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

第4节

蛋白质是生命活动的主要承担者第2章组成细胞的分子依据近年我国居民膳食营养问题和膳食模式分析以及食物与健康科学证据报告，中国营养学会正式发布了《中国居民膳食指南（2022）》，其中提出：多吃蔬果、奶类、全谷、大豆，适量吃鱼、禽、蛋、瘦肉。1、蔬菜水果、全谷物和奶制品是平衡膳食的

重要组成部分。2、保证每天摄入不少于300g的新鲜蔬菜，

深色蔬菜应占1/2。3、保证每天摄入200~350g的新鲜水果，

果汁不能代替鲜果。4、吃各种各样的奶制品，与第四版相比最高

摄入量由原来的300g提高到500g。5、鱼禽、蛋类和瘦肉摄入要适量，平均每天

120~200g。问题探讨：年夜饭中食物主要含有的有机物是什么？轻食者食物中是否含有蛋白质？蛋白质有问题探讨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。讨论：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?组成动物和人体胶原蛋白是相似的物质分解为小分子物质才能被吸收；蛋白质在化学组成上可以分为更小的分子3.你能够说出几种富含蛋白质的食物呢？蛋白质对生物来说重要吗？5蛋白质是细胞中含量最多的有机物，我们每天需要摄入650g左右富含蛋白质的食物。想一想：哪些食品富含蛋白质?想一想：如何验证这些食物含蛋白质的呢？用双缩脲试剂检测，产生紫色反应。蛋白质是生命活动主要承担者，承担怎样功能呢？蛋白质究竟具有什么样的功能，才让他那么重要呢？蛋白质蛋白质！！！从蛋白质的全世界路过8蛋白质的功能及基本组成单位蛋白质的结构及其多样性

阅读P28，说出蛋白质承担的功能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结构蛋白催化功能调节功能运输功能免疫功能

许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质。如肌肉、头发、蛛丝、羽毛等的成分主要是蛋白质。结构蛋白胰腺胰岛有些蛋白质能够起信息传递的作用，调节机体的生命活动，如胰岛素、胰高血糖素。糖尿病患者注射胰岛素调节功能催化功能细胞内的化学反应离不开酶的催化，绝大多数酶都是蛋白质。胃蛋白质酶结晶运输功能

脊椎动物红细胞和无脊椎动物中的血红蛋白，在运输氧气以其特定的空间结构及其动态变化为基础，如血红蛋白、载体蛋白。抗体是具有免疫功能的蛋白质，

可帮助人体抵御细菌和病毒的侵害。免疫功能抗体结构示意图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01结构蛋白：肌肉、头发、羽毛、蛛丝02调节生命活动：胰岛素（部分激素）05免疫功能：抗体04运输功能：血红蛋白、载体蛋白01蛋白质的功能03催化作用：大多数酶功能蛋白蛋白质是生命活动的主要承担者口诀：构催运免调17练一练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，肌肉等血红蛋白吃了一份宫保鸡丁，其中的蛋白质是否直接变成了自己身体内蛋白质？如果不是，这些蛋白质最终以什么形式被吸收？胃、胰蛋白酶肠肽酶氨基酸是组成蛋白质的基本单位。

思考讨论：19非必需氨基酸：

必需氨基酸：组成人体蛋白质21种氨基酸（蛋）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13种，人体细胞能够合成8种，人体细胞不能合成“甲携来一本亮色书”（婴儿9种，组氨酸）思考：我们食用的一些食品中添加了某些氨基酸。想一想，为什么

有些食品中要添加这些氨基酸？“笨蛋来宿舍晾一晾鞋”小贴士：一种食物往往不能含有我们所需各种氨基酸,特别是必需氨基酸,所以不能偏食。玉米的蛋白质中缺少的必需氨基酸是赖氨酸。02蛋白质的基本组成的单位—氨基酸思考.讨论甘氨酸缬氨酸丙氨酸亮氨酸至少含一个氨基（—NH2）和一个羧基（—COOH）问题1:

这些氨基酸的结构具有什么共同特点？问题2:

尝试推导氨基酸元素组成、结构通式？2102蛋白质的基本组成的单位—氨基酸1.元素组成：

主要是C、H、O、N，有些含SRCHCH2NOHO氨基羧基

每个氨基酸分子至少有一个氨基（-NH2）和一个羧基（-COOH），并连在同一个碳原子上。这个碳原子还链接一个氢原子和一个侧链基团R基；各种氨基酸之间区别在于R基不同3.结构特点：侧链基团：决定氨基酸的种类和理化性质CHRNH2COOHCRHCOOHH2N甘氨酸：最简单的氨基酸SeH对比生物体内组成蛋白质的21种氨基酸，检验结构通式正确性特别提醒氨基、羧基、R基的书写①正确的格式：—NH2、—COOH、—R(不要忘记在原子团前面加“—”)②避免两种错误格式a.写成NH2、COOH、R。b.写成NH3、—NH3、HCOOH等。③结构通式及氨基和羧基不同表达形式的辨别HCCOOHCH3HOOC2HCNH2CH3H2N1CHHOOCHCH2NH23CNH2HOOCHCH2NH24CHNH2HOOCCHNH2HOOC5×××√√判断哪些是组成蛋白质的氨基酸?并圈出R基。1、已知一种氨基酸的R基是—CH2—OH,在这种氨基酸分子中，含有C、H、O的原子数分别是（

）。A.3、4、7B.3、7、3C.7、1、4D.4、3、7氨基酸分子式：C2H4O2N—RB针对训练：2.甲硫氨酸的R基是—CH2—CH2—S—CH3，它的分子式是

A.C5H11O2NS B.C3H7SC.C4H11O2S D.C5H10O2N√大家观察下面几幅图会联想到哪句诗呢？春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干，诗中提及的物质主要成分为蛋白质的是

A.泪B.灰C.丝D.蜡√氨基酸的氨基（—NH2）电离后呈碱性

羧基（—COOH）电离后呈酸性。

拓展：“氨基酸”这一名词与其分子结构有怎样的对应关系？二、蛋白质的结构及其多样性人体中氨基酸有21种，蛋白质有1010-1012种。21种氨基酸是如何形成种类繁多的蛋白质？

氨基酸：21种蛋白质：1010～1012脱水缩合氨基酸脱水缩合过程视频（视频）肽键－OH‖O－C－CR2H－－－NH－－C－CR1H2NH－－‖OOHH二肽H2O－肽键－C－COOHR3H－－－NH－HOH－肽键‖O－CR1H2NH－－－C－C－CR2H－－－NH－‖O三肽H2OH2O脱出来的H2OH来自氨基和羧基1O来自羧基2多个氨基酸分子脱水缩合而成的含有多个肽键的化合物，叫多肽。

一个氨基酸分子羧基和另一个氨基酸分子氨基相连接，同时脱去一分子的水氨基酸的脱水缩合：(1)二肽与肽键肽键：连接两个氨基酸分子的化学键叫肽键。二肽：由两个氨基酸缩合而成的化合物叫二肽。CHCOOHR2HNH+→H2O+OHCHR1NH2COCHR1NH2COCHCOOHR2HN肽键二肽COHNCONH(2)多肽与肽链CHR1NH2CHCOOHR2COHNCHCOOHR3HNH+→CHR1NH2CHR2COHNCHCOOHR3CONHH2O+肽链：多肽通常呈链状结构，叫作肽链。多肽：由多个氨基酸缩合而成的化合物叫多肽。三肽两个氨基酸脱水缩合，生成____个水分子，形成____个肽键；三个氨基酸脱水缩合，生成____个水分子，形成_____个肽键；n个氨基酸脱水缩合形成一条肽链，生成________水分子，形成_______个肽健。1122n-1n-1H2O----氢键和二硫键由于氨基酸之间能形成氢键，从而使肽链能盘曲、折叠，形成具有一定空间结构蛋白质分子。许多蛋白质分子都含有两条或多条肽链，它们通过一定的化学键如二硫键相互结合在一起。二硫键两条肽链二硫键可以形成在肽链内，也可形成在肽链间—SH—SH+—S—S—+2H肽链的连接方式：1.氨基酸之间脱水缩合形成肽链2.一条肽链的特定区域进行有规律的盘曲、折叠3.肽链进行进一步盘绕形成一定的空间结构4.四条肽链聚集形成复杂空间结构→→→蛋白质的结构：这些肽链不呈直线，也不在同一个平面上，而是形成更复杂的空间结构。如血红蛋白是一种由574个氨基酸组成蛋白质，含四条多肽链一级结构二级结构三级结构四级结构（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。氨基

