方式方式 及其形成的及其形成的_千差万别千差万别, ,因此蛋白质分子的种类是极其多样的。因此蛋白质分子的种类是极其多样的。 8.8.蛋白质的功能蛋白质的功能: :许多蛋白质是构成许多蛋白质是构成_的重要物质的重要物质, ,称为称为_;_; 细胞内的化学反应离不开细胞内的化学反应离不开_的催化的催化, ,绝大多数酶是绝大多数酶是_;_;有些蛋白质具有些蛋白质具 有有_的功

17、能（如血红蛋白能运输的功能（如血红蛋白能运输_）; ;有些蛋白质起有些蛋白质起 _作用作用, ,能够调节能够调节_; ;有些蛋白质有有些蛋白质有_功能（如人体内的功能（如人体内的 _是蛋白质是蛋白质, ,可以帮助人体抵御病菌和病毒等抗原的伤害。）可以帮助人体抵御病菌和病毒等抗原的伤害。） 可以说可以说, ,一切生命活动都离不开一切生命活动都离不开_, ,_是生命活动的是生命活动的_ 。 252021/7/4 高考真题回顾高考真题回顾 （ 2005广东）广东）27、下列关于生物大分子的叙述、下列关于生物大分子的叙述,正确的是（正确的是（ 多选多选 ） A、蛋白质是由多个氨基酸分子通过肽键相互连接

18、而成的高分子化合物、蛋白质是由多个氨基酸分子通过肽键相互连接而成的高分子化合物 B、DNA是一切生物遗传信息的载体是一切生物遗传信息的载体 C、酶是生物体产生的具有催化活性的生物大分子、酶是生物体产生的具有催化活性的生物大分子 D、RNA通常只有一条链它的碱基组成与通常只有一条链它的碱基组成与DNA完全不同完全不同 262021/7/4 高考真题回顾高考真题回顾 （ 2004江苏）6病毒侵入人体后,血液中会出 现相应的抗体。抗体的基本组成单位及合成抗体 的细胞器分别是 A氨基酸和核糖体 B氨基酸和高尔基体 C核苷酸和核糖体 D核苷酸和高尔基体 272021/7/4 高考真题回顾高考真题回顾 （

19、2004江苏）14动物体内甲种氨基酸通过转氨基 作用生成乙种氨基酸,可以肯定的是 A甲种氨基酸是必需氧某酸 B甲种氨基酸是非必需氨基酸 C乙种氨基酸是必需氨基酸 D乙种氨基酸是非必需氨基酸 282021/7/4 高考真题回顾高考真题回顾 （广东2004）34(4分)下图为一条肽链的分子结 构简式。 据图填空回答: 合成肽链的细胞器是_,在合成肽链时决定肽 链的氨基酸种类和顺序的是 _。 这条肽链中的肽键数是_,构成肽链的氨基酸 数目是_, 292021/7/4 课堂巩固提高课堂巩固提高: 1组成蛋白质的基本单位是（ ） A氨基 B羧基 C核苷酸 D氨基酸 2.如果某蛋白质由64个氨基酸构成一条

20、多肽链,那么该肽链含有 肽键( ) A62个 B 63个 C 64个 D 65个 3.下列有关蛋白质的叙述中,不正确的是（ ） A蛋白质是生命活动的主要体现者 B调节细胞代谢的激素都是蛋白质 C蛋白质是一种高分子有机化合物 D动物和人体产生的抗体是蛋白质 D B B 302021/7/4 4、胰岛素分子是一种蛋白质胰岛素分子是一种蛋白质,由由51个氨基酸缩合而成个氨基酸缩合而成, 含两条肽链。含两条肽链。 胰岛素分子中含胰岛素分子中含 个肽键。个肽键。 这这51个氨基酸形成胰岛素后个氨基酸形成胰岛素后,相对分子质量比原来相对分子质量比原来51 个氨基酸的总分子量减少了个氨基酸的总分子量减少了 ; 胰岛素是治疗糖尿病的最佳药物胰岛