【课件】蛋白质是生命活动的主要承担者课件2022-2023学年高一上学期生物人教版必修1

1、第2章 组成细胞的分子第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者本节聚焦怎样理解蛋白质是生命活动的主要承担者？氨基酸的结构有什么特点？为什么细胞中蛋白质的种类如此多样？问题探讨： 从某些动物的组织中提取的胶原蛋白，可以用来制作手术缝合线。手术一段时间后，这种缝合线就可以被人体组织吸收，从而避免拆线的痛苦。讨论：1.为什么这种缝合线可以被人体组织吸收？因为组成动物和人体的胶原蛋白是相似的物质。2.这种缝合线发生什么样的化学变化才能被吸收？这种手术缝合线要变为小分子物质才能被吸收。启示：蛋白质在化学组成上应该可以分为更小的分子。蛋白质Protein细胞中含量最多的有机物结构最复杂、功能最多样遗传信息通过

2、表达成蛋白质起作用蛋白质解析图蛋白质的功能Function of protein一蛋白质是生命活动的主要承担者参与组成细胞结构、催化、运输、调节、免疫等肌肉1.结构蛋白：构成细胞和生物体结构的重要物质蛋白质的功能Function of protein一羽毛角蛋白纤维头发蛛丝2.催化作用：细胞中大多数酶本质都是蛋白质，催化化学反应酶的与底物特异性结合，专一地催化某反应蛋白质的功能Function of protein一3.调节机体生命活动：有些蛋白质能通过信息传递达到调节生命活动的作用，如胰岛素、生长激素等。胰岛与胰岛素细胞间信息传递蛋白质的功能Function of protein一4.具有运

3、输功能，如血红蛋白、载体蛋白等载体蛋白血红蛋白蛋白质的功能Function of protein一5.免疫作用：有些蛋白质具有免疫功能，如抗体抗体通过与抗原特异性结合，实现免疫防御功能。抗原抗体可变区抗原抗体蛋白质的功能Function of protein一功能举例结构蛋白结构蛋白（羽毛、肌肉、头发等主要是蛋白质）催化作用绝大多数酶是蛋白质（胃蛋白酶）运输载体功能血红蛋白、脂蛋白信息传递、调节机体的生命活动胰岛素免疫功能抗体蛋白质的功能Function of protein一细胞各项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。蛋白质蛋白酶多肽肽酶氨基酸思考:食物中的蛋白质能否被人体

4、直接吸收呢? 蛋白质必须经过消化，成为各种氨基酸，才能被人体吸收利用。蛋白质的功能Function of protein一蛋白质组成元素： C H O N S基本单位：氨基酸组成生物体蛋白质的氨基酸约有21种共同点：蛋白质的基本组成单位氨基酸The basic unit of a protein-Amino acids二牛奶乳蛋白 C1642H2652N420O492S12胰岛素 C257 H383 N65 O77 S6 甲状腺激素 C15H11NO4I4血红蛋白 C3032H4816N780O872S8Fe4NH2氨基酸的碳位均为氨基酸特征元素蛋白质组成元素： C H O N S基本单位：氨

5、基酸组成生物体蛋白质的氨基酸约有21种共同点：蛋白质的基本组成单位氨基酸The basic unit of a protein-Amino acids二 均为氨基酸即：每种氨基酸分子至少都含有一个氨基(NH2)和一个羧基(COOH)，并且都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上特征元素书写化学基团，短线一定要带上各种氨基酸之间的区别在于R基的不同每种氨基酸都只有一个氨基和一个羧基吗？至少一个 CH2 CH2 COOH H2NC COOH H 谷氨酸 CH2 CH2 CH2 CH2 NH2 HC COOH NH2 赖氨酸蛋白质的基本组成单位氨基酸The basic unit of a prote

6、in-Amino acids二【多选】判断哪些是构成蛋白质的氨基酸（ ）A B C DB、C必需氨基酸：人体细胞不能合成的，必须从外界环境中直接获取的氨基酸， 共8种（婴儿9种，组氨酸）。非必需氨基酸：人体细胞能够合成的氨基酸，共13种。甲硫氨酸、缬氨酸、赖氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、色氨酸、苏氨酸、（甲携来一本亮色书）氨基酸的分类并非不需要，而是可靠自身合成或转化，不必非从外界获取蛋白质的基本组成单位氨基酸The basic unit of a protein-Amino acids二有的同学只喜欢肉食，从氨基酸的角度分析，这种饮食习惯是否合理？氨基酸：21种蛋白质：10101012蛋