肽键羧基四肽

34

3

脱水缩合R基

—CNH2HH—C—ON—HC—CH3HCOOH—C—ON—HC—HCH2CONH2—C—ON—HHCH2CCOOH①②③④⑥⑤⑦⑧⑨4.下图为脑啡肽结构简式，据图回答：（1）脑啡肽分子是由_______种氨基酸形成的，造成氨基酸种类不同的原因是________不同。（2）脑啡肽中含有____个肽键，脑啡肽的名称是_____肽，形成过程称为___________，形成过程中共脱去___个水分子。4R基4五脱水缩合4多肽能够行使蛋白质的各项功能吗？从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次？第一步：找肽键第二步：找R基第三步：看头尾氨基酸的种类不同氨基酸的数目不同氨基酸的排列顺序不同α-螺旋β-折叠蛋白质结构多样性的原因肽链盘曲折叠方式及其形成的空间结构不同蛋白质的盘曲折叠过程（视频）肽链盘曲、折叠形成的空间结构多样三、蛋白质的结构及其多样性多肽链中侧链基团相互作用使肽链具有一定的空间结构氨基酸层次肽链层次氨基酸的种类不同氨基酸的数量不同氨基酸的排列顺序千变万化多肽链盘曲、折叠的方式及其形成的空间结构千差万别蛋白质功能的多样性结构蛋白调节催化运输免疫识别人类许多疾病与人体细胞内肽链的折叠错误有关，如囊性纤维病、阿尔茨海默症、帕金森病等蛋白质空间结构改变或破坏蛋白质的功能减弱或丧失导致正常红细胞运氧能力强缬氨酸组氨酸亮氨酸苏氨酸脯氨酸谷氨酸谷氨酸赖氨酸原因缬氨酸组氨酸亮氨酸苏氨酸脯氨酸缬氨酸谷氨酸赖氨酸镰状红细胞运氧能力弱氨基酸序列改变影响蛋白质功能结果结构决定功能蛋白质的盐析、水解和变性蛋白质在盐溶液中溶解度降低析出可逆肽键断裂，蛋白质分解为短肽或氨基酸盐析水解变性

蛋白质在某些物理或化学因素作用下，其特定的空间构象被破坏，从而导致其理化性质改变和生物活性丧失的现象。①用酒精、加热、紫外线等来消毒和杀菌。②在重金属盐中毒急救时也常常利用蛋白质的这一特点。汞中毒时，早期可以服用大量乳制品或鸡蛋清，使蛋白质在消化道中与汞盐结合成变性的不溶解物，以阻止有毒的汞离子吸收入人体内，然后再设法将沉淀物自胃中洗出。应用：烫发和发型的保持（还原剂和氧化剂）蛋白质变性指蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定空间构象被破坏，导致理化性质改变和生物活性丧失的现象。例如鸡蛋、肉类经煮熟后蛋白质变性就不能恢复原来状态。原因是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，因此吃熟鸡蛋、熟肉容易消化。又如，经加热、加酸、加酒精等引起细菌和病毒蛋白质变性，可达到消毒、灭菌目的。1.煮熟的鸡蛋容易消化的原因？高温使蛋白质空间结构变得伸展、松散，肽键暴露，易被蛋白酶水解2.蛋白质变性后还可用双缩脲试剂检测吗？并说明理由？能蛋白质变性后空间结构改变，并没有破坏氨基酸之间的肽键蛋白质的盐析、水解和变性蛋白质在盐溶液中溶解度降低析出可逆肽键断裂，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

。不可逆盐析水解变性不变不变改变改变变性因素：化学因素（如强酸、强碱、重金属离子、酒精）

物理因素（如高温、剧烈振荡、超声波、射线等）用于分离、提纯蛋白质多肽氨基酸短肽蛋白质的盐析、水解和变性蛋白质在盐溶液中溶解度降低析出可逆肽键断裂，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

。不可逆盐析水解变性不变不变改变改变变性因素：化学因素（如强酸、强碱、重金属离子、酒精）

物理因素（如高温、剧烈振荡、超声波、射线等）用于分离、提纯蛋白质多肽氨基酸短肽5．羊肉垫卷子是我省河西地区风行的一种风味名吃，以羊肉、面卷、调味料为主要食材制作而成。羊肉中富含蛋白质、铁等，面卷中主要含有淀粉。下列说法错误的是（

）A．煮熟的羊肉因高温使蛋白质结构变得伸展、松散，易消化B．面卷中的淀粉经消化分解成葡萄糖，才能被细胞吸收利用C．羊肉中的铁作为无机盐主要以化合物的形式存在D．羊肉中的蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应课堂小结结构多样性功能多样性决定α-螺旋β-折叠氨基酸种类氨基酸数目氨基酸排列顺序肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同功能蛋白结构蛋白(组成细胞和生物体)________(蛋白质类激素)________(大多数酶)________(血红蛋白)________(抗体)调节催化运输免疫蛋白质多样性根本原因：基因多样性结构决定功能蛋白质基本单位元素组成功能基本元素：C、H、O、N，有的含有S等元素结构层次氨基酸场所：___________形成键：___________氨基酸多肽或肽链蛋白质脱水缩合盘曲折叠肌肉纤维等结构蛋白绝大多数酶催化功能膜转运蛋白运输功能胰岛素等调节功能免疫功能抗体等种类约21种结构通式核糖体肽键课堂小结练习与应用1.判断下列有关蛋白质的表述是否正确。(1)蛋白质彻底水解的产物是氨基酸。(

