2.3 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

2.3蛋白质是生命活动的主要承担者授课人：邓敏君本节聚焦：1、怎样理解蛋白质是生命活动的主要承担者？2、氨基酸的结构有什么特点？3、为什么细胞中蛋白质的种类如此多样？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?本质：从动物体中提取的胶原蛋白要变成小分子物质才能被吸收蛋白质应该能分解为更小的分子。原因：动物的胶原蛋白和人体的胶原蛋白是相似的物质。结构蛋白蛋白质是生命活动的主要承担者一、蛋白质的功能阅读教材P28，举例说出蛋白质承担的功能肌纤维构成细胞结构信息传递功能(调节功能)催化功能运输功能免疫功能蛋白质功能多样蛋白质结构必然多样（蛋白质种类——多达1010~1012种）结构决定功能——结构功能观——构成细胞结构、催化、运输、免疫、调节等功能思考：为什么蛋白质能有这么多种类呢？与它的组成和结构有什么关系呢？二、蛋白质的基本组成单位——氨基酸思考·讨论任务：1、找出这些氨基酸的结构的相同点和不同点；2、归纳氨基酸的结构通式；3、总结氨基酸的结构特点；4、归纳氨基酸的元素组成。结构通式：每种氨基酸分子至少都含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(－COOH)，并且都有一个氨基、一个羧基和一个氢连接在同一个碳原子上。这个碳原子还连接一个侧链基团，这个侧链基团用R基表示。各种氨基酸之间的区别在于R基的不同。结构特点：CHCH2NOHOR氨基羧基侧链基团氢基易错提醒：－NH2、－COOH、－R(不要忘记前面要有短线“－”)。元素组成：一定含有C、H、O、N，可能还含有S、Fe等课本P29分子式：C2H4O2N-R规律方法氨基酸的辨别技巧可把氨基酸想象成一个人，R基是人脸，我们分辨一个人时，主要看人的脸；羧基和氨基代表该人的双手；H代表双腿。这样就可形象地记住氨基酸的结构通式了。思考：“氨基酸”这一名词与其分子结构有怎样的对应关系？氨基和羧基课本P29思考：为什么说每个氨基酸“至少”含有一个氨基和一个羧基？因为氨基酸的R基中也可能含有氨基或羧基。赖氨酸天冬氨酸

CH2—CH2—COOH

│H2N—C—COOH│H谷氨酸课本P32A方法：先找氨基和羧基再看它们是否连在同一C上最后看此C上是否还有一H。例2、如果一个氨基酸中含有2个氨基（—NH2），其中一个氨基和羧基连在同一个碳原子上，那么另一个氨基的部位是（）A.与氨基酸相连B.与羧基端相连C.和氢相连D.连在R基上例1、谷氨酸的R基为－C3H5O2，在一个谷氨酸分子中，含有碳和氧的原子数分别是（）A.4、4B.5、4C.4、5D.5、5DB分子式：C2H4O2N-R氨基酸的种类必需氨基酸：不能在人体细胞内合成，必须从外界环境中直接摄取(成人有8种必须氨基酸，婴儿多一种组氨酸)非必需氨基酸：在人体细胞内能够合成(可从其他化合物转化而来)的氨基酸小贴士生物体内的氨基酸：21种甲硫(蛋)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（巧记：甲携来一本亮色书）组成蛋白质的氨基酸有21种蛋白质有1010～1012种？21种氨基酸如何构成多种多样的蛋白质？三、蛋白质的结构及其多样性1、氨基酸的结合方式CHR1NH2OHCOH2OCHCOOHR2HNH氨基酸的结合方式:CHR1NH2COCHCOOHR2HNH2O二肽肽键脱水缩合氨基酸的结合方式:脱水缩合肽键CHCOOHR2HNOHHCCHR1NH2COCHR2HNO二肽H2OH2O氨基酸的结合方式:脱水缩合CCHR1NH2COCHR2HNO肽键二肽CHCOOHR2HNH2O肽键三肽以此类推，由多个氨基酸分子缩合而成的含有多个肽键的化合物，叫多肽（链状）。H2O思考：1.二肽形成过程中，产生了几个水分子？形成了几个肽键？2.请大家推理，如果有10个氨基酸分子，通过脱水缩合形成一条肽链可产生了几个水分子？形成了几个肽键？3.进一步推理，n个氨基酸分子，通过脱水缩合形成一条多肽链时可产生了几个水分子？形成了几个肽键？4.n个氨基酸分子，通过脱水缩合形成m条多肽链时可产生了几个水分子？形成了几个肽键？1个9个水分子9个肽键（n－1）个1个（n－1）个肽键数=氨基酸数－肽链数=n-m

脱去水分子个数=（1）该图中，①表示

，③表

，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：

，基本单位是

.（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(多肽)

