2.4《蛋白质是生命活动的主要承担者》课件-高一上学期生物人教版必修1

蛋白质是生命活动的主要承担者第四课1.生命观念——通过对蛋白质结构多样性决定功能多样性的学习,形成结构和功能观。2.科学思维——通过推导氨基酸的结构、脱水缩合过程,培养归纳与推理的能力。学习目标艾滋病研究者发现这样一种怪现象：有1%~2%的HIV感染者感染HIV但不会发病。旅美中国学者张林琦博士及其同事为这一现象找到了初步答案。这些感染者在感染HIV后，体内会产生3种名为“α-防御素”的小分子蛋白质。这可能就是少数HIV感染者可以长期健康存活而不发病的原因。α-防御素有什么作用？蛋白质除了以上功能外还有哪些？问题探讨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)。催化有些蛋白质具有运输功能(图为血红蛋白示意图，能运输氧)。运输有些蛋白质有免疫功能。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。免疫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、蛛丝等的成分主要是蛋白质(图为肌肉纤维)。结构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)。调节蛋白质是生命活动的主要承担者1．蛋白质的功能一、蛋白质的功能及基本组成单位头发蛛丝肌肉许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质。肌肉纤维1．蛋白质的功能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。胃蛋白酶结晶1．蛋白质的功能有些蛋白质具有运输功能。如血红蛋白（参与氧气运输）、载体蛋白（参与物质跨膜运输）。血红蛋白通道蛋白1．蛋白质的功能有些蛋白质能够调节机体的生命活动，如胰岛素、生长激素。图中黄色区域的部分细胞能分泌胰岛素1．蛋白质的功能有些蛋白质有免疫功能。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。1．蛋白质的功能①结构功能：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。例如肌肉纤维。②催化功能：起生物催化作用，如绝大多数酶。③运输功能：运输功能，如血红蛋白能运输氧。④调节功能：调节生命活动，如胰岛素和生长激素等。⑤免疫功能：免疫过程中产生的抗体，可以帮助人体抵御病菌和病毒等抗原的侵害。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。1．蛋白质的功能

李刚中午吃了一份宫保鸡丁，那么其中的蛋白质是否直接变成了他自己身体内的蛋白质呢？如果不是，那这些蛋白质最终以什么形式被他吸收呢？蛋白质要在胃蛋白酶、胰蛋白酶、肠肽酶等酶的作用下分解成氨基酸，才被人体小肠吸收，进而被细胞利用合成相应的人体蛋白质。氨基酸是组成蛋白质的基本单位。2．蛋白质的基本组成单位——氨基酸非必需氨基酸：

必需氨基酸：组成人体蛋白质的21种氨基酸甲硫氨酸，缬氨酸，赖氨酸，异亮氨酸苯丙氨酸，亮氨酸，色氨酸，苏氨酸共13种，人体细胞能够合成的氨基酸共8种，人体细胞不能合成的氨基酸（甲携来一本亮色书）（1）氨基酸的种类：21种（婴儿9种，组氨酸）2．蛋白质的基本组成单位——氨基酸必需氨基酸和非必需氨基酸必需氨基酸：组成人体蛋白质的氨基酸有21种，其中有8种是人体细胞不能合成的，它们是赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋（甲硫）氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸，这些氨基酸必须从外界环境中获取，因此，被称为必需氨基酸。动物性食物和豆类食品一般含必需氨基酸较多。经常食用奶制品、肉类、蛋类和大豆制品，人体一般就不会缺乏必需氨基酸。

非必需氨基酸：另外13种氨基酸是可以在体内由其他物质转化而来的，称为非必需氨基酸，如甘氨酸、丙氨酸、丝氨酸、天冬氨酸、天冬酰胺、谷氨酸、谷氨酰胺、脯氨酸、酪氨酸和半胱氨酸等。CHCHH2NOHOCHCH2NOHOCH3CH3CHCHCH2NOHOCH3CHCH2NOHOCH2CH3CH3CH甘氨酸缬氨酸丙氨酸亮氨酸几种氨基酸的结构式（2）氨基酸的结构通式R氨基羧基侧链基团：决定氨基酸的种类和理化性质OC

