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

从2003年开始，安徽阜阳100多名婴儿陆续患上一种怪病，脸大如盘，四肢短小。2004年劣质奶粉充斥阜阳的“大头娃娃”事件

由于天天吃蛋白质含量极低的奶粉导致发育不良，头部组织水肿，脑袋大。大头娃娃的头比较大，面部肌肉松驰，表情比较呆滞，对外界事物的刺激反应较低。为什么婴儿长期吃劣质奶粉会出现这种症状？正常奶粉蛋白质：12%-20%假奶粉蛋白质：不足2%蛋白质对生命活动有重要的作用头大，面部浮肿，四肢瘦小智力发育受影响生命危险从这个例子中，你发现了什么？2.4蛋白质是生命活动的主要承担者第二章组成细胞的分子1.理解蛋白质是生命活动的主要承担者（蛋白质的功能）。2.说明氨基酸的结构特点，以及氨基酸形成蛋白质的过程。3.概述蛋白质结构和功能的多样性。本节聚焦细胞中含量最多的有机物是

蛋白质哪些食品富含蛋白质?1、大豆制品：

豆腐、豆浆、腐竹等；

2、奶类制品：

奶粉、酸奶、牛奶等；3、肉蛋类食品：

牛、羊肉、鸡蛋等。组成生物体的蛋白质又有怎样的功能呢？01蛋白质的功能阅读教材P28，举例说出蛋白质承担的功能头发蛛丝羽毛功能1：参与组成细胞结构肌肉资料1：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。在我们人体内，从各个器官，到作为支架的结缔组织，再到每个细胞里的各种细胞器，它们的组成都离不开蛋白质的参与。一.蛋白质的功能资料2：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。

例如:人体进食蛋白质类食物之后，蛋白质在胃部分解需要胃蛋白酶催化。蛋白质功能2：催化作用蛋白质胃蛋白酶氨基酸一.蛋白质的功能血红蛋白资料3：血红蛋白是红细胞内包含的一种蛋白质，具有结合运输O2和CO2的功能。此外，在细胞膜上也有很多起到运输载体功能的蛋白质，它能把物质运输进入细胞，（参与物质跨膜运输）。功能3：运输作用一.蛋白质的功能细胞膜上具有物质运输功能的载体蛋白红细胞中可携带并运输氧气的血红蛋白O2分子资料4：胰岛素是一种能够传递信息，调节机体生命活动的蛋白质。当血糖浓度身升高时，胰岛素会加速合成，作用与组织细胞，使之加速摄取、利用和贮存葡萄糖。生长激素促进骨骼生长、调节生长发育等生命活动功能4：调节功能（又称为信息传递）胰岛B细胞分泌胰岛素一.蛋白质的功能资料5：抗体，是一种由浆细胞分泌，被免疫系统用来鉴别和中和外来物质，如细菌、病毒等大型Y形蛋白质，可以帮助人体抵御细菌和病毒等抗原的侵害。抗体抗体与外来病毒结合功能5：免疫功能（防御作用）新冠疫苗：注射灭活新冠病毒疫苗（抗原），不会致病又能产生相应的抗体，当同样的病毒再次入侵时，机体可快速产生抗体消灭病毒。一.蛋白质的功能补充：细胞膜的外表有一层糖蛋白，与细胞的识别作用有密切关系。糖蛋白的识别作用好比是细胞与细胞之间，或细胞与其他大分子之间，互相联络用的文字或语言。P44功能6：识别作用一.蛋白质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①结构蛋白：是构成细胞和生物体的重要物质，

如羽毛、肌肉、头发、蛛丝等。②催化作用：起生物催化作用，如绝大多数酶。③运输作用：如血红蛋白、细胞膜上的载体。⑤调节作用：调节生命活动，如胰岛素和生长激素等④免疫作用：免疫过程中产生的抗体。功能蛋白识别作用：糖蛋白谐音记忆：狗催运面条一.蛋白质的功能蛋白质能够承担如此多样的功能，与蛋白质的多样性有关。人体内有数万种不同的蛋白质。据估计，生物界的蛋白质种类多达1010〰1012种。为什么蛋白质有这么多种类和这么多样的功能？这与它的组成和结构有关吗？结构决定功能，蛋白质的结构具有多样性，才能有多样的功能。(1)所有激素的化学本质都是蛋白质(

)(2)蛋白质具有催化、免疫、遗传、调节等各种功能(

)(3)蛋白质是目前已知的结构最复杂、功能最多样的分子(

)×1.判断正误×√

课堂检测2.下列各项中不能体现蛋白质的功能的是（)A.羽毛的主要成分是蛋白质B.血红蛋白能够运输O2C.性激素促进生殖细胞的生成D.抗体具有免疫功能C3.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B

