授课22 生命活动的主要承担者——蛋白质 课件2(人教版必修1)

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1第第2章章 组成细胞的分子组成细胞的分子必修必修1 分子与细胞分子与细胞 在安徽阜阳农村，很多刚出生不久的婴儿陆续患上一种怪病，头在安徽阜阳农村，很多刚出生不久的婴儿陆续患上一种怪病，头脸肥大、四肢细短、全身浮肿，成了畸形的脸肥大、四肢细短、全身浮肿，成了畸形的“大头娃娃大头娃娃”。安徽的各大。安徽的各大医院的儿科已经收治了医院的儿科已经收治了171171例例“大头娃娃大头娃娃”，其中有，其中有1313名名“大头娃娃大头娃娃”不幸死亡。根据医院的诊断，这些婴儿所患的都

2、是营养不良综合征，因不幸死亡。根据医院的诊断，这些婴儿所患的都是营养不良综合征，因为营养不良，这些为营养不良，这些“大头娃娃大头娃娃”大部分都已经停止发育，有的甚至越长大部分都已经停止发育，有的甚至越长越轻，而且不仅是头部和身体浮肿，有的被送到医院的时候，皮肤都溃越轻，而且不仅是头部和身体浮肿，有的被送到医院的时候，皮肤都溃烂了，甚至心脏和肝也都出现肿大。而扼杀这些幼小生命的烂了，甚至心脏和肝也都出现肿大。而扼杀这些幼小生命的“元凶元凶”，正是正是蛋白质蛋白质等营养元素指标严重低于国家标准的劣质婴儿奶粉。等营养元素指标严重低于国家标准的劣质婴儿奶粉。 按照国家卫生标准，婴儿奶粉蛋白质含量最低为

3、按照国家卫生标准，婴儿奶粉蛋白质含量最低为1212，而这些奶粉，而这些奶粉蛋白质含量大多数只有蛋白质含量大多数只有2 2到到3 3，有的甚至只有，有的甚至只有0.370.37。这样的奶粉可。这样的奶粉可以说是没有什么营养价值。以说是没有什么营养价值。氨基酸及其种类一一蛋白质的结构及其多样性二二蛋白质的功能三三先回顾旧知识目录目录大量元素：大量元素： C、H、O、N、P、S、K、Ca、 Mg微量元素：微量元素： Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo回顾细胞中的元素和化合物回顾细胞中的元素和化合物组成细胞的组成细胞的 化合物化合物无机化合物无机化合物有机化合物有机化合物水水无机盐无机盐糖类糖类脂质脂质

4、蛋白质蛋白质核酸核酸一、氨基酸及其种类富含蛋白质的食物富含蛋白质的食物回顾、蛋白质的概述回顾、蛋白质的概述1.1.含量含量: :2.2.组成元素组成元素: :占细胞干重的占细胞干重的50%50%以上。以上。干重干重NO1.C、H、O、N、（、（ S、P P ）例如例如: :人血红蛋白的分子式：人血红蛋白的分子式：C C30323032H H48164816OO872872N N780780S S8 8FeFe4 43.3.相对分子质量：相对分子质量：很大很大，属，属高分子化合物高分子化合物。 蛋白质可以蛋白质可以被人体直接吸被人体直接吸收利用吗？收利用吗？ 蛋白质必需经过消化成蛋白质必需经过消

5、化成氨基酸氨基酸才能被才能被人体吸收和利用。人体吸收和利用。 氨基酸氨基酸是组成蛋白质的是组成蛋白质的基本单位。基本单位。探讨探讨2:l氨基酸是组成氨基酸是组成蛋白质的基本单位蛋白质的基本单位l在生物体中组成蛋白质的氨基酸约有在生物体中组成蛋白质的氨基酸约有20种种CHNH2HCOOH甘氨酸甘氨酸CHNH2COOHCH3CH3缬氨酸缬氨酸CHNH2COOHCH3CHNH2COOHCH3CH3CH2亮氨酸亮氨酸丙氨酸丙氨酸CHCHCHRCOOH羧基羧基氨基氨基氨基酸分子的结构通式H2N侧链基团侧链基团 氨基酸氨基酸的特点的特点氨基酸之间氨基酸之间的区别在于的区别在于R R基不同基不同至少至少都含

