生命活动的主要承担者-蛋白质课件

1、生命活动的主要承担者-蛋白质第第 2 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观察观察- -思考思考- -交流交流交流交流: : 1.1.提示：提示： 富含蛋白质的食品有大豆制品，如豆富含蛋白质的食品有大豆制品，如豆浆、豆腐、腐竹；奶类制品，如奶粉、酸奶、袋装奶；浆、豆腐、腐竹；奶类制品，如奶粉、酸奶、袋装奶；还有肉、蛋类食品，如烤肉、肉肠、鸡蛋，等等。还有肉、蛋类食品，如烤肉、肉肠、鸡蛋，等等。2.1氨基酸及其种类氨基酸及其种类-蛋白质的基本单位蛋白质的基本单位讨论讨论 1.1.这些氨基酸的结构具有什么共同特点？这些氨基酸的结构具有什么共同特点？ 2.“2.“氨基酸氨基

2、酸”这一名词与其分子结构有对应关系吗？这一名词与其分子结构有对应关系吗？观察观察- -思考思考- -交流交流生命活动的主要承担者-蛋白质2.1.12.1.1氨基酸通式及特点氨基酸通式及特点1.1.氨基酸的结构氨基酸的结构特点特点每种氨基酸分子每种氨基酸分子至少都至少都含含有一个氨基和一个羧有一个氨基和一个羧基基, ,并且都有一个氨基并且都有一个氨基和一个羧基和一个羧基连接在同一连接在同一个碳原子个碳原子上。上。 R R不同不同氨基酸种类不同氨基酸种类不同. .2.2.对应关系对应关系 “ “氨基酸氨基酸”代代表了氨基酸分子结构中主表了氨基酸分子结构中主要的部分要的部分氨基和羧基。氨基和羧基。？

3、你会写出氨基酸通你会写出氨基酸通式吗？你会说出氨基式吗？你会说出氨基酸的结构特点吗？如酸的结构特点吗？如果果R R为为: :C C4 4H H9 9O O2 2N N1 1。则。则该氨基酸该氨基酸C C为为_H_H为为_O_O为为_N_N为为_2 2+ +4 44 4+ +9 92 2+ +1 11 1+1+1生命活动的主要承担者-蛋白质2.1.2 2.1.2 与生活的联系与生活的联系必需氨基酸：必需氨基酸： 8 8种种( (异异亮亮、甲、甲硫硫、撷、赖、苯、撷、赖、苯丙丙、亮、色、苏、亮、色、苏) ) 非必需氨基酸：非必需氨基酸：1212种种3 3为什么有些食品要添加某些氨基酸？为什么有些食

4、品要添加某些氨基酸？提示：提示： 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2020种氨基酸，其中有种氨基酸，其中有8 8种是人体种是人体需要而不能自己合成的，必须从外界环境获需要而不能自己合成的，必须从外界环境获得，如赖氨酸、苯丙氨酸等，它们被称为必得，如赖氨酸、苯丙氨酸等，它们被称为必需氨基酸。所以有些食品中要添加赖氨酸或需氨基酸。所以有些食品中要添加赖氨酸或苯丙氨酸等人体必需的氨基酸。苯丙氨酸等人体必需的氨基酸。生命活动的主要承担者-蛋白质2.2 蛋白质的结构及其多样性蛋白质的结构及其多样性? ?氨基酸是怎样形成蛋白氨基酸是怎样形成蛋白质

5、质? ? 蛋白质多样性的原蛋白质多样性的原因有哪些因有哪些? ?思考与讨论思考与讨论(P22)(P22) 1 1观察图观察图2-42-4从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次？从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次？2 2 进人人体消化道的蛋白质食物，要经过哪些消化酶的作用才能进人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？分解为氨基酸？ 这些氨基酸进入人体细胞后，得经过怎样的过程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自质？才能变为人体的蛋自质？ 人体的蛋白质和食物中的蛋白质会一样人体的蛋白质和食物中的蛋白质会一样吗？吗？2.2 蛋白质的结构及其多样性蛋白质的结

