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（2019）必修1

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。【思考】哪些食品富含蛋白质?蛋白质是生命活动的主要承担者，那么蛋白质承担着怎样的功能呢？【思考】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。婴儿为什么要以奶为主要食物？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)。调节蛋白质是生命活动的主要承担者蛋白质的功能1.11、作为构成细胞或生物体的结构蛋白1、作为构成细胞或生物体的结构蛋白2、调节细胞或生物的生命活动1、作为构成细胞或生物体的结构蛋白2、调节细胞或生物的生命活动3、催化。细胞中生化反应离不开酶的催化，绝大多数的酶都是蛋白质。少数酶是RNA1、作为构成细胞或生物体的结构蛋白2、调节细胞或生物的生命活动3、催化。细胞中生化反应离不开酶的催化，绝大多数的酶都是蛋白质。4、运输。细胞中的血红蛋白参与血液中氧气的运输。血红蛋白不仅可以运输氧气，还可以运输一氧化碳，且与一氧化碳结合的能力比氧强。抗原1、作为构成细胞或生物体的结构蛋白。2、调节细胞或生物的生命活动。3、催化。细胞中生化反应离不开酶的催化，绝大多数的酶都是蛋白质。4、运输。细胞中的血红蛋白参与血液中氧气的运输。5、免疫。抗体的本质是蛋白质，可以帮助机体抵抗病菌和病毒等抗原的侵袭。1、作为构成细胞或生物体的结构蛋白。2、调节细胞或生物的生命活动。比如信息分子。3、催化。细胞中生化反应离不开酶的催化，绝大多数的酶都是蛋白质。4、运输。细胞中的血红蛋白参与血液中氧气的运输。5、免疫。抗体是蛋白质，可以帮助机体抵抗病菌和病毒等抗原的侵袭。巧计：催(催化）狗（结构）运（运输）面（免疫）条（调节）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，肌肉等血红蛋白蛋白质是细胞的基本组成成分，具有参与组成细胞结构、催化、运输、信息传递、防御等功能。可以说细胞的各项生命活动都离不开蛋白质。

组成细胞的有机物含量最多的就是蛋白质，蛋白质是目前已知的结构最复杂、功能最多样的分子。蛋白质是生命活动的主要承担者。功能多样性结构多样性决定想一想：我们从食物中摄取的蛋白质如何为我们所用？蛋白质必需经过分解成氨基酸才能被人体吸收和利用。作为手术缝合线的胶原蛋白被分解为氨基酸才可以被人体吸收。氨基酸是组成蛋白质的基本单位任务一：分析氨基酸的结构

活动1：观察下列四种氨基酸的结构，探究以下问题：(2)写出构成蛋白质的氨基酸都有哪些相同结构__________。(1)组成蛋白质的氨基酸含有哪些元素

____________。都有C、H、O、N（有的氨基酸还有S）一个氨基、一个羧基、一个氢原子、一个中心碳原子一个中心，三个基本点以碳原子为中心，一个氨基、一个羧基、氢原子都要连接在同一个碳原子上。任务一：分析氨基酸的结构

活动1：观察下列四种氨基酸的结构，探究以下问题：(3)构成蛋白质的氨基酸它们的不同点在哪里__________。侧链集团（R基）(4)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）氨基酸的结构通式及特点侧链基团：决定氨基酸的种类和理化性质简写：RHH2N—C—COOH至少含一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH)总有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH)连在同一碳原子上①结构通式②结构特点组成蛋白质的氨基酸的分子简式是C2H4O2NRCRH2NH氨基羧基侧链基团COHO3.构成人体蛋白质的氨基酸有

