2.4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

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？◎本节聚焦为什么细胞中蛋白质的种类如此多样？问题探讨

肉蛋类食品奶类制品大豆制品你知道蛋白质在生命活动中有什么重要作用吗？1.细胞中含量最多的有机物是什么？2.哪些食品中富含蛋白质？蛋白质一、蛋白质的功能阅读教材P28，举例说出蛋白质承担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(图为胃蛋白酶结晶)。催化功能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。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，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)。构成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)。调节功能蛋白质是生命活动的主要承担者拓展：血红蛋白和血红素的关系血红蛋白由4条链组成，两条α链和两条β链，每一条链有一个包含铁原子的环状血红素。血红蛋白示意图血红素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，肌肉等血红蛋白想一想：蛋白质能被人体直接吸收吗？蛋白质必需分解成氨基酸才能被人体吸收和利用氨基酸是组成蛋白质的基本单位二、蛋白质的基本组成单位——氨基酸非必需氨基酸：必需氨基酸：组成人体蛋白质的氨基酸有21种共13种，人体细胞能够合成的共8种，人体细胞不能合成的，必须从外界环境中获取巧记：甲携来一本亮色书1.种类：（婴儿9种，多1种为组氨酸）甲硫氨酸、缬氨酸、赖氨酸、异亮氨酸苯丙氨酸、亮氨酸、色氨酸、苏氨酸氨基酸的结构是怎样的呢？

活动：观察下列4种氨基酸的结构，探究以下问题。2.写出构成蛋白质的氨基酸共有的部分是________________。1.上面四种氨基酸都有的元素是____________。C、H、O、N（半胱氨酸含S）3.这四种氨基酸分子的R基分别是______________________________。—CH3、—CH2—SH、—(CH2)4—NH2、—CH2—COOH4.组成蛋白质的氨基酸分子中都只含有一个氨基和一个羧基吗？若有一个以上的氨基或羧基，多出来的氨基或羧基分布在哪里？

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；部分氨基酸分子中含有一个以上的氨基或羧基，多出来的氨基或羧基位于R基上。2.组成元素：中心碳原子至少含一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH)并且总有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH)连在同一碳原子上3.结构通式：4.结构特点：CH羧基OC

OH

H

N

H氨基R侧链基团R基决定氨基酸的种类和性质R基中也可能含有氨基（—NH2）或羧基（—COOH）C、H、O、N，有的还含有S特别提醒1.基团的正确书写氨基：羧基：R基：—NH2或—COOH或（注意：基团前面的化学键“—”不能丢)—R2.结构通式的正确书写或中心碳原子连接的是—COOH中的C原子和—NH2中的N原子练一练：以下哪些是组成蛋白质的氨基酸?CHH2NCOOHCH2SHCHNH2COOHCH2SHCHH2NCOOHCH2OHCHH2NHCH2CH3√√××氨基酸如何形成蛋白质的？为什么氨基酸种类有限却能形成种类繁多、功能多样的蛋白质呢？阅读教材P30-31，合作探究：三、蛋白质的结构及其多样性1.两个相邻氨基酸之间的结合方式是怎样的？2.两个氨基酸分子缩合而成的化合物叫什么？3.连接两个氨基酸分子的化学键叫什么？4.脱下的水中的H和O分别来自哪里？

脱水缩合二肽肽键H既来自氨基又来自羧基O只来自羧基H2O肽键－OH‖O－C－CR2H－－－NH－－C－CR1H2NH－－‖OOH－H指两个氨基酸之间，在碳原子和氮原子之间的化学键脱水缩合二肽1.氨基酸的结合方式——肽键H2O－C－COOHR3H－－－NH－HOH－肽键‖O－CR1H2NH－－－C－C－CR2H－－－NH－‖OH2O三肽以此类推，由多个氨基酸缩合而成的，含有多个肽键的化合物，叫作多肽，多肽通常呈链状，叫作肽链。特别提醒1.脱去的水分子中，H既来自羧基和氨基，O只来自羧基。2.脱水缩合通常是指与中心碳原子相连的氨基和羧基参与反应，而R基中的氨基和羧基一般不参加反应。-SH+-SH→-S-S-(二硫键)+2H

由于氨基酸之间能形成氢键，从而使得肽链能盘曲、折叠，形成具有一定结构的蛋白质分子。

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，形成具有更为复杂空间结构的蛋白质分子。二硫键巯基二硫键的存在使蛋白质的空间结构更加稳定氨基酸二肽三肽多肽（肽链）形成具有一定空间结构的蛋白质分子多条肽链聚集在一起形成具有更为复杂空间结构的蛋白质分子脱水缩合脱水缩合脱水缩合盘曲、折叠（氢键）（二硫键）2.由氨基酸形成蛋白质的过程讨论：从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次？3.蛋白质结构多样性的原因氨基酸的数目不同氨基酸的排列顺序不同α-螺旋β-折叠肽链盘曲折叠方式及其形成的空间结构不同氨基酸的种类不同种类数量排列顺序空间结构蛋白质结构多样性氨基酸肽链：蛋白质功能多样性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（根本原因：基因多样性）蛋白质种类多样性例如：在镰状细胞贫血中，血红蛋白的谷氨酸被缬氨酸取代，血红蛋白结构的改变直接造成了红细胞的异常。正常红细胞镰刀状红细胞运输氧的能力大大减弱结构决定功能盐析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、重金属等变性肽键断裂，蛋白质分解为短肽或氨基酸。水解空间结构

，功能

。氨基酸顺序

，肽键

，不变

不变改变改变拓展:蛋白质的盐析、水解和变性P32“与社会的联系”①熟鸡蛋更容易消化的原因是_________________________________________

__。②蛋白质变性后还可用双缩脲试剂检测吗？并说明理由：______________________________________________________________。高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，容易被蛋白酶水解能。因为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1.肽键数=脱水数

=

氨基酸数-肽链数4.蛋白质的相对分子质量=氨基酸数×氨基酸的平均分子质量－失去的水分子数×18拓展：蛋白质的相关计算2.至少含有游离氨基数或羧基数

=

肽链数3.游离的氨基数或羧基数

=

肽链数

+

R基中的氨基数或羧基数分别位于肽链的两端注：如果有二硫键的存在，计算相对分子质量时，还应减去脱去的氢原子-SH+-SH→-S-S-(二硫键)+2H注：如果是环肽（脱水数=肽键数=氨基酸数）√A.73472B.12800C.63212