2.4+蛋白质是生命活动的主要承担者课件【知识精讲精研】高一上学期生物人教版必修1

第4节蛋白质是生命活动的主要承担者第2章

组成细胞的分子阐明生命现象的规律，必须建立在阐明生物大分子结构的基础上。---中国科学院院士

邹承鲁>>>2019人教版高中生物学必修1课件

从某些动物组织中提取的胶原蛋白，可以用来制作手术缝合线。手术后过一段时间，这种缝合线就可以被人体组织吸收，从而避免拆线的痛苦。问题探讨1、为什么这种缝合线可以被人体组织吸收？2、这种缝合线发生什么样的化学变化才能被吸收？这对你认识蛋白质的化学组成有什么启示？✽

因为组成动物和人体的胶原蛋白是相似的物质。✽

这种手术缝合线要变为小分子物质才能被吸收，初中学习过食物中的蛋白质要分解为氨基酸才能被吸收，因此说蛋白质在化学组成上应该可以分为更小的分子。回

顾✽

组成细胞的有机物中含量最多的是蛋白质（右图）组成细胞的主要化合物及相对含量✽

从化学角度看，蛋白质是目前已知的结构最复杂、功能最多样的分子。✽

细胞核中的遗传信息，往往要表达成蛋白质才能起作用。蛋白质的功能许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质，称为结构蛋白。例如，肌肉、头发、羽毛、蛛丝等到成分主要是蛋白质（图为肌肉纤维）。有些蛋白质能够调节机体的生命活动，如胰岛素（图中黄色区域的部分细胞能分泌胰岛素）。细胞中的化学反应离不开酶的催化。绝大多数酶都是蛋白质（图为胃蛋白酶结晶）有些蛋白质具有运输功能（图为血红蛋白示意图，能运输氧）。有些蛋白质由免疫功能。人体内的抗体是蛋白质，可以帮助人体抵御病菌和病毒等抗原的侵害。✽

细胞的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。蛋白质的功能✽

人体内由数万种不同的蛋白质。生物界的蛋白质种类多达1010～1012种。蛋白质多种多样的功能与蛋白质的多样性有关蛋白质的种类蛋白质种类和功能的多样性，与蛋白质的组成和结构有关吗？蛋白质的基本组成单位——氨基酸✽

蛋白质的基本组成单位是氨基酸胰岛素是由51个氨基酸组成的蛋白质血红蛋白是由574个氨基酸组成的蛋白质思考·讨论1、这些氨基酸的结构具有什么共同特点？✽

每种氨基酸至少都含有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。氨基酸的结构特点2、“氨基酸”这一名词与其分子结构有怎样的对应关系？✽

“氨基酸”代表了氨基酸分子结构中的主要部分——氨基和羧基。✽

氨基酸分子结构通式氨基羧基侧链基团各种氨基酸之间的区别在于R基的不同。蛋白质的基本组成单位——氨基酸氨基酸的结构特点问题：每种氨基酸都只有一个氨基和一个羧基吗？✽某些氨基酸的R基上也含有氨基或羧基。蛋白质的基本组成单位——氨基酸1、下列哪个不是构成蛋白质的氨基酸（

）趁热打铁D蛋白质的基本组成单位——氨基酸2、下列属于构成蛋白质的氨基酸的是()趁热打铁3、谷氨酸的R基为C3H5O2，一分子谷氨酸含有C、H、O、N原子数依次是（

）（A）5、9、4、1（B）4、8、5、1（C）5、8、4、1（D）4、9、4、1➊➍A蛋白质的基本组成单位——氨基酸某些氨基酸含有的其它元素（如S元素）位于氨基酸的哪个部位？R基某种胰岛素的二硫键示意图硒代半胱氨酸分子结构你偏食吗？为什么有些食品要添加某些氨基酸？在人体中，组成蛋白质的氨基酸有21种。蛋白质的基本组成单位——氨基酸✽

必需氨基酸与社会的联系1、概念：人体细胞不能合成的，必须从外界环境中获取的氨基酸。2、包括：（8种氨基酸）甲硫氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、色氨酸、苏氨酸、赖氨酸甲（甲）

携（缬）

一（异）

本（苯）

亮（亮）

色（色）

书（苏）

来（赖）你偏食吗？为什么有些食品要添加某些氨基酸？在人体中，组成蛋白质的氨基酸有21种。蛋白质的基本组成单位——氨基酸✽

非必需氨基酸与社会的联系1、概念：人体细胞能够合成的氨基酸，也可以从食物中获取。2、包括：（13种氨基酸）丙氨酸、精氨酸、天冬酰胺、天冬氨酸、半胱氨酸、谷氨酰胺、谷氨酸、甘氨酸、组氨酸、脯氨酸、硒代半胱氨酸、丝氨酸、酪氨酸蛋白质的结构及其多样性蛋白质是以氨基酸为基本单位构成的生物大分子氨基酸（21种）蛋白质（1010~1012种）✽

