【新步步高】2014-2015学年高一生物人教版必修1同课异构课件：2.2-生命活动的主要承担者——蛋白质

1、第第2章章 组成细胞的分子组成细胞的分子第第2节节 生命活动的主要承担者生命活动的主要承担者 蛋白质蛋白质人教版必修人教版必修13、为什么有些食品中要添加某些氨基酸？、为什么有些食品中要添加某些氨基酸？1、你能说出多、你能说出多少种富含蛋白少种富含蛋白质的食品？质的食品？2、你知道蛋白质、你知道蛋白质在生命活动中的主在生命活动中的主要作用有哪些？要作用有哪些？问题探讨？提示1.富含蛋白质的食品有大豆制品，如富含蛋白质的食品有大豆制品，如豆浆、豆腐、腐竹；奶类制品，如奶豆浆、豆腐、腐竹；奶类制品，如奶粉、酸奶、袋装奶；还有肉、蛋类食粉、酸奶、袋装奶；还有肉、蛋类食品、如烤肉、肉肠、鸡蛋等品、如烤

2、肉、肉肠、鸡蛋等2.有些蛋白质是构成细胞和生物体的有些蛋白质是构成细胞和生物体的结构结构成分，成分，如结构蛋白如结构蛋白 ；有些蛋白质能够；有些蛋白质能够调调节生命活动，节生命活动， 如胰岛素如胰岛素 ；有些蛋白质有；有些蛋白质有催化作用催化作用 ，如绝大多数酶都是蛋白质，如绝大多数酶都是蛋白质 ；有些蛋白质具有有些蛋白质具有运输运输的功能的功能 ，如红细胞，如红细胞中的血红蛋白；中的血红蛋白； 有些蛋白质有有些蛋白质有免疫免疫功能功能 如人体内的抗体如人体内的抗体 3.因为氨基酸是构成蛋白质的基本单位，因为氨基酸是构成蛋白质的基本单位，在人体内约有在人体内约有20种氨基酸，种氨基酸，其中有其

3、中有8种种（婴儿有（婴儿有9种）种）是人体需要而不能在体内是人体需要而不能在体内合成的，必须从外界环境获得，合成的，必须从外界环境获得，如赖氨如赖氨酸、苯丙氨酸等，它们被称为酸、苯丙氨酸等，它们被称为必需氨基必需氨基酸酸。如果某些食品中缺乏。如果某些食品中缺乏8种必需氨基酸种必需氨基酸中的任何一种或几种，就要在食品中适中的任何一种或几种，就要在食品中适量添加，以满足人体的需要。量添加，以满足人体的需要。小资料思考思考:食物中的蛋白质能否被人体直接吸收呢食物中的蛋白质能否被人体直接吸收呢? 要分解成氨基酸,才被人体吸收进入人体消化道的蛋白质食物，要经过怎样的过程才能分解为氨基酸？一、氨基酸及其种

4、类一、氨基酸及其种类 讨论 以下以下氨基酸的结构具有哪些共同点氨基酸的结构具有哪些共同点和不同点？和不同点？ “ “氨基酸氨基酸”这个名词与其分子结构这个名词与其分子结构有对应关系吗？有对应关系吗？NH2CC OH OH H甘氨酸甘氨酸NH2CC OH OH CHCH3CH3缬氨酸缬氨酸NH2CC OH OH CH3丙氨酸丙氨酸 NH2CC OH OH CH2 CHCH3CH3亮氨酸亮氨酸 氨基 羧基OCOHNHHCH侧链基团阅读阅读 “与生活的联系与生活的联系”,谈谈什么是必需谈谈什么是必需氨基酸，什么是非必需氨基酸？氨基酸，什么是非必需氨基酸？一一 两两 色色 素素 本本 来来 假假 些些

5、必需氨基酸：必需氨基酸：异异亮氨酸、亮氨酸、亮亮氨酸、氨酸、色色氨酸、氨酸、苏苏氨酸、氨酸、苯苯丙氨酸、丙氨酸、赖赖氨酸、氨酸、甲甲硫氨酸、硫氨酸、缬缬氨酸氨酸 组成蛋白质的氨基酸有20种，它们是怎样形成蛋白质的?任务一：课后读任务一：课后读P24 世界上第一个人工合成蛋白质的诞生世界上第一个人工合成蛋白质的诞生问题二、蛋白质的结构及其多样性二、蛋白质的结构及其多样性任务二、任务二、观察课本观察课本P21图图24，写出氨基酸到蛋白，写出氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次。质大致有哪些结构层次。 1 1、氨基酸如何组成蛋白质、氨基酸如何组成蛋白质氨基酸氨基酸二肽二肽三肽三肽多肽多肽一条多肽一条多肽