6、有都含有一个氨基一个氨基(-(-NH2)NH2)和一个和一个羧基羧基(-COOH)(-COOH)这个碳原子还这个碳原子还连接一个氢原连接一个氢原子和一个侧链子和一个侧链基团（用基团（用R R表表示）示）都有一个氨都有一个氨基和一个羧基和一个羧基连接在基连接在同同一个一个碳原子碳原子上上C C、H H、O O、N N、(S)(S)元素组成：元素组成：分组讨论以下哪些是组成蛋白质的氨基酸?CHNH2COOHCH2SHCHNH2COOHCH2SHCHNH2COOHCH2OHCHNH2HCH2COOH12345练习：写出练习：写出R基分别为基分别为CH2NH2和和CH2COOH的氨基酸结构式的氨基酸结

7、构式组成生物体的氨基酸有多少种？组成生物体的氨基酸有多少种？约有约有20种种 有有8 8种氨基酸是人体细胞不能合成的（婴儿种氨基酸是人体细胞不能合成的（婴儿有有9 9种），必须从外界环境中直接获取，这些氨种），必须从外界环境中直接获取，这些氨基酸叫做基酸叫做必需氨基酸必需氨基酸。 另外另外12种氨基酸是人体细胞能够合成的，种氨基酸是人体细胞能够合成的，叫做叫做非必需氨基酸非必需氨基酸。氨基酸氨基酸必需氨基酸必需氨基酸（8种）种）非必需氨基酸非必需氨基酸（12种）种）苏苏氨酸、氨酸、缬缬氨酸、氨酸、亮亮氨酸、氨酸、异亮异亮氨酸、氨酸、苯丙苯丙氨酸、氨酸、色色氨酸、氨酸、赖赖氨酸、氨酸、甲甲硫（硫

8、（蛋蛋) )氨酸氨酸1965年由我国科年由我国科学家人工合成的学家人工合成的世界上第一个有世界上第一个有生物活性的结晶生物活性的结晶牛胰岛素，其分牛胰岛素，其分子量相对较小，子量相对较小，是由是由51个氨基酸个氨基酸组成。组成。那么在蛋白质中，氨基酸是如何组成蛋白质那么在蛋白质中，氨基酸是如何组成蛋白质的呢？的呢？二、蛋白质的结构及其多样性CHCOOHR1CHNH2COOHR2NH2COHNHOH氨基酸的结合方式CHR1NH2OHCOH2OCHCOOHR2HNH氨基酸的结合方式:CHR1NH2COCHCOOHR2HNH2O二二肽肽肽键肽键脱水缩合脱水缩合氨基酸的结合方式:脱水缩合肽键肽键CHC

9、OOHR2HNOH HCCHR1NH2COCHR2HNO二肽二肽H2OH2O氨基酸的结合方式:脱水缩合CCHR1NH2COCHR2HNO肽键肽键二肽二肽CHCOOHR2HNH2O肽键肽键三三肽肽H2O点击下页点击下页肽键肽键一个氨基一个氨基酸分子酸分子的羧的羧基基（COOH）和另一个氨基酸）和另一个氨基酸分子的氨基（分子的氨基（NH2)相连接，相连接，同时脱去一分子水，这种结合同时脱去一分子水，这种结合方式叫做方式叫做脱水缩合。连接两个氨基酸分子的化学键连接两个氨基酸分子的化学键（NHCO）定义定义Add Title2个氨基酸个氨基酸小规律小规律脱去脱去2分子的水，形成分子的水，形成2个肽键个

