蛋白质是生命活动的主要承担者课件-2024-2025学年高一上生物人教版（2019）必修1

第2章组成细胞的分子手术缝合线第4节蛋白质是生命活动的主要承担者1．为什么缝合线可以被人体组织吸收？2．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何启示？ 因为与组成动物和人体的胶原蛋白是相似的物质。要变为小分子物质才能被吸收。说明蛋白质可以分为更小的分子。思考：为什么说蛋白质是生命活动的主要承担者（阅读P28）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)。调节一、蛋白质的功能连一连结构调节催化运输免疫抗体胰岛素等蛋白质类激素绝大多数酶毛发，肌肉等血红蛋白一、蛋白质的功能这与蛋白质的组成和结构有关吗？1010～1012种蛋白质功能多种多样蛋白质种类多种多样非必需氨基酸：

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，亮氨酸，苯丙氨酸，色氨酸，苏氨酸共13种，人体细胞能够合成的氨基酸成人共8种，人体细胞不能合成的氨基酸（甲携来一两本“色”书）（婴儿9种，组氨酸）二、蛋白质的基本组成单位——氨基酸1、氨基酸的种类①氨基酸的组成元素是什么？②找出共同点和不同点，写出氨基酸的结构通式③“氨基酸”名词与其分子结构有怎样的对应关系？甘氨酸缬氨酸丙氨酸亮氨酸阅读P29，结合下图回答下列问题：二、蛋白质的基本组成单位——氨基酸2、氨基酸的结构主要是C,H,O,N氨基——-NH2酸——-COOH（羧基）CHRNH2COOHRHH2N—C—COOH侧链基团R：决定氨基酸的种类和理化性质。SeH练一练：以下哪些是组成蛋白质的氨基酸?CHNH2COOHCH2SHCHNH2COOHCH2SHCHNH2COOHCH2OHCHNH2HCH2COOH√√××判断下列分子是不是氨基酸？如果是的话，R基是什么？CCOOHCH3HOOCHCNH2CH3H2NHCHHOOCHCH2NH2CNH2HOOCHCH2NH2CHNH2HOOCCHNH2HOOC12345×××氨基酸：21种蛋白质：1010～1012种三、蛋白质的结构及其多样性？CHR1H2NCOOHHH2OHNCHR2COOHH2OHNCHR3COOH二肽肽键

三肽肽键三、蛋白质的结构及其多样性脱水缩合......多肽三、蛋白质的结构及其多样性脱水缩合1.氨基酸脱水缩合产生的水中各原子来源?H来自于

；O来自于

。—H2N—COOH、—COOH2.一条肽链中，氨基和羧基数各是多少?至少含一个氨基和一个羧基，位于肽链两端，多余的分布在R基中3.氨基酸、肽链、形成的水分子、肽键的数量关系是怎样的？氨基酸数－肽链数＝形成的水分子数＝肽键数4.假设氨基酸的平均相对分子质量为a，由n个氨基酸形成1条肽链，

则该多肽的相对分子质量是多少？若形成m条肽链呢？na－18(n－1)

na－18(n－m)多肽三、蛋白质的结构及其多样性蛋白质形成有些蛋白质分子含有两条或多条肽链，它们通过一定的化学键相互结合

如：二硫键-SH+HS-→-S-S-(二硫键)+2H思考：在形成一个二硫键时，相对分子质量减少多少？多肽三、蛋白质的结构及其多样性思考.讨论由氨基酸形成血红蛋白的示意图（P31）氨基酸之间脱水缩合形成肽链肽链进行进一步盘绕形成一定的空间结构四条肽链聚集形成复杂空间结构一条肽链的特定区域进行有规律的盘曲、折叠1、蛋白质大致有哪些结构层次？2、C、H、O、N等元素→氨基酸→二肽→三肽→……→多肽→一条或几条多肽链盘曲折叠形成蛋白质。蛋白质多肽氨基酸胃蛋白酶肠肽酶胰蛋白酶，不一样三、蛋白质的结构及其多样性蛋白质结构多样性的原因①三个不同种氨基酸可形成多少种三肽？②体内有21种常见氨基酸，能形成多少种三肽？③由500个氨基酸形成的肽链可能有多少种？2132150061、氨基酸的种类、数目、排列顺序千变万化三、蛋白质的结构及其多样性蛋白质结构多样性的原因1、氨基酸的种类、数目、排列顺序千变万化β-折叠2、肽链的盘曲折叠方式及其形成的空间结构千差万别α-螺旋三、蛋白质的结构及其多样性蛋白质结构多样性功能多样性决定每一种蛋白质分子都有与它所承担功能相适应的独特结构结构运输催化调节免疫