6、链折叠形链折叠形成蛋白质成蛋白质几条多肽几条多肽链折叠形链折叠形成蛋白质成蛋白质氨基酸的结合方式：氨基酸的结合方式： 脱水缩合脱水缩合H2O+ CNH2HR1CONH CHR2COOH肽键（二肽）（二肽）H2OOHNHR1 C COH2+NHR2OH CCOHH + 注意：肽键的写法注意：肽键的写法H2O+NHR2OH CCOHH CNH2HR1CONH CHR2COHOHCR1 CNH2CONH CHR2 CNHR2OHCOHO（二肽）（二肽）（三肽）（三肽）（多肽）（多肽）（四肽）（四肽）三肽或三肽以上的化三肽或三肽以上的化合物合物注意：由注意：由N个氨基酸形成就叫个氨基酸形成就叫N肽肽2

7、.2.蛋白质的结构：蛋白质的结构：一级结构 二级结构 三级结构 四级结构脱水缩合脱水缩合空间结构空间结构1、观察图片, 说说从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次? 2 个个氨基酸氨基酸二肽二肽一条多肽链盘一条多肽链盘曲折叠形成蛋曲折叠形成蛋白质，或几条白质，或几条多肽链盘曲折多肽链盘曲折叠形成蛋白质叠形成蛋白质三肽三肽 +1个个氨基酸氨基酸多肽多肽 +多个多个氨基酸氨基酸提示：提示：食物中的蛋白质要经过胃蛋白酶、胰蛋食物中的蛋白质要经过胃蛋白酶、胰蛋白酶、肠蛋白酶、肠肽酶等多种水解酶的作用，白酶、肠蛋白酶、肠肽酶等多种水解酶的作用，才能分解为氨基酸。这些氨基酸进入细胞后，要才能分解为氨基酸。这些

8、氨基酸进入细胞后，要形成二肽、三肽到多肽，由多肽构成人体的蛋白形成二肽、三肽到多肽，由多肽构成人体的蛋白质。人体的蛋白质与食物中的蛋白质不一样，具质。人体的蛋白质与食物中的蛋白质不一样，具有完成人体生命活动的结构和功能。有完成人体生命活动的结构和功能。 2 2、进入人体消化道的蛋白质食物，、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？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，得经过怎样的这些氨基酸进入人体细胞后，得经过怎样的过程才能变为人体的蛋白质？人体的蛋白质过程才能变为人体的蛋白质？人体的蛋白质和食物中的蛋白质会一样吗？和食物中的蛋白质会一样

9、吗？讨论讨论提示：提示：1010个氨基酸能够组成个氨基酸能够组成20201010条互不相条互不相同的长链。氨基酸的同的长链。氨基酸的种类种类、数量数量、排列顺排列顺序序以及以及肽链形成的空间结构肽链形成的空间结构的不同是蛋白的不同是蛋白质多种多样的原因。质多种多样的原因。 3 3、如果用、如果用2020个不同的字母分别代个不同的字母分别代表表2020种氨基酸，若写出由种氨基酸，若写出由1010个氨基酸组成个氨基酸组成的长链，可以写出多少条互不相同的长链？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

10、千个示：一个蛋白质分子往往含有成百上千个氨基酸）。氨基酸）。讨论讨论氨基酸的氨基酸的种类种类不同不同氨基酸的氨基酸的数目数目不同不同氨基酸的氨基酸的排列顺序排列顺序不不同同肽链的数目和空间肽链的数目和空间结构不同结构不同3 3、蛋白质多、蛋白质多样性的直接原样性的直接原因因氨基酸的数目不同氨基酸的数目不同氨基酸的排列顺序不同氨基酸的排列顺序不同氨基酸的种类不同氨基酸的种类不同肽链盘曲折叠形成的空间结构千差万别肽链盘曲折叠形成的空间结构千差万别 4 4、蛋白质多样、蛋白质多样性的根本原因：性的根本原因：基因的多样性和基因选择基因的多样性和基因选择性表达。性表达。 A A、6 6个氨基酸形成个氨基

11、酸形成1 1条肽链时，形成几个肽键？条肽链时，形成几个肽键？ 脱掉几个水分子？脱掉几个水分子？B B、n n个氨基酸形成个氨基酸形成1 1条肽链时，形成几个肽键？条肽链时，形成几个肽键？ 脱去几个水分子？脱去几个水分子？小结：在一条肽链中小结：在一条肽链中 脱去的水分子数脱去的水分子数 肽键数肽键数氨基酸总数氨基酸总数1氨基酸数目氨基酸数目形成肽链数形成肽链数形成肽键数形成肽键数脱去水分子数脱去水分子数目目1nn1n1655有关蛋白质计算有关蛋白质计算1C C、6 6个氨基酸形成个氨基酸形成2 2条肽链时，形成几个肽键？条肽链时，形成几个肽键？ 脱去几个水分子？脱去几个水分子？D D、n n个