10、肽键脱去脱去1分子的水，形成分子的水，形成1个肽键个肽键脱去水的数目脱去水的数目=形成肽键的数目形成肽键的数目3个氨基酸个氨基酸三个氨基酸分子间的脱水缩合三个氨基酸分子间的脱水缩合三肽三肽氨基酸的脱水缩合氨基酸的脱水缩合CCHR1NH2COCHR2HNO肽键肽键二肽二肽CHCOOHR2HNH2O肽键肽键三三肽肽H2O 以此类推，由多个氨基酸分子缩合而成的含以此类推，由多个氨基酸分子缩合而成的含有多个肽键的化合物，叫有多个肽键的化合物，叫多肽（链状）。3个个氨基酸形成氨基酸形成三肽三肽肽键肽键CHCOOHR3HNOH HCCHR1NH2COCHR2HNO二肽二肽H2OH2O肽键肽键三三肽肽2 2

11、个氨基酸形成个氨基酸形成_，脱去，脱去_个水分子，形成个水分子，形成_个肽键；个肽键；3 3个氨基酸形成个氨基酸形成_ ，脱去，脱去_个水分子，形成个水分子，形成_个肽键；个肽键；4 4个氨基酸形成个氨基酸形成_ ，脱去，脱去_个水分子，形成个水分子，形成_个肽键；个肽键；多多( (n n) )个氨基酸形成个氨基酸形成_ ，脱去，脱去_个水分子，形成个水分子，形成_个个肽键；肽键；二肽二肽1 11 1三肽三肽2 22 2多肽多肽n-1n-1n-1n-1四肽四肽3 33 32 2个氨基酸形成个氨基酸形成_，脱去，脱去_个水分子，形成个水分子，形成_个肽键；个肽键；3 3个氨基酸形成个氨基酸形成_

12、 ，脱去，脱去_个水分子，形成个水分子，形成_个肽键；个肽键；4 4个氨基酸形成个氨基酸形成_ ，脱去，脱去_个水分子，形成个水分子，形成_个肽键；个肽键；多多( (n n) )个氨基酸形成个氨基酸形成_ ，脱去，脱去_个水分子，形成个水分子，形成_个个肽键；肽键；二肽二肽1 11 1三肽三肽2 22 2多肽多肽n-1n-1n-1n-1四肽四肽3 33 3当为当为 1 1 条多肽链时：条多肽链时：2 2脱去水分子数脱去水分子数2 23 34 4n-2n-2氨基酸数氨基酸数4 45 56 67 75 5 n n当为当为 2 2 条多肽链时：条多肽链时：氨基酸氨基酸肽键肽键肽键数肽键数2 23 3

13、4 4n-2n-25 5脱去的水分子数脱去的水分子数 = = 肽键数肽键数 = = 氨基酸数氨基酸数 2 2当为当为 2 2 条多肽链时：条多肽链时：脱去的水分子数脱去的水分子数 = = 肽键数肽键数 = = 氨基酸数氨基酸数 2 2当为当为 2 2 条多肽链时：条多肽链时：脱去的水分子数脱去的水分子数 = = 肽键数肽键数 = = 氨基酸数氨基酸数 1 1当为当为 1 1 条多肽链时：条多肽链时：脱去的水分子数脱去的水分子数 = = 肽键数肽键数 = = 氨基酸数氨基酸数 m m当为当为 m m 条多肽链时：条多肽链时：练习练习归纳总结归纳总结（1 1）脱水缩合）脱水缩合（2 2）肽键）肽键

14、（3 3）二肽、三肽、多肽）二肽、三肽、多肽 一个氨基酸的一个氨基酸的 和另一个氨基酸的和另一个氨基酸的 相连接，相连接，同时脱去一分子的同时脱去一分子的 。氨基氨基羧基羧基水水 通过通过 ，连接两个氨基酸分子的化学键，连接两个氨基酸分子的化学键，表示为表示为脱水缩合脱水缩合-NH-CO-或或-C-N-OH或或-CO-NH-CCHR1NH2COCHR2HNOCHCOOHR2HN三三肽肽CHR1NH2COCHCOOHR2HN二二肽肽肽链数氨基酸平均相对分子质量氨基酸数目肽键数目脱去水分子数目多肽的相对分子质量氨基数目羧基数目1an2anmann-1n-mn-1n-mna-18(n-1)na-18