)(2)氨基酸仅通过脱水缩合的方式就可以形成蛋白质。(

)(3)只有细胞内才有蛋白质分布。(

)(4)蛋白质的空间结构与其功能密切相关。(

)2.质量相等的下列食物中，蛋白质含量最多的是(

)A.烧牛肉

B.烤甘薯

C.馒头

D.米饭XX√√A一、概念检测3.下列物质中，属于构成蛋白质的氨基酸的是(

)A.NH2

—CH2—COOH

B.NH2—CH2—CH2OHC.NH2

—CH—(CH2)2—COOHNH2D.HOOC—CH—CH2—COOHCOOH4.下列物质中，不属于蛋白质的是(

)A.胰岛素

B.胆固醇

C.胃蛋白酶

D.抗体AB1.民间有一种“吃什么补什么”的说法，如吃鱼眼能明目，喝虎骨酒可以壮筋骨，假如我们吃了鸡肉，能直接变成我们自身的肌肉吗？蛋白质→氨基酸→蛋白质二、拓展应用2.某种脑啡肽具有镇痛作用，可以作为药物来使用，它的基本组成单位是氨基酸。下面是该脑啡肽的结构式。回答下列问题。(1)构成一个脑啡肽的氨基酸数目是

;有

种氨基酸参与了脱水缩合反应；生成的水分子数目是

.(2)请在图中标出其中的一个肽键。(3)如果上图中的氨基酸顺序发生了改变，它还会具有脑啡肽的功能吗?为什么?544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.在评价各种食物中蛋白质成分营养价值时，人们格外注重必需氨基酸种类和含量。这是为什么?必需氨基酸是人体细胞不能合成的氨基酸，必须从食物中获得一、氨基酸数和肽链数、肽键数、脱水数之间的关系氨基酸

肽键211638526256－=－=－====氨基酸数肽链数肽键数脱水数蛋白质的相关计算公式2.环肽：氨基酸数=肽键数=脱去的水分子数氨基酸数肽链数肽键数脱水数5550蛋白质的相关计算题型一：氨基酸数和肽链数、肽键数、脱水数之间的关系公式1.链状：氨基酸数-肽链数=肽键数=脱去的水分子数2.由m个氨基酸组成的n个环状肽分子完全水解共需要水分子（）A.n个B.m个C.(m+n)个D.(m-n)个B1.一个由n条肽链组成的蛋白质分子共m个氨基酸,该蛋白质分子完全水解共需水分子(

)A.n个

B.m个

C.(m+n)个

D.(m-n)个D3.血红蛋白分子由4条多肽链组成，共含有574个氨基酸，那么该分子中含有的肽键数和脱去的水分子数分别是（）A.570和570B.572和570C.574和574D.578和578A相关计算CHCR1H2NONHCHCR2ONHCHCR3ONHCHCR4ONHCHCR5ONHCHCOOHR6题型二：游离氨（羧）基数目蛋白质的相关计算公式3.游离氨（羧）基数目=肽链数+R基中氨（羧）基数

4.100个氨基酸，共含有116个羧基和106个氨基，这些氨基酸缩合成6条多肽链时共有-NH2个数是（）A.6B.12C.22D.100B5.人体免疫球蛋白由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.746和764B.760和760C.762和762D.4和4D相关计算7.现有氨基酸800个,氨基810个,羧基808个,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为(

)A.798、2和2

B.798、12和10

C.799、1和1

D.799、11和9B6.某蛋白质由4条肽链组成，共含有109个肽键，则此蛋白质分子，至少含有-NH2和-COOH个数及氨基酸数分别为多少个（）A.105、105、105B.110、110、110C.4、4、113D.1、1、113C相关计算H2OCHH2NCR1OOHCOOHHCR2NHHSSSH+HS+2H题型三：蛋白质相对分子质量的计算公式4.蛋白质相对分子质量=氨基酸数×氨基酸平均相对分子质量-脱去的水分子数×18-二硫键数×2蛋白质的相关计算相关计算8、组成人体的21种氨基酸的平均分子量是128，血红蛋白由4条多肽链组成，共含有574个氨基酸，则血红蛋白的分子质量约为()A.73473；B.12831；C.63212；D.63140C9、全世界每年有成千上万人由于误食毒蘑菇而死亡，其中鹅膏蕈碱就是一种毒菇的毒素，它是一种环状八肽。若21种氨基酸平均相对分子质量为128，则鹅膏蕈碱的相对分子量为()A．1024

B．898

C．880

D．862C10、免疫球蛋白lgG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lgG由

m

个氨基酸构成，相对分子质量为a,则该lgG有肽键数(

)；相对分子质量为（

）

答案：m-4；am-18(m