12、氨基酸形成个氨基酸形成m m条肽链时，形成几个肽键？条肽链时，形成几个肽键？ 脱去几个水分子？脱去几个水分子？氨基酸数目氨基酸数目形成肽链数形成肽链数形成肽键数形成肽键数脱去水分子数目脱去水分子数目1nmnmnm小结：在小结：在m条肽链中条肽链中 脱去的水分子数脱去的水分子数 肽键数肽键数氨基酸总数氨基酸总数m氨基酸总数肽链的条数氨基酸总数肽链的条数6625454有关蛋白质计算有关蛋白质计算肽链肽链1:肽链肽链2:E E、100100个氨基酸形成的个氨基酸形成的1 1条肽链，条肽链，至少至少含有多少含有多少 个氨基，个氨基，至少至少含有多少个羧基呢？含有多少个羧基呢？F F、100100个氨基

13、酸形成的个氨基酸形成的2 2条肽链，条肽链，至少至少含有多少含有多少 个氨基，个氨基，至少至少含有多少个羧基呢？含有多少个羧基呢？小结：小结：n n个氨基酸形成的个氨基酸形成的m m条肽链，条肽链，至少至少含有含有 个个氨基，氨基，至少至少含有含有 个羧基个羧基mm即这个蛋白质中至少含有的氨基（羧基）数即这个蛋白质中至少含有的氨基（羧基）数肽链数肽链数m。有关蛋白质计算有关蛋白质计算有关蛋白质计算有关蛋白质计算缬氨酸缬氨酸CHCH3CH3H2NC COHHOH2NC COHHOH甘氨酸甘氨酸1.1.甘氨酸、缬氨酸的分子量分别是甘氨酸、缬氨酸的分子量分别是 、 。2.2.由一个甘氨酸和一个缬氨酸

14、形成的蛋白质的分由一个甘氨酸和一个缬氨酸形成的蛋白质的分子量分别是子量分别是 。你是如何计算出来的？。你是如何计算出来的？75 11775 117174174G.G.蛋白质的蛋白质的相对分子质量相对分子质量氨基酸数氨基酸数氨基酸氨基酸的平均分子量失去的水分子数的平均分子量失去的水分子数水的分子量水的分子量一个由一个由n n个氨基酸形成的含有个氨基酸形成的含有m m条肽链的蛋白质条肽链的蛋白质，氨基酸的平均分子质量为，氨基酸的平均分子质量为a,a,则蛋白质的相对则蛋白质的相对分子质量分子质量a an-18(n-m)n-18(n-m)。（注意环状和（注意环状和-S-S-S-S-键的特殊情况，详细见

15、资料。）键的特殊情况，详细见资料。）例题例题1 组成人体的组成人体的20种氨基酸的平均分子量是种氨基酸的平均分子量是128，血红蛋白由血红蛋白由4条多肽链组成，共含有条多肽链组成，共含有574个氨基酸，个氨基酸，则血红蛋白的分子质量约为则血红蛋白的分子质量约为 A.73472； B.12800； C.63212； D.63140（C）有关蛋白质计算有关蛋白质计算三、蛋白质分子功能三、蛋白质分子功能 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羽毛羽毛 肌肉肌肉 头发头发 蛛丝蛛丝蛋白质结构的多样性导致蛋白质功能的多样性胃蛋白酶结晶胃蛋白酶结晶血红蛋白血红蛋白 胰岛素胰

16、岛素 抗体抗体2催化、运输、调节、免疫等催化、运输、调节、免疫等功能蛋白功能蛋白 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。 蛋白质在重金属盐、酸、碱、乙醇、尿蛋白质在重金属盐、酸、碱、乙醇、尿素等存在时，或加热至素等存在时，或加热至7070100100o oC C，或在，或在X X射线、紫外线的作用下，其射线、紫外线的作用下，其空间结构会发空间结构会发生改变和破坏生改变和破坏，从而，从而失去生物活性失去生物活性，这就，这就是蛋白质的是蛋白质的变性变性。变性使肽链有序的卷曲。变性使肽链有序的卷曲和折叠状态松散无序，而和折叠状态松散无序，而肽键没有被破坏肽键没有被破坏，一级结构不

17、发生改变。一级结构不发生改变。变性是不可逆变性是不可逆的，的，蛋白质不会因外界环境条件的改变而恢复蛋白质不会因外界环境条件的改变而恢复原有的空间结构。原有的空间结构。( (高温、紫外线、酒精杀高温、紫外线、酒精杀菌的原理菌的原理) )蛋白质的失活与变性蛋白质的失活与变性2 2、在下列物质中，有的属于构成蛋白质的、在下列物质中，有的属于构成蛋白质的氨基酸，有的不是。若将其中构成蛋白质氨基酸，有的不是。若将其中构成蛋白质的氨基酸缩合成蛋白质，则其中含有的氨的氨基酸缩合成蛋白质，则其中含有的氨基、羧基和肽键的数目依次（基、羧基和肽键的数目依次（ ） NHNH2 2CHCH2 2COOHCOOH NH NH2 2CHCH2 2CHCH2 2OHOH NH NH2 2CHCHCHCH2 2COOHCOOH NH NH2 2CHCHCHCH2 2COOHCOOH NH NH2 2CHCH(CH