课堂检测问题探讨

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。思考：为什么用胶原蛋白生产的手术缝合线可以被人体组织吸收？胶原蛋白分解为可以被人体吸收的氨基酸。奶类蛋类瘦肉类豆类民间有“吃什么补什么”的说法，如吃鱼眼能明目，喝虎骨酒能壮筋骨，那么食物中的蛋白质能被人体直接吸收吗？蛋白质是大分子化合物，必需经过消化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。02蛋白质的基本组成单位——氨基酸1、氨基酸由哪些化学元素组成？2、这些氨基酸的结构具有什么共同特点？3、能否写出氨基酸的通式？4、不同氨基酸分子的区别在哪里？小组讨论二.组成蛋白质的基本单位——氨基酸请阅读课本第29页“氨基酸的结构特点”相关内容，思考以下问题：1.氨基酸的组成元素一定有C、H、O、N四种元素；部分还含有其他元素如S等组成元素：例:

分子式C1864H3021O576N468S21的化合物，最可能是（）A.脱氧核糖B.磷脂C.蛋白质D.肝糖原CCHCHH2NOHOCHCH2NOHOCH3CH3CHCHCH2NOHOCH3CHCH2NOHOCH2CH3CH3CH甘氨酸缬氨酸丙氨酸亮氨酸几种氨基酸的结构式这些氨基酸的结构具有什么共同特点？—NH2（氨基）—COOH

（羧基）—H

（氢原子）2.氨基酸的结构特点共有结构部分R基氨基①：—NH2②：H2N—或羧基①：—COOH②：HOOC—或氨基与羧基的书写书写小技巧CHCHH2NOHOCHCH2NOHOCH3CH3CHCHCH2NOHOCH3CHCH2NOHOCH2CH3CH3CH甘氨酸缬氨酸丙氨酸亮氨酸几种氨基酸的结构式2.氨基酸的结构特点R基不同氨基酸的区别又在哪里？不同的氨基酸的R基不同，R基决定氨基酸的种类。通过刚才所学知识，试着推导出氨基酸的结构通式？CRCH2NOHOH氨基羧基侧链基团注：与C原子相连的四部分可以任意互换位置。H也可以写到C上3.氨基酸分子结构通式H2N－－COOHC︱

H

R︱至少都含一个氨基和一个羧基，且连接在同一个碳原子上这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团（R基）氨基羧基侧链基团R基的不同决定了氨基酸分子的不同。（21种）4.氨基酸的结构特点以下哪些是构成蛋白质的氨基酸？若不是，说明原因。CHNH2COOHCH2SHCHNH2COOHCH2SHCHNH2COOHCH2OHCHNH2HCH2COOH√√××【检测】方法:

“一查”:是否有氨基和羧基；“二看”:是否有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。注意:

只有两者同时具备才是组成生物体蛋白质的氨基酸判断氨基酸的小技巧教材P32概念检测3AH2N—C—C—OHH|O|||H半胱氨酸是组成生物体蛋白质的氨基酸之一，其R基是-CH2-SH，则它的结构式是怎么样的？CCH2-SHHH2NCOOH分子式为：C3H7O2NS【检测】分子式为：C2H4O2NRCH2—CH2—CH2—CH2—NH2

│H2N—C

—COOH│H

赖氨酸CH2—CH2—COOH

│H2N—C—COOH│H

谷氨酸每种氨基酸都只有一个氨基和一个羧基吗？R基中也可能含有氨基或羧基，则每个氨基酸分子至少都含有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH)。补充人体必需氨基酸思考:为什么有些食品中要添加某些氨基酸？

5.氨基酸的分类组成人体蛋白质的氨基酸种类共有21种。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，人体可自身合成的氨基酸共8种，人体不能自身合成的氨基酸

（婴儿9种，组氨酸）（甲携来一本亮色书）评价蛋白质食品营养价值的主要依据是必需氨基酸的种类和含量AAS：

氨基酸评分，可以简单理解为食物中必需氨基酸占比的评分，分数越高说明必需氨基酸越多。PDCAAS：

蛋白质消化率校正氨基酸评分，得分越高说明不仅必需氨基酸含量高，而且更容易被人体消化吸收。生物价（BiologicalValue），能够反映蛋白质吸收后被机体利用的程度，BV越高，即表示蛋白质被人体利用的程度越高，氧化产热的越少，说明氨基酸的比例接近人体需要。说明牛奶、鸡蛋的蛋白质更优质、更易于吸收。思考1、人体内的氨基酸只有21种吗？理由是什么？不是，组成人体蛋白质的氨基酸有21种，还有很多氨基酸不参与人体蛋白质的合成。2、什么叫必须氨基酸？什么叫非必需氨基酸？人体细胞不能合成，必须从外界环境中获取的氨基酸叫必需氨基酸;人体细胞能合成的氨基酸叫非必需氨基酸。3、经常食用哪些食品一般不会缺乏必需氨基酸？肉类、奶制品和大豆制品(1)蛋白质的组成元素只有C、H、O、N(