种。（2）21种氨基酸非必需氨基酸必需氨基酸人体可自身合成的氨基酸，共13种人体不能自身合成的氨基酸，共8种必需氨基酸甲携来一本亮色书甲硫缬赖异亮亮苯丙色苏婴儿有9种，比成人多的一种是组氨酸。决定氨基酸的种类和理化性质。（1）R基的意义巧计：21CHNH2COOHCH2NH2CHNH2COOHCH2SHCHNH2COOHCH2OHCHNH2HCH2HOOC√√××①②③④2.谷氨酸的R基为—C3H5O2，1分子谷氨酸含有的C、H、O、N原子数依次是（）5、9、4、1 B.4、8、5、1C.5、8、4、1 D.4、9、4、1A氨基酸的分子简式是C2H4O2NRH2O肽键－OH‖O－C－CR2H－－－NH－－C－CR1H2NH－－‖OOH－H脱水缩合一、蛋白质的合成肽键H2O－C－COOHR3H－－－NH－HOH－肽键‖O－CR1H2NH－－－C－C－CR2H－－－NH－‖OH2O脱水缩合三肽脱水缩合以此类推，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。多肽通常呈链状，叫作肽链。(1)肽链形成过程中，失去的水分子中氢和氧元素的来源分别是什么？氢来自氨基和羧基，氧来自羧基。(2)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。多肽脱水缩合核糖体蛋白质盘曲折叠2.有些蛋白质分子含有两条或多条肽,它们通过二硫键相互结合在一起。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。氨基酸想一想：在形成一个二硫键时，相对分子质量减少多少？SHSHSS＋2HSH巯（qiu）基：

二硫键是两个半胱氨酸经过脱氢，在两个硫原子之间形成的化学键。—SH—SH+—S—S—+2H把一个甘氨酸和一个丙氨酸进行脱水缩合，能形成几种二肽？①②③④肽链（一条或几条）蛋白质分子脱水缩合肽键相连一定的化学键相连折叠、盘曲、缠绕A-A-A-A-A-AA-A-A-A-A-A-A-A-AA-A-A-A1A-A-A-AB-B-B-BC-C-C-C2A-B-C-DB-D-C-AC-B-D-A34氨基酸数目不同氨基酸种类不同氨基酸排列顺序不同肽链盘曲、折叠方式、空间结构不同蛋白质结构的多样性氨基酸（成百上千）结构异常导致功能异常：在镰状细胞贫血中，血红蛋白的谷氨酸被缬氨酸取代，形成的异常的血红蛋白直接造成了红细胞的异常。正常血红蛋白的肽链和正常红细胞异常血红蛋白的肽链和镰状红细胞运输氧的能力会大为减弱结构决定功能源于必修1P32“与社会的联系”①熟鸡蛋更容易消化的原因是____________________________________________________________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。蛋白质变性空间结构被破坏，破坏的是二硫键。氨基酸之间的肽键没有被破坏，因此可以用双缩脲试剂去检测变性后的蛋白质。蛋白质的结构及其多样性31.蛋白质的变性

过酸、过碱、重金属盐或高温会使蛋白质的

遭到破坏，使酶永久失活，但肽键

，依然能和双缩脲试剂发生紫色反应。空间结构并未断裂②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。①鸡蛋、肉类煮熟后由于高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、

松散，易于被蛋白酶水解，因而易于消化。低温不会破坏蛋白质的空间结构，只是抑制其功能。（1）应用1.蛋白质的变性（2）变性后的变化①空间结构改变(氨基酸排列顺序不变)③水溶性下降(易沉淀)④更易被水解(食物煮熟易消化)2.蛋白质的盐析不破坏空间结构，是降低了蛋白质的溶解度，使蛋白质凝聚而从溶液中析出，是物理变化，可复原。蛋白质的空间结构没有发生变化3.蛋白质的水解肽键的断裂需要蛋白酶或肽酶水解。②生物学功能丧失（如：高温消毒、灭菌）如图为脑啡肽的结构简式，据图分析下列说法正确的是（

）A.该脑啡肽由3种氨基酸脱水缩合而成，含有4个肽键B.该脑啡肽中含1个游离的氨基，2个游离的羧基C.高温、X射线、强酸等会引起蛋白质的空间结构遭到破坏而变性D.形成该脑啡肽时，脱去的水中的氧来自羧基，氢来自氨基C5个4种氨基酸五、蛋白质的相关计算1237-1=67-3=47-2=5肽链数肽键数氨基酸数环肽：肽键数=脱去水分子数=氨基酸数1.肽键数肽链：肽键数=脱去水分子数=氨基酸分子数－肽链数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.146和145D298=(300-2)2.300个氨基酸组成两条肽链的蛋白质时，问脱掉多少个水分子,