三

四

三脱水缩合

R基

—CNH2HH—C—ON—HC—CH3HCOOH—C—ON—HC—HCH2CONH2—C—ON—HHCH2CCOOH①②③④⑥⑤⑦⑧⑨氨基酸

2、氨基酸组成蛋白质的过程氨基酸二肽三肽多肽一条多肽链折叠形成一定的空间结构几条多肽链聚集在一起形成复杂的空间结构脱水缩合脱水缩合脱水缩合折叠盘曲成空间结构3、其他化学键氢键二硫键——肽链内和肽链间可形成——不同氨基酸之间可形成使得肽链能盘曲、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质分子。-SH＋-SH→-S-S-+H2氨基酸怎样构成蛋白质讨论1.从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次？2.进入人体消化道的蛋白质食物，要经过哪些消化酶的作用才能分解为氨基酸？这些氨基酸进入人体细胞后，需经过怎样的过程才能变为人体的蛋白质？人体中的蛋白质和食物中的蛋白质会一样吗？观察P31图2-12，讨论并回答下列问题。氨基酸脱水缩合形成二肽、三肽…多肽；一条肽链按照一定形态折叠盘曲构成空间结构；多条肽链构成更为复杂的空间结构。食物中的蛋白质氨基酸蛋白酶、肽酶水解酶脱水缩合人体的蛋白质不一样，人体蛋白质具有完成人体生命活动的结构和功能。（进入人体细胞）3.如果用21个不同的字母代表21种氨基酸，若写出由10个氨基酸组成的长链，可以写出多少条互不相同的长链？试着说出蛋白质种类多种多样的原因（提示：一个蛋白质分子往往含有成百上千个氨基酸）。2110条图中“□”或者“○”代表不同的氨基酸，“—”代表肽键，归纳蛋白质结构多样性的原因。①氨基酸种类不同②氨基酸数目不同③氨基酸排列顺序不同④肽链数目及形成的空间结构不同蛋白质结构多样种类多样功能多样人正常血红蛋白的空间结构呈球状，由它参与组成的红细胞呈两面凹的圆盘状，如果血红蛋白某一处的谷氨酸被缬氨酸取代，就可能形成异常的血红蛋白。这样的血红蛋白可聚合成纤维状，性质也与正常血红蛋白有差异，由它参与组成的红细胞就会扭曲成镰刀状（图2-13），运输氧的能力会大为削弱。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。（盐析现象）

（蛋白质变性）盐析：变性：水解：变性的条件：高温、强酸、强碱、重金属，酒精等都会使蛋白质变性。蛋白质在盐溶液中溶解度降低而析出的变化。是物理变化，可逆。空间结构发生改变，肽键未断裂。是化学反应，不可逆。肽键断裂，蛋白质分解为短肽或氨基酸。思考：熟鸡蛋易消化还是生鸡蛋易消化？变性后的蛋白质分子空间结构变得伸展、松散，更易被蛋白酶水解。本节聚焦：1、怎样理解蛋白质是生命活动的主要承担者？2、氨基酸的结构有什么特点？3、为什么细胞中蛋白质的种类如此多样？本节小结：组成元素C、H、O、N（S、Fe）导致氨基酸种类：21种

必需氨基酸：8种非必需氨基酸：13种通式：特点：至少有一个－NH2和一个－COOH连在同一个C原子上脱水缩合多肽氨基酸种类不同氨基酸的数目不同氨基酸排列顺序不同多肽的空间结构不同折叠盘旋蛋白质结构多样性功能多样性构成生物体，如结构蛋白运输作用，如血红蛋白催化作用，如酶调节作用，如胰岛素免疫作用，如抗体组成决定OHH2NRCCOH生命活动的主要承担者课堂总结

四、蛋白质的相关计算1、蛋白质的氨基酸数、肽链数、肽键数和脱去水分子数的关系环状肽：可理解为肽链数为0肽键数＝脱去的水分子数＝氨基酸数。肽键数=脱去水分子数=氨基酸数－肽链数=n-m链状肽：蛋白质分子量＝氨基酸数目×氨基酸的平均相对分子质量-脱去水分子数×18—二硫键数×2(1个二硫键，脱2个氢)。2、蛋白质相对分子质量计算蛋白质相对分子质量=氨基酸数目×氨基酸的平均相对分子质量-脱去水分子数×18=n×a-（n-m）×18若氨基酸的平均相对分子质量为a,由n个氨基酸形成m条肽链,则有:若有二硫键存在，求有二硫键的蛋白质的分子量：3、蛋白质中游离氨基或羧基数的计算：①一条肽链至少含有1个游离的氨基和1个游离的羧基，分别位于肽链的两端。②游离氨基或羧基数目=肽链数+R基中含有的氨基或羧基数。习题巩固1.人体血红蛋白的一条肽链有145个肽键，形成这条肽链的氨基酸分子数以及它们在缩合过程中生成的水分子数分别是（）A.145和144B.145和145C.145和146D.