)(2)只要含有一个氨基、一个羧基的化合物均是生物体内的氨基酸(

)(3)氨基酸分子的氨基和羧基都连在同一个碳原子上(

)(4)酪氨酸和精氨酸理化性质不同的原因是R基不同(

)(5)非必需氨基酸是指人不一定需要的氨基酸(

)×1.判断正误××√×

课堂检测2.如果一个氨基酸分子的结构中有两个羧基，那么这两个羧基分别位于（）A.中心碳原子上和氨基上B.中心碳原子上和R基上

C.氨基上和R基上D.羧基上和R基上B

课堂检测21种氨基酸1010—1012种蛋白质

人体氨基酸只有21种，是如何却构成了种类繁多、功能多样的蛋白质？03蛋白质的结构及其多样性小组讨论请阅读课本第30页的内容，思考以下问题：（1）氨基酸如何连接在一起构成蛋白质？（2）什么是肽键、二肽、多肽、多肽链？（3）氨基酸形成蛋白质过程中，形成一个肽键，脱去几分子水？（4）多肽与蛋白质有何区别？三.蛋白质的结构及多样性氨基酸肽链1.氨基酸的脱水缩合CHCOOHR2HNCHR1H2NOHCOH肽键H2O1.氨基酸的脱水缩合脱水缩合:一个氨基酸分子的羧基(—COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(-NH2)，脱去一分子水而连接起来，这种结合方式叫做脱水缩合。水中氢来自：

水中氧来自：氨基和羧基羧基CHCOOHR2HNCHR1H2NOHCOH肽键1.氨基酸的脱水缩合（1）肽键：连接两个氨基酸分子的化学键─NH─CO─或─CO─NH─（2）生成一个肽键，脱去

水。一分子肽键肽键注意：R基中的氨基和羧基，一般不参与肽键的形成！CHR1NH2COCHCOOHR2HNH2O二肽肽键二肽：由

氨基酸分子缩合而成的化合物。两个2.二肽

生成

个肽键，脱去

水。一分子一肽键CHCOOHR2HNOHHCCHR1NH2COCHR2HNOH2OH2O肽键三肽三肽:

由三个氨基酸分子缩合而成的化合物。3.三肽、多肽和肽链

生成

个肽键，脱去

水。两分子两肽键数等于脱去的水分子数肽键CHCOOHR2HNCCHR1NH2COCHR2HNO肽键三肽肽链：多肽通常呈链状结构，所以叫作肽链。3.三肽、多肽和肽链多肽：由多个（三个或以上）氨基酸分子缩合而成的含

有多个肽键的化合物。有的是环状，首尾两端的氨基、羧基也脱水缩合连接起来，成为环状多肽。由几个氨基酸形成的就叫几肽三肽、四肽……统称为多肽肽链呈链状（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。下图为脑啡肽的结构简式，据图回答：(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(3)脑啡肽中有

个游离的氨基和

个游离的羧基。11习题检测脱水缩合的知识总结1.脱水缩合的反应物是：2.脱水缩合的产物是：3.脱水缩合形成的化学键的名称是：4.脱水缩合的脱去的H2O中H和O的来源分别是：5.脱水缩合的脱去的H2O的个数和产生的肽键的个数的关系是：6缩合的产生的肽链的命名原则是：氨基酸水和多肽（肽链）肽键