6、构及其多样性1.1.提示：氨基酸提示：氨基酸二肽二肽三肽三肽多肽，一条多肽链多肽，一条多肽链盘曲折叠形成蛋白质，或几条多肽链折叠形成蛋白质。盘曲折叠形成蛋白质，或几条多肽链折叠形成蛋白质。2.2.提示：提示： 食物中的蛋白质要经过食物中的蛋白质要经过等多种水解酶的作用，才能分解为氨基等多种水解酶的作用，才能分解为氨基酸。酸。 这些氨基酸进入细胞后，要形成二肽、三肽到多肽，这些氨基酸进入细胞后，要形成二肽、三肽到多肽，由多肽构成人体的蛋白质。由多肽构成人体的蛋白质。 人体的蛋白质与食物中的蛋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。白质不一样，具有完成人体生命活动的结

7、构和功能。！观察观察 想像想像 思考思考 叙说叙说2.2.1.2.2.1.二肽的形成：二肽的形成：问题：问题：n n个氨基酸形成一条肽链时，脱掉几个水分子？形个氨基酸形成一条肽链时，脱掉几个水分子？形 成几个肽键？如果成几个肽键？如果n n个氨基酸形成个氨基酸形成m m条肽链呢？条肽链呢？ 注意：注意：2.2蛋白质的结构及其多样性蛋白质的结构及其多样性氨基酸来忙得欢，氨基酸来忙得欢， 左手氨基右羧基。左手氨基右羧基。两两见面二合一，两两见面二合一， 你出羧基我氨基。你出羧基我氨基。脱水缩合脱水缩合一分水，一分水， 肽键肽键连接成连接成二肽二肽。 n n个氨基个氨基酸形成一条肽酸形成一条肽链时，

8、脱掉链时，脱掉n-n-1 1个水分子，个水分子，形成形成n-1n-1个肽个肽键。键。 同理，同理，n n个氨基酸形成个氨基酸形成m m条肽链时，条肽链时，脱掉脱掉? ?个水分个水分子，形成子，形成? ?个个肽键。肽键。 生命活动的主要承担者-蛋白质一条肽链的两端有不同结构和性质：一条肽链的两端有不同结构和性质： 一条肽链的两端有不同结构和性质：一条肽链的两端有不同结构和性质： 一端的氨基酸残一端的氨基酸残基带有游离氨基，基带有游离氨基，称称氨基端氨基端。 另一端的氨基酸另一端的氨基酸残基带有游离羧残基带有游离羧基，称基，称羧基端羧基端。2.2蛋白质的结构及其多样性蛋白质的结构及其多样性？这段肽

9、链至少有多少个氨基和多少个羧基？这段肽链至少有多少个氨基和多少个羧基？ 另外如果还有氨基和羧基应该在哪里？另外如果还有氨基和羧基应该在哪里？ 若两条这样的肽呢？若两条这样的肽呢？2.2蛋白质的结构及其多样性蛋白质的结构及其多样性是指肽链中是指肽链中氨基酸的氨基酸的排列顺序排列顺序是指邻近几个氨基酸形是指邻近几个氨基酸形成的成的一定的结构形状一定的结构形状。 是指是指整条肽链盘绕折叠形整条肽链盘绕折叠形成一定的空间结构形状成一定的空间结构形状。如纤维蛋白和球状蛋白。如纤维蛋白和球状蛋白。 是指是指各条肽链之间的位置和结构各条肽链之间的位置和结构。所以，四级结构只存在于由两条肽所以，四级结构只存在

10、于由两条肽链以上组成的蛋白质链以上组成的蛋白质螺旋螺旋折叠折叠二级结构二级结构一级结构一级结构三级结构三级结构四级结构四级结构2.2.2.2.2.2.蛋白质的形成：蛋白质的形成：生命活动的主要承担者-蛋白质血红蛋白质的三级结构和四级结构血红蛋白质的三级结构和四级结构2.2.2.2.2.2.蛋白质的形成：蛋白质的形成：2.2蛋白质的结构及其多样性蛋白质的结构及其多样性亚铁血红亚铁血红素素基团基团扭曲折叠扭曲折叠 的多肽的多肽生命活动的主要承担者-蛋白质 血红蛋白是一个含有两种不同亚基的血红蛋白是一个含有两种不同亚基的四聚体四聚体，由，由两条两条链链和和两条两条链链组成。血红蛋白的组成。血红蛋白的