谷氨酸→缬氨酸运输氧的能力会大为减弱三、蛋白质的结构及其多样性结构决定功能的例子

（1）该图中，①表示

，③表示

，⑦表示

。（2）该化合物由

个氨基酸分子失去

个水分子而形成，这种反应叫

反应。（3）该化合物含有

个肽键，该图所示化合物的名称是：

。（4）该图中所示的氨基酸种类不同，是由

决定的。（5）如果图中氨基酸的平均分子量为180，则该化合物的分子量是

。

—CNH2HH—C—ON—HC—CH3HCOOH—C—ON—HC—HCH2CONH2—C—ON—HHCH2CCOOH①②③④⑥⑤⑦⑧⑨例1、根据上面图解，回答问题：氨基肽键羧基四肽(多肽)三四脱水缩合R基三666练一练三、蛋白质的结构及其多样性变性导致变性的因素：高温、强酸、强碱、重金属离子氨基酸顺序

，肽键

，空间结构

，功能

。不变不变改变改变能，因为双缩脲试剂检测的是肽键思考：蛋白质变性后还能用双缩脲试剂检测吗？与社会的联系（P32）盐析向蛋白质溶液中加盐后，会使蛋白质凝聚而从中析出，加水又可重新溶解，属于物理变化，可逆。不可逆练习与应用P32一、概念检测1.√××√2.A3.A4.B二、拓展应用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，这些小分子在人体细胞内重新合成不同的蛋白质执行不同的功能。2.(1)5，4，4。(2)见下图。(3)不具有，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。作业1、预习第二章第5节，完成教材P36：练习与应用2、完成优化方案P24：教材知识梳理一、氨基酸数、肽链数、肽键数、脱水数之间的关系二、肽链数、氨基数、羧基数之间的关系三、蛋白质相对分子量的计算四、蛋白质中原子数的计算蛋白质计算专题1.链状多肽基团数和相对分子质量的计算(1)肽键数=脱水数=氨基酸数-肽链数(2)游离氨基(或羧基)数=肽链数+R基中氨基(或羧基)数(3)至少含有游离氨基(或羧基)数=肽链数(4)蛋白质的相对分子质量=氨基酸的总相对分子质量-脱去水的总相对分子质量-二硫键数×2举例:若氨基酸的平均相对分子质量为a,则由b个氨基酸形成的含1条或m条肽链的蛋

白质中的数量关系见表(形成的蛋白质分子中含有x个二硫键—S—S—)。关键能力定点破蛋白质形成过程中的数量关系 定点肽链数氨基酸数肽键(或脱水)数游离氨基(或羧基)数蛋白质(或多肽)相对分子质量1bb-1至少1个ab-18(b-1)-2xmbb-m至少m个ab-18(b-m)-2x2.链状多肽中各原子数的计算(1)碳原子数=氨基酸数×2+R基中碳原子数(2)氧原子数=氨基酸数+肽链数+R基中氧原子数=肽键数+肽链数×2+R基中氧原子数(3)氮原子数=氨基酸数+R基中的氮原子数(4)氢原子数=各氨基酸总的氢原子数-脱水数×2-二硫键数×23.环状多肽(1)肽键数=氨基酸数=脱水数(2)游离氨基(或羧基)数=R基上的氨基(或羧基)数典例如图为牛胰岛素的结构简图及其某片段的分子式,该胰岛素由51个氨基酸构成,其中

—S—S—是由两个—SH脱去两个H形成的二硫键。下列说法错误的是(

)A.该牛胰岛素分子中含有49个肽键B.氨基酸脱水缩合形成胰岛素时,水中的氧原子来自羧基C.该胰岛素分子中至少有2个游离的氨基和2个游离的羧基D.形成牛胰岛素过程中相对分子质量减少了888

C思路点拨:由题图可知,牛胰岛素含两条肽链,含有3个二硫键;①中含有1个氨基,⑤中含有1

个羧基。解析：

已知牛胰岛素由51个氨基酸构成,肽链数为2,则该牛胰岛素所含肽键数=脱掉水分子

数=51-2=49,A正确。氨基酸脱水缩合是氨基(—NH2)和羧基(—COOH)发生反应,水中的氧

原子来自羧基,氨基中没有氧,B正确。已知该胰岛素含有2条肽链,β链的部分片段的R基中

含1个游离的氨基、1个游离的羧基,依据游离氨基(或羧基)数=肽链数+R基中的氨基(或羧

基)数,可判断该胰岛素中至少含有3个游离的氨基和3个游离的羧基,C错误。形成牛胰岛素

过程中脱去49分子水和6个氢(形成3个二硫键),因此相对分子质量减少了18×49+1×6=888,

D正确。氨基酸数目肽链条数肽键数脱去H2O数

1212…21形成1条肽链时：脱水数＝肽键数＝氨基酸数－1一、氨基酸数、肽链数、肽键数、脱水数之间的关系3n……1141133n-1n-1氨基酸数目肽链条数肽键数脱去H2O数

n-1n-2n-1n-2…nmn-mn-m结论：脱水数＝肽键数＝氨基酸数－肽链数一、氨基酸数、肽链数、肽键数、脱水数之间的关系nn………若n个氨基酸形成的一个环状肽（仍然叫n肽），