H来自于氨基和羧基O来自于羧基相等肽链由多少个氨基酸的就是几肽氨基酸脱水缩合形成的多肽链，就是蛋白质吗？当然不是，蛋白质具有复杂的空间结构肽链是如何进一步形成具有复杂空间结构的蛋白质？（阅读教材P30最后一段）氨基酸之间脱水缩合形成肽链1肽链进行进一步盘绕形成一定的空间结构3四条肽链聚集形成复杂空间结构4一条肽链的特定区域进行有规律的盘曲、折叠2图2-12氨基酸形成血红蛋白示意图4.蛋白质形成过程氨基酸之间能够形成氢键等，从而使得肽链能盘曲、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质分子。氨基酸之间脱水缩合形成多肽链一条多肽链的特定区域进行有规律的盘曲折叠这条肽链进一步盘绕形成一定的空间结构4.蛋白质形成过程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—SH—SH+—S—S—+2H肽链间形成二硫键维系蛋白质的空间结构。4.蛋白质形成过程从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次？氨基酸脱水缩合二肽三肽……多肽链一定空间结构的蛋白质分子盘曲折叠C、H、O、N等元素更复杂空间结构的蛋白质多条肽链4.蛋白质形成过程既然蛋白质都是按照上述方式构成的多肽链，为什么会有那么多种类的蛋白质呢？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5.蛋白质结构多样性的原因肽链中氨基酸的种类、数目、排列顺序千变万化下图所示是同一种二肽吗？多肽链是有顺序的—从氨基端到羧基，对于生物大分子而言，其顺序是很重要的。氨基酸的排列顺序不同甘氨酸甘氨酸半胱氨酸半胱氨酸甘氨酸脯氨酸羟脯氨酸5.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肽链层面多肽链盘曲、折叠的方式及其形成的空间结构千差万别氨基酸层面5.蛋白质结构多样性的原因种类数量排列顺序盘曲、折叠方式及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5.蛋白质结构多样性的原因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，如果氨基酸序列改变或蛋白质的空间结构改变，就可能会影响其功能。正常血红蛋白异常血红蛋白镰状细胞贫血患者的血红蛋白运输氧的能力会大为削弱。6.结构与功能相适应谷氨酸被缬氨酸取代囊性纤维化阿尔兹海默症帕金森病肽链折叠错误导致的疾病囊性纤维化是一种遗传性外分泌腺疾病，主要影响胃肠道和呼吸系统，通常具有慢性梗阻性肺部病变、胰腺外分泌功能不良和汗液电解质异常升高的特征。帕金森病临床上主要表现为静止性震颤、运动迟缓、肌强直和姿势步态障碍。为什么鸡蛋清中加入氨盐会有白色物质析出？加入清水后该现象又消失？而加热后却不能呢？案例1案例2蛋白质的盐析和变性盐析：蛋白质在某些盐（如氯化钠、硫酸钠等）的溶液中溶解度降低而析出的现象，降低盐溶液浓度后，蛋白质又会重新溶解。在鸡蛋清中加一些食盐，会看到白色絮状物，兑水稀释后絮状物消失。注意：盐析过程蛋白质的结构没有发生变化，变化是可逆的。氨基酸顺序不变，肽键不变，空间结构不变，功能不变。与社会的联系---蛋白质盐析：

1.定义：蛋白质在某些物理和化学因素的作用下，肽链空间结构会发生改变或被破坏，导致蛋白质变性，生物活性丧失，该过程不可逆。2.导致蛋白质变性的因素高温X射线超声波(注意低温不会)①物理因素:②化学因素:重金属盐、强酸、强碱注意：破坏蛋白质的空间结构，但不破坏________。肽键与社会的联系---蛋白质变性3.实质：蛋白质的空间结构发生了改变。蛋白质与双缩脲试剂反应，出现紫色反应。

反应的实质是两个或两个以上肽键的化合物在碱性条件下与Cu2+反应,生成紫色的络合物。思考：变性的蛋白质还能与双缩脲试剂发生紫色反应吗？

可以。因为蛋白质变性是蛋白质的空间结构发生改变，但肽键没有断开。卷曲、紧密伸展、松散4.结果：

生物活性丧失；粘度增加、扩散系数降低；容易聚集沉淀。鸡蛋清中富含了蛋白质，鸡蛋是生吃好还是熟吃好呢？高温会使蛋白质变性，使其空间结构松散，易被蛋白酶水解，因此吃熟鸡蛋更容易消化吸收。5.变性的应用：5.变性的应用：经过加热、加酸、加酒精等引起细菌和病毒的蛋白质变性，可以达到消毒、灭菌的目的。5.变性的应用：有血渍和奶渍的衣服可以用含酶的洗衣粉清洗，但不能用热水洗，否则蛋白质会变性，凝固在衣服上。卤水点豆腐的原理是什么？豆浆中加入卤水（盐卤中主要含氯化镁）形成絮状物（盐析），加热使蛋白质变性凝固形成豆腐。卤水与社会的联系---蛋白质盐析和变性完全水解——氨基酸不完全水解——小分子肽蛋白质的水解按照程度与社会的联系---蛋白质水解：蛋白质水解：蛋白质中肽键断裂，分解为氨基酸的过程。为什么糖尿病病人只能注射而不能口服胰岛素？

因为胰岛素是一种蛋白质，若口服，胃蛋白酶会把蛋白质水解成氨基酸，而失去胰岛素的功能。