形成多少个肽键?肽键数=水分子数氨基酸数=肽键数+肽链数蛋白质的分子质量=氨基酸数目×氨基酸平均分子相对质量

-18×脱去水分子数(不考虑形成二硫键)【特别提醒】

如肽链上出现一个二硫键(—S—S—)时，

要再减去2(即两个氢原子)，若无特殊说明，不考虑二硫键。如果每个氨基酸的平均分子量为a，那么该蛋白质的分子质量是?300a-18×2982.蛋白质的相对分子质量2.300个氨基酸组成两条肽链的蛋白质时，问脱掉多少个水分子,

形成多少个肽键?3.如图为某蛋白质的结构示意图，其中“—S—S—”为由两个“—SH”(巯基)构成的二硫键，其作用是连接两相邻肽链。若该蛋白质分子共由m个氨基酸组成，则形成一个该蛋白质分子时生成的水分子数和减少的相对分子质量分别为（

）A.m，18m B.(m－4)，18(m－4)C.(m－3)，18(m－3)＋4 D.(m－2)，18(m－2)＋4D水分子数=氨基酸数-肽链数减少的相对分子质量

=水+二硫键习题巩固CCHR1NH2COCHR2HNOCHCOOHR2HNCHR1NH2COCHR2HNCOOH一条肽链两端各有1个游离的氨基和羧基，m条肽链至少含有m个氨基和m个羧基。3.氨基和羧基数4.现有1000个氨基酸，共有氨基1020个，羧基1050个，有他们合成的4条肽链中，肽键、氨基、羧基是数目分别是（）A、999、1016、1046B、996、1、1C、996、24、54D、996、1016、1046C肽键数=1000-4氨基=20+4羧基=50+4氨基酸数（n）；氨基酸平均分子相对质量（a）一条肽链m条肽链环肽肽键脱去水分子减轻的质量多肽相对分子质量至少含有的氨基或羧基数H2N————COOHn-1n-118（n–1）na-18(n–1)1n-mn-m18（n–m）na-18(n–m)mnn18nna-18n0相关计算公式小结4.利用原子守恒法计算肽链中的原子数（1）N原子数=（2）O原子数=肽键数+肽链数+R基上的N原子数=各氨基酸中的N原子总数肽键数+2×肽链数+R基上的O原子数=各氨基酸中的O原子数–脱去水分子数（3）碳原子数＝氨基酸的分子数×2＋R基上的碳原子数（4）氢原子数＝各氨基酸中氢原子的总数－脱去的水分子数×2

由于R基上的碳原子数不好确定，且氢原子数较多，因此以氮原子数或氧原子数的计算为突破口，计算氨基酸的分子式或氨基酸个数最为简便。5.现有足量的a、b两种氨基酸，则这两种氨基酸脱水缩合可以形成二肽的种类数是（）A.6 B.2

C.4 D.8C6.现有足量的甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸3种氨基酸，它们能形成的三肽种类以及包含3种氨基酸的三肽种类分别最多有()A.9种，9种 B.6种，3种C.18种，6种 D.27种，6种D三肽种类=33包含3种氨基酸的三肽种类=3×2×1二肽种类=227.某50肽中有丙氨酸(R基为—CH3)4个，现脱掉其中的丙氨酸(相应位置如图所示)，得到4条多肽链和5个氨基酸(脱下的氨基酸均以游离态正常存在)。下列有关叙述错误的是（）A.该50肽水解得到的几种有机物比原50肽增加了8个氧原子B.若将得到的5个氨基酸缩合成5肽，则有5种不同的氨基酸序列C.若将新生成的4条多肽链重新连接成一条长链，则将脱去4个H2OD.新生成的