11、每一个亚基都含有一个血红素辅基每一个亚基都含有一个血红素辅基。链由链由141141个氨基酸组成，个氨基酸组成，链由链由146146个氨基酸组成，各自都有个氨基酸组成，各自都有一一定的排列次序定的排列次序。血红蛋白分子中四条链。血红蛋白分子中四条链各自折叠卷曲各自折叠卷曲形成三级结形成三级结构，再通过分子表面的一些次级键的结合而联系在一起，互相凹构，再通过分子表面的一些次级键的结合而联系在一起，互相凹凸相嵌排列，形成一个凸相嵌排列，形成一个四聚体的功能单位四聚体的功能单位亚铁血红亚铁血红素素基团基团扭曲折叠扭曲折叠 的多肽的多肽思考与讨论思考与讨论3 3 如果用如果用20 20 个不同的字母分别

12、代表个不同的字母分别代表2020种氨基酸，若写种氨基酸，若写出出1010个氨基酸组成的长链，可以写出多少条互不相同的长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：一个蛋链？试着说出蛋白质种类多种多样的原因（提示：一个蛋自质分子往往含有成百上千个氨基酸）。自质分子往往含有成百上千个氨基酸）。 2.2蛋白质的结构及其多样性蛋白质的结构及其多样性3.3.提示：提示：1010个氨基酸能够组成个氨基酸能够组成20201010条互条互不相同的长链。氨基酸的种类、数量、不相同的长链。氨基酸的种类、数量、排列顺序以及蛋白质空间结构的不同是排列顺序以及蛋白质空间结构

13、的不同是蛋白质多种多样的原因。蛋白质多种多样的原因。 生命活动的主要承担者-蛋白质2.2.3.2.2.3.蛋白质结构的多样性：蛋白质结构的多样性：2.2.4.2.2.4.与生活的联系：与生活的联系： 2.2蛋白质的结构及其多样性蛋白质的结构及其多样性 种类种类不同、不同、盐析：盐析： ( (界定、性质界定、性质) )热变性：热变性：( (界定、性质界定、性质) ) 数目数目成百上千、成百上千、 排列次序排列次序千变万化、千变万化、空间结构空间结构千差万别千差万别 ？蛋白质功能的多样性蛋白质功能的多样性与结构的关系，体现的与结构的关系，体现的生物观点是什么？生物观点是什么？交流交流 2.2.提示

14、：提示： 有些蛋白质是构成细胞和生物体的结构成分，有些蛋白质是构成细胞和生物体的结构成分，如结构蛋白；有些蛋白质能够调节生命活动，如胰岛素；如结构蛋白；有些蛋白质能够调节生命活动，如胰岛素；有些蛋白质有催化作用，如绝大多数酶都是蛋白质；有些有些蛋白质有催化作用，如绝大多数酶都是蛋白质；有些蛋白质具有运输载体的功能，如红细胞中的血红蛋白；有蛋白质具有运输载体的功能，如红细胞中的血红蛋白；有些蛋白质有免疫功能，如人体内的抗体。些蛋白质有免疫功能，如人体内的抗体。结构蛋白结构蛋白2.3蛋白质的功能蛋白质的功能功能蛋白功能蛋白第第2.22.2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本

15、节聚焦本节聚焦: :小结：小结：练习：练习：P24P24 基础题基础题1.1.（1 1）；（；（2 2）。2.A2.A。 3.B3.B。 拓展题拓展题提示：红细胞中的蛋白质和心肌细胞中的蛋白质，其氨基提示：红细胞中的蛋白质和心肌细胞中的蛋白质，其氨基酸的酸的种类种类、数量数量和和排列顺序排列顺序以及蛋白质分子的以及蛋白质分子的空间结构空间结构都都不同，它们的功能也不相同。不同，它们的功能也不相同。科学史话：科学史话： 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科学前沿：科学前沿： 国际人类蛋白质组计划国际人类蛋白质组计划生命活动的主要承担者-蛋白质补充阅读补充阅读 实践经

16、验告诉我们，吃鸡蛋前要将鸡蛋煮熟，并且知道煮熟的鸡蛋，实践经验告诉我们，吃鸡蛋前要将鸡蛋煮熟，并且知道煮熟的鸡蛋，蛋白会变成固态，不再溶于水；实践经验还告诉我们，为了防止病蛋白会变成固态，不再溶于水；实践经验还告诉我们，为了防止病人不受感染，必须对医疗器具进行消毒。我们为什么要对鸡蛋和医人不受感染，必须对医疗器具进行消毒。我们为什么要对鸡蛋和医疗器具进行这样的处理？或者说这样处理的根据是什么呢？从生化疗器具进行这样的处理？或者说这样处理的根据是什么呢？从生化观点来看，是利用蛋白质分子在物理或化学因素的影响下，原有的观点来看，是利用蛋白质分子在物理或化学因素的影响下，原有的空间构象发生改变，从而