15、(n-m)至少至少1个个至少至少m个个至少至少1个个至少至少m个个2. 氨基酸、多肽 和蛋白质的计算n-2n-2na-18(n-2)至少至少2个个 至少至少2个个某种蛋白质是由某种蛋白质是由1 1条多肽链构成的，共含条多肽链构成的，共含 100100个氨基酸，若每个氨基酸分子质量平个氨基酸，若每个氨基酸分子质量平 均是均是120120，则该蛋白质的相对分子量是？，则该蛋白质的相对分子量是？某种蛋白质是由某种蛋白质是由3 3条多肽链构成的，共含条多肽链构成的，共含 10001000个氨基酸，若每个氨基酸分子质量个氨基酸，若每个氨基酸分子质量 平均是平均是120120，则该蛋白质的相对分子量是？，

16、则该蛋白质的相对分子量是？蛋白质的形成蛋白质的形成蛋白质的形成蛋白质的形成氨基酸氨基酸二肽二肽三肽三肽多肽多肽蛋白质蛋白质 生物界的蛋白质种类多达10101012 种2020种氨基酸是怎么样构成种类如此之多种氨基酸是怎么样构成种类如此之多的蛋白质呢？的蛋白质呢？四、蛋白质结构的多样性四、蛋白质结构的多样性算一算算一算如果用如果用2020个不同的字母分别代表个不同的字母分别代表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。链？试着说出蛋白质种类多种多样的原因。构

17、成肽链的氨基酸种类不同，肽链的结构成肽链的氨基酸种类不同，肽链的结构则不同；构则不同； 如果以如果以 代表不同的氨基酸，则下列几种情代表不同的氨基酸，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。况由氨基酸构成的肽链是否相同？并说明理由。动动动动脑脑构成肽链的氨基酸数目不同，肽链的结构成肽链的氨基酸数目不同，肽链的结构则不同；构则不同；构成肽链的氨基酸排列顺序不同，肽构成肽链的氨基酸排列顺序不同，肽链的结构则不同；链的结构则不同；多肽链形成后，往往要盘曲、折叠形多肽链形成后，往往要盘曲、折叠形成不同的空间结构。成不同的空间结构。B B B B B B B B B B 蛋白质结构多样性的

18、原因A、B ：不同种类的氨基酸：不同种类的氨基酸 肽键肽键A A A A A A A A A AA A A A A A A 肽链肽链1肽链肽链2氨基酸的氨基酸的种类种类不同不同A B A B A B A B B A B A B A B A 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同不同蛋白质蛋白质的的空间结构空间结构不同不同蛋白质结构极其多样蛋白质结构极其多样蛋白质种类极其多样蛋白质种类极其多样多肽链形成后，多肽链形成后，往往要往往要盘曲、盘曲、折叠折叠形成不同形成不同空间结构空间结构的蛋的蛋白质分子白质分子 1 1、结构蛋白结构蛋白：许多蛋白质是构成细胞和生物体：许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的结构的重要物质重要物质。如如羽毛、肌肉、头发、蛛丝等的成羽毛、肌肉、头发、蛛丝等的成分主要是蛋白质。分主要是蛋白质。三、蛋白质的功能三、蛋白质的功能2 2、催化作用：催化作用：细胞内的细胞内的化学化学反应离不开酶反应离不开酶的催化的催化。绝大绝大多数酶都是蛋多数酶都是蛋白质白质。（。（右图右图所示为胃蛋白所示为胃蛋白质酶结晶）质酶结晶）3、运输作用：运输作用：有些蛋白质具有运输载体的功能。如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、载体蛋白。血红蛋白血红蛋白4 4、调节生命活动：调节生命活动：有些蛋白质起信