则：脱水数＝肽键数＝氨基酸数12n-3n-3n3胰岛素分子有A、B两条肽链，A链有21个氨基酸，B链有30个氨基酸，胰岛素分子中肽键的数目是()

A.48个B.49个C.50个D.51个例1B由m个氨基酸构成的一个蛋白质分子，含n条多肽，其中z条是环状多肽，其余是直链肽，这个蛋白质分子完全水解共需水分子个数为()

A.m–n+zB.m–n–zC.m–z+nD.m+z+n变式训练1AH2NR1CHCONR2CHHCOR3CHHNCOR4CHHNCOOH二、肽链数、氨基数、羧基数之间的关系H2NR1CHCONR2CHHCOR3CHHNCOR4CHHNCOOH1条肽链至少有几个游离的氨基和羧基？肽链条数游离的氨基数游离的羧基数不考虑R基考虑R基不考虑R基考虑R基1

2

………1n二、肽链数、氨基数、羧基数之间的关系2n1+R基中的氨基1+R基中的羧基12+R基中的氨基n+R基中的氨基…2n…2+R基中的羧基n+R基中的羧基结论：不考虑R基，n条肽链至少含有n个氨基和n个羧基。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

（）A．798、2和2B．798、12和10C．799、1和1D．799、11和9B某22肽被水解成1个4肽，2个3肽，2个6肽，则这些短肽的氨基总数的最小值及肽键总数依次是（）A.618B.518C.517D.617C变式训练3某些蛋白质在形成过程中会形成二硫键（—S—S—），每形成一个二硫键，相对分子质量要减2。三、蛋白质相对分子量的计算蛋白质相对分子质量=n：氨基酸的数目

a：氨基酸的平均分子质量m：肽链条数n·a-18（n-m）注意：—SH+—SH→—S—S—+2H已知20种氨基酸的平均分子量是128，现有一蛋白质分子由两条多肽链组成，共有肽键98个，此蛋白质的分子量接近于（）例2CA.12800B.12544C.11036D.12288若某蛋白质的分子量为926，在合成这个蛋白质分子的过程中脱去水的总质量为90，假设氨基酸的平均分子量为127，则组成该蛋白质分子的肽链有（）

A.1条

B.2条C.3条

D.

4条

C变式训练2四、蛋白质中原子数的计算1.N原子数==肽键数+肽链数×2+R基上的O原子数2.O原子数==肽键数+肽链数+R基上的N原子数各氨基酸中N原子总数各氨基酸中O原子总数一脱去H2O数3.H原子数=各氨基酸中H原子总数一脱去H2O数×2H2NR1CHCONR2CHHCOR3CHHNCOR4CHHNCOOH例4某蛋白质分子中有M个氨基酸，其中有N条肽链，则此蛋白质中至少含有多少个氧原子（

）A.2MB.M-NC.MD.M+ND经分析某条多肽链中有O原子p个，N原子q个，它彻底水解后，只得到下列四种氨基酸。分析推算可知，1分子该多肽水解得到的赖氨酸个数为（）DA．

p﹣qB．

q﹣pC．

p﹣q+1D．

q﹣p+1某蛋白质的结构示意图如下，其中—S—S—表示连接两条相邻肽链的二硫键。若该蛋白质由m个氨基酸构成，则每摩尔该蛋白质在形成时生成的水分子摩尔数和减少的相对分子质量分别为（）DA．m个18mB．(m－2)个18(m－2)C．(m－3)个18(m－3)＋4D．(m－2)个18(m－2)＋4A.图1所示的蛋白质的相对分子质量为13652

B.图2中含有的R基是①②④⑥⑧，肽键有③⑤⑦三个

C.从图2可知该肽链至少有2个游离的羧基和2个游离的氨基

D.高温使蛋白质变性，主要是因为破坏了-S-S-、③⑤等结构若20种氨基酸的平均相对分子质量为128。图1为某蛋白质的肽链结构示意图(其中数字为氨基酸序号)，图2为部分肽链放大示意图，下列叙述正确的是（）A反馈训练1图1图2有关如图中蛋白质的叙述，正确的是（）A反馈训练2A．含有两条肽链

B．共有126个肽键

C．R基中共含17个氨基

D．形成该蛋白质时共脱掉125个水分子肉毒类毒素是由两个亚单位（每个亚单位为一条链盘曲折叠而成）组成的一种生物大分子