OHCH

H

H

N中心碳原子氢基简写：RHH2N—C—COOH至少含一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH)总有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH)连在同一碳原子上R基中也可能含有氨基（—NH2）或羧基（—COOH）CHRNH2COOH（2）氨基酸的结构通式结构特点1．下列关于蛋白质功能的举例合理的是（）A．催化—抗体 B．运输—唾液淀粉酶C．调节—胰岛素 D．免疫—血红蛋白C理解巩固2．下列物质中，不是构成蛋白质的氨基酸（）DA．B．C．D．理解巩固1.氨基酸如何形成蛋白质？阅读教材P30-312.从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次？1．氨基酸形成蛋白质的过程二、蛋白质的结构及其多样性合作探究：利用氨基酸卡片模拟脱水缩合过程小组合作:赶快行动起来吧！CHR1NH2OHCOH2OCHCOOHR2HNH脱水缩合1．氨基酸形成蛋白质的过程二、蛋白质的结构及其多样性肽键氨基酸脱水缩合，形成肽键，通过肽键连接成肽链。

H

H

OHNCCR1

H

H

ONCCOH

R2H2O

H

H

OHNCCOHR1

H

H

OHNCCOHR2二肽1．氨基酸形成蛋白质的过程二、蛋白质的结构及其多样性氨基酸二肽三肽多肽一条多肽链折叠形成蛋白质几条多肽链折叠形成蛋白质折叠盘曲成空间结构1．氨基酸形成蛋白质的过程由氨基酸形成血红蛋白的示意图1．氨基酸形成蛋白质的过程

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（2）氨基酸种类不同，肽链结构不同

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（3）氨基酸排列顺序不同，肽链结构不同

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-◎-（4）肽链空间结构不同，蛋白质种类不同（1）氨基酸数目不同，肽链结构不同2．蛋白质种类多样性的原因种类数量排列顺序空间结构结构多样种类繁多氨基酸肽链：功能多样决定功能蛋白结构蛋白(组成细胞和生物体)________(蛋白质类激素)________(大多数酶)________(载体蛋白)________(抗体)调节催化运输免疫________(糖蛋白)识别2．蛋白质种类多样性的原因蛋白质空间结构的重要性血红蛋白β链第6位氨基酸谷氨酸被缬氨酸代替，形成了异常的血红蛋白S（HbS），取代了正常血红蛋白（HbA），氧分压下降时血红蛋白S分子之间相互作用，聚合成为螺旋形多聚体，使红细胞扭曲成镰状细胞（即镰变现象），导致运输氧的能力大为削弱。左下为镰状红细结构决定功能蛋白质在盐溶液中溶解度降低析出溶解度的变化，可逆导致变性的因素：高温、强酸、强碱、重金属离子肽键断裂，蛋白质分解为短肽或氨基酸氨基酸顺序

，肽键

，空间结构

，功能

。不变不变改变改变蛋白质的盐析、水解和变性盐析变性水解

—CNH2HR1—C—ON—H

CHR2—C—ON—H

C—COOHHR3一条肽链至少含有____个羧基和_____个氨基。一一m条肽链至少含有____个羧基和_____个氨基。mm蛋白质中至少含有的游离的氨基或羧基数=肽链的条数。氨基数和羧基数的计算三、蛋白质形成过程中的数量计算肽键数=6-1肽键数=8-1肽链数为1时：肽键数=脱去水分子个数=n-1肽键数=14-2肽链数为2时：肽键数=脱去水分子个数=n-2肽键数=脱去水分子个数=氨基酸数-肽链条数=n-m

（环状肽肽键数=氨基酸数）。

肽键数和水分子数计算（n表示氨基酸数、m表示肽链数）三、蛋白质形成过程中的数量计算蛋白质（多肽）中N原子数=肽链数+肽键数+R基中的N原子数=各氨基酸脱水前的N原子总数蛋白质（多肽）中O原子数=R基中的O原子数+2×肽链数+肽键数=各氨基酸脱水前的O原子总数-肽键数

—CNH2HR1—C—ON—H

CHR2—C—ON—H

C—COOHHR3蛋白质中的N、O原子的计算三、蛋白质形成过程中的数量计算蛋白质相对分子质量＝氨基酸平均相对分子质量×氨基酸数量－失去水分子数×18蛋白质相对分子量的计算

—CNH2HR1—C—ON—H

CHR2—C—ON—H

C—COOHHR3三、蛋白质形成过程中的数量计算3．有关下图中某蛋白质的叙述，正确的是（）BA．形成该