17、造成蛋白质分子原有的理化性质和生物活空间构象发生改变，从而造成蛋白质分子原有的理化性质和生物活性的改变。这种现象在生物化学上叫做性的改变。这种现象在生物化学上叫做蛋白质的变性蛋白质的变性。 能使能使蛋白质变性的因素蛋白质变性的因素很多，化学因素有强酸、强碱、重金属很多，化学因素有强酸、强碱、重金属离子，以及某些弱酸、尿素、酒精、丙酮等；物理因素有加热离子，以及某些弱酸、尿素、酒精、丙酮等；物理因素有加热（7070100 100 ）、剧烈振荡或搅拌、超声波、强磁、紫外线照射及）、剧烈振荡或搅拌、超声波、强磁、紫外线照射及X X射线等。射线等。 蛋白质变性后首先是失去其原有的生物活性蛋白质变性后首

18、先是失去其原有的生物活性，如酶失去催化能，如酶失去催化能力、激素失去激素活性等。蛋白质生物活性的丧失是蛋白质变性的力、激素失去激素活性等。蛋白质生物活性的丧失是蛋白质变性的主要特征。主要特征。 变性后的蛋白质还表现出各种理化性质的改变变性后的蛋白质还表现出各种理化性质的改变，如溶解度降低，如溶解度降低，易形成沉淀析出。此外，还有结晶能力丧失，球状蛋白分子形状改易形成沉淀析出。此外，还有结晶能力丧失，球状蛋白分子形状改变等。变等。生命活动的主要承担者-蛋白质补充阅读补充阅读 从蛋白质本身结构看，肽链变得松散，易被蛋白水解酶从蛋白质本身结构看，肽链变得松散，易被蛋白水解酶消化，因此，一般认为，消化

19、，因此，一般认为，蛋白质在体内消化的第一步是蛋白质的变蛋白质在体内消化的第一步是蛋白质的变性性。 蛋白质变性在实际应用上具有重要意义蛋白质变性在实际应用上具有重要意义。在临床工作中经常应。在临床工作中经常应用酒精、加热、紫外线等来消毒、杀菌，这实际上也就是利用这些用酒精、加热、紫外线等来消毒、杀菌，这实际上也就是利用这些手段，使菌体和病毒的蛋白质变性而失去其致病性和繁殖能力。在手段，使菌体和病毒的蛋白质变性而失去其致病性和繁殖能力。在化验工作中常用钨酸或三氯醋酸使血液中的蛋白质变性沉淀，然后化验工作中常用钨酸或三氯醋酸使血液中的蛋白质变性沉淀，然后取其滤液进行血液中非蛋白化合物的分析。在急救重

20、金属盐中毒时取其滤液进行血液中非蛋白化合物的分析。在急救重金属盐中毒时也常常利用蛋白质的这一特性。例如，汞中毒时，早期可以服用大也常常利用蛋白质的这一特性。例如，汞中毒时，早期可以服用大量乳制品或鸡蛋清，使蛋白质在消化道中与汞盐结合成变性的不溶量乳制品或鸡蛋清，使蛋白质在消化道中与汞盐结合成变性的不溶解物，以阻止有毒的汞离子吸收入体内，然后再设法将沉淀物自胃解物，以阻止有毒的汞离子吸收入体内，然后再设法将沉淀物自胃中洗出。中洗出。 一般认为蛋白质的变性作用，主要是蛋白质分子的空间结构发一般认为蛋白质的变性作用，主要是蛋白质分子的空间结构发生了改变生了改变。因为蛋白质分子是通过氢键、离子键等，使蛋白质形成。因为蛋白质分子是通过氢键、离子键等，使蛋白质形成一定的空间构型的，而促使变性的理化因素可使氢键、离子键等断一定的空间构型的，而促使变性的理化因素可使氢键、离子键等断裂，这时，蛋白质分子就从原来有序的卷曲的紧密结构变为无序的裂，这时，蛋白质分子就从原来有序的卷曲的紧密结构变为无序的松散的伸展结构。但在变性过程中，蛋白质分子中的肽键并未断裂，松散的伸展结构。但在变性过程中，蛋白质分子中的肽键并未断裂，它的化学组成也没有改