7、白质是以氨基酸为基本单位构成的生物大分子。蛋白质的结构及其多样性The structure and diversity of proteins三氨基酸脱水缩合形成肽链一级结构H2N C C R1 O OHH 氨基酸1H2O R2 N C COOH H H氨基酸2二肽肽键 H思考：3个氨基酸脱水缩合，形成几肽？ 其中含几个肽键？脱去几分子水？2. 该3肽中的氨基酸序列是怎样的？ 写出该三肽的结构式。3.利用上面三种氨基酸，能形成多少种三肽？甘氨酸丙氨酸半胱氨酸H 活动：利用氨基酸卡片模拟脱水缩合过程CH3CH2SH蛋白质的结构及其多样性The structure and diversity of

8、 proteins三氨基酸脱水缩合形成肽链一级结构COOHH2N肽链盘曲折叠形成具有空间结构的蛋白质肽链中的氨基酸间形成氢键，使肽链盘曲、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质分子特定的R基（巯基SH）间形成二硫键等，将多条肽链结合起来蛋白质的结构及其多样性The structure and diversity of proteins三空间结构氨基酸脱水缩合形成肽链一级结构肽链中氨基酸的种类、数目、排列顺序千变万化SH + SH SS + 2HNADH 思考讨论1从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次？ 一级结构： 氨基酸二肽三肽多肽；二三级结构：由于氨基酸之间能够形成氢键等， 一条肽链按照一定形态折

9、叠、盘曲构成空间结构； 四级结构：多条肽链构成更为复杂的空间结构。2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？这些氨基酸进入人体细胞后，需经过怎样的过程才能变为人体的蛋白质？人体中的蛋白质和食物中的蛋白质会一样吗？ 食物中的蛋白质要经过胃蛋白酶、胰蛋白酶、肠肽酶等多种水解酶的作用，才能分解为氨基酸。 氨基酸进入人体细胞后，要脱水缩合形成多肽，由多肽构成人体蛋白质。 不一样，其具有完成人体生命活动的结构和功能。蛋白质的结构及其多样性The structure and diversity of proteins三 思考讨论3如果用21个不同的字母代表21种氨基酸，若写出由

10、10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：一个蛋白质分子往往含有成百上千个氨基酸）。 2110种 氨基酸的种类、数目、排列顺序千变万化， 肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别。蛋白质的结构及其多样性The structure and diversity of proteins三蛋白质结构多样性功能多样性单个氨基酸改变：谷氨酸-缬氨酸蛋白质结构异常红细胞形态异常镰状细胞贫血症蛋白质的功能空间结构一级结构其他血红蛋白病：地中海贫血蛋白质的结构及其多样性The structure and diversity of proteins三 每一

11、种蛋白质分子都有与它所承担功能相适应的独特结构，如果氨基酸序列改变或蛋白质的空间结构改变，就可能会影响其功能。人血红蛋白蛋白质结构异常-各类遗传病人类许多疾病与人体细胞内肽链的折叠错误有关，如囊性纤维化、阿尔兹海默症、帕金森病囊性纤维化阿尔兹海默症帕金森病蛋白质的结构及其多样性The structure and diversity of proteins三【知识拓展】蛋白质的水解完全水解部分水解氨基酸（需要多种酶协同作用才能使蛋白质完全水解）氨基酸和短肽糖尿病病人只能注射而不能口服胰岛素 胰岛素是一种蛋白质，口服会在消化道里被消化成氨基酸，而失去功能。蛋白质的结构及其多样性The struct

12、ure and diversity of proteins三水解 活动：利用模型卡片，模拟蛋白质水解的过程【知识拓展】蛋白质的盐析加入浓的无机盐溶液可以使蛋白质从溶液中沉淀出来，这个过程叫盐析。盐析过程是可逆的，利用此法可以分离、提取蛋白质。蛋白质的变性高温X射线、超声波、加热 物理因素 化学因素重金属盐、强酸、强碱破坏蛋白质的空间结构，但不破坏_，因此依然能用_检测。蛋白质的结构及其多样性The structure and diversity of proteins三是指蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间构象被破坏，从而导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象。变性具有不可逆性。一