氨基酸是如何组成蛋白质的呢？蛋白质的结构及其多样性氨基酸的连接方式：脱水缩合＋＋H2O肽键脱水缩合二肽氨基酸多肽✽

多肽通常呈链状结构，叫作肽链。蛋白质的结构及其多样性氨基酸的连接方式：脱水缩合氨基端羧基端蛋白质的结构及其多样性写出六肽的氨基酸排列序（ABCDEF分别代表一种氨基酸）课堂活动ABCDEF蛋白质的结构及其多样性写出由1个甘氨酸和1个丙氨酸脱水缩合形成的二肽分子课堂活动甘氨酸

丙氨酸趁热打铁蛋白质的结构及其多样性这两个二肽分子是同一种物质吗？氨基酸1：氨基酸2：（1）图中A表示______，D表示________。（2）该化合物由_____个氨基酸分子失去____个分子而形成的，这种反应叫作___________。在这个过程中，相对分子质量减少了_____。该化合物称为________。（3）图中表示R基的字母是______________，表示肽键的字母是___________。（4）图中有_____个肽键，有_____个氨基和_____个羧基。（5）该化合物由_____种氨基酸组成。趁热打铁蛋白质的结构及其多样性氨基羧基三两脱水缩合36三肽B、C、GE、F两一两两肽键数与氨基酸数的关系相关计算蛋白质的结构及其多样性一条肽链：两条肽链：✽

肽键数=氨基酸个数－1✽

肽键数=氨基酸个数－2计算公式：肽键数（脱水数）=氨基酸数－肽链数n个氨基酸形成1条肽链，至少含有多少个游离氨基（-NH2），至少含有多少个游离羧基（-COOH）呢？相关计算蛋白质的结构及其多样性n个氨基酸形成2条肽链，至少含有多少个游离氨基（-NH2），至少含有多少个游离羧基（-COOH）呢？n个氨基酸形成m条肽链，至少含有______个游离氨基（-NH2），至少含有_______个游离羧基（-COOH）。mm相关计算蛋白质的结构及其多样性小结：由n个氨基酸组成的蛋白质脱去水分子数形成肽键数游离氨基数游离羧基数蛋白质的相对分子量1条肽链na-18(n-1)m条肽链na-18(n-m)环状链na-18n（1）分子式为C63H103O65N17S2的多肽化合物，通常情况下，最多含有()个肽键？A、63

B、62

C、17

D、16趁热打铁蛋白质的结构及其多样性D（2）人体免疫球蛋白中，IgG由4条肽链构成，共有764个氨基酸，则该蛋白质分子中至少含有游离的氨基和羧基数分别是（

）A、764和764

B、760和760C、762和762

D、4和4D（3）现有1000个氨基酸，共有氨基1020个，羧基1050个，有他们合成的4条肽链中，肽键、氨基、羧基是数目分别是（）A、999、1016、1046B、996、1、1C、996、24、54D、996、1016、1046趁热打铁蛋白质的结构及其多样性C（4）如右图表示一个由153个氨基酸构成的蛋白质分子。下列叙述正确的是（）A．该分子中含有152个肽键B．该分子形成过程中，产生了153个水分子C．该分子中有1个氨基酸侧链基团含硫D．该分子彻底水解将产生153种氨基酸B氨基酸形成蛋白质通常具有一定的空间结构✽

以氨基酸形成血红蛋白为例➊氨基酸之间脱水缩合形成肽链➋一条肽链的特定区域进行有规律的盘曲、折叠➌这条肽链进一步盘绕形成一定的空间结构➍四条肽链聚集在一起形成复杂的空间结构盘曲折叠盘绕聚集氢键二硫键蛋白质的结构及其多样性思考·讨论1、从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次？✽

氨基酸脱水缩合形成二肽、三肽……多肽；一条肽链按照一定形态折叠、盘曲构成空间结构；多条肽链构成更为复杂的空间结构。氨基酸怎样构成蛋白质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。这些氨基酸进入人体细胞后，要脱水缩合形成二肽、三肽……多肽，由多肽链构成人体蛋白质。人体蛋白质与食物中的蛋白质不一样，其具有完成人体生命活动的结构和功能。思考·讨论氨基酸怎样构成蛋白质3、如果用21个不同的字母代表21种氨基酸，若写出由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）✽

10个氨基酸能够组成2110条互不相同的长链。氨基酸的数目、种类、排列顺序的多样性，以及蛋白质复杂的空间结构，是蛋白质种类多种多样的原因。思考·讨论氨基酸怎样构成蛋白质✽

组成蛋白质的氨基酸数目成千上万✽氨基酸形成肽链时，不同种类氨基酸的排列顺序千变万化✽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分子的结构极其多样

→细胞中蛋白质种类繁多蛋白质的结构及其多样性镰状细胞贫血的病因正常红细胞（运氧能力强）镰状红细胞（运氧能力弱）✽

氨基酸序列或蛋白质的空间结构改变，就可能会影响其功能。