13、级结构双缩脲试剂【知识拓展】蛋白质的结构及其多样性The structure and diversity of proteins三临床工作中常用酒精、加热、紫外线等来消毒杀菌？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，从而使菌体和病毒的蛋白质变性而失去其致病性和繁殖能力。煮熟的鸡蛋和肉类更容易消化，原因：高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，容易被蛋白酶水解。误食重金属盐而中毒，应该采取什么措施解毒？大量服用乳制品或蛋清、豆浆等，在消化道中与重金属离子结合成变性的不溶物，以阻止重金属离子吸收入体内，再设法将沉淀物自胃中取出。2.4 蛋白质是生命活动的主要承担者 练习与应用

14、（答案）一、1. 2.A 3.A 4.B二、1.食物中的蛋白质是大分子有机物，它们都要被消化成细胞可以吸收的小分子物质才能被人体吸收，这些小分子都要在人体细胞内重新合成不同的蛋白质在人体内执行不同的功能。2.（1）5,4,4.（2）略。（3）不能，因为氨基酸的排列顺序决定了脑啡肽的功能，如果氨基酸排列顺序变了，新的物质就不具有脑啡肽的镇痛功能。3. 必需氨基酸是人体细胞不能合成的氨基酸，必须从食物中获得，因此在评价各种食物中蛋白质成分的营养价值时，人们注重其中必需氨基酸的种类和含量。 脱水数、肽键数计算微专题三肽链：肽键数失去水分子数氨基酸数肽链数环肽：肽键数氨基酸数失去水分子数 蛋白质的相对

15、分子量蛋白质的相对分子质量氨基酸数氨基酸的平均相对分子质量脱去水分子数18 (若有p个二硫键生成，则还应减去2p )【例1】二条肽链分别由360个氨基酸和380个氨基酸组成，若氨基酸的平均相对分子质量为a，则2条肽链之间相差的肽键数和相差的相对分子质量分别是 。【例2】下面为牛胰岛素的结构图，该物质中-S-S是由两个-SH脱去两个H形成的，牛胰岛素含有 个肽键，牛胰岛素形成时，减少的相对分子质量为 ，牛胰岛素中至少有 个NH2和 个COOH20 、20a-2018494918+32=88888822360a-35918380a-37918 游离氨基、羧基数计算微专题三肽链：游离氨基或羧基数肽链

16、数R基中的氨基或羧基数。环肽：游离氨基或羧基数=R基中的氨基或羧基数。 O原子数、N原子数肽链：O原子数肽键数2肽链数R基上的O原子数 各氨基酸中O原子的总数脱去的水分子数。 N原子数肽链数肽键数R基上的氮原子数=氨基酸数+R基上的N原子数 各氨基酸中氮原子的总数。【例3】现有氨基酸800个，其中氨基总数为810个，羧基总数为808个，则由这些氨基酸合成的含有2条肽链的蛋白质共有肽键、氨基和羧基的数目依次分别为 。【例4】设氨基酸的平均相对分子质量为128，现有一条化学式为CxHyOzN18S3的链状多肽，已知该肽有1个游离的羧基和4个游离的氨基，则该多肽的相对分子质量为 。798、12和10

17、166818=氨基酸数+3分子量=氨基酸数128-（氨基酸数-1）18计算微专题三【例5】如图表示某种蛋白质中相关基团或氨基酸的数目，该蛋白质中含有 条肽链， 个肽键，R基上共含 个氨基，形成该蛋白质时共脱掉 个水分子【例6】某链状多肽由22个氨基酸缩合而成。在某种情况下该多肽被水解成1个四肽，2个三肽，2个六肽，则这些短肽的游离氨基总数的最小值、肽键总数及水解成这些短肽所需的水分子总数分别为 。【例7】某三十九肽中共有甘氨酸（结构式如图）4个，现用某种水解酶去除其中的甘氨酸，得到4条长短不等的多肽（如图），如将4条多肽总的原子数或结构数与原来多肽进行比较，则肽键数减少 个，C原子数目减少 个，氨基和羧基分别增加 个，O原子数目减少 个游离的羧基-R基上的羧基212415124共5条短肽，肽键=3+22+255、17、4肽键C原子数氨基、羧基O原子39肽短肽们39-139-4-47831甘氨