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1-2

第2章组成细胞的分子第四节蛋白质是生命活动的主要承担者水（70%~90%）蛋白质（7%~10%）无机盐（1%~1.5%）脂质（1%~2%）糖类和核酸（1%~1.5%）组成细胞的主要化合物及相对含量占细胞鲜重含量最多的有机物2.这种缝合线发生什么样的化学变化才能被吸收?对你认识蛋白质的化学组成有什么启示?讨论：1.为什么这种缝合线可以被人体组织吸收?这种缝合线必须要被分解为小分子物质（氨基酸）才能被吸收，因此说明蛋白质是由小分子物质组成的。问题探讨组成动物和人体的胶原蛋白是相似的物质。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。免疫作用运输作用催化作用活动1：阅读教材P28，概括说出蛋白质承担的功能结构蛋白调节作用绝大多数酶都是蛋白质，少数酶是RNA一、蛋白质的功能结构蛋白催化运输调节免疫结构与功能是相适应的口诀：狗催运面条

细胞核中的遗传信息，往往要表达成蛋白质才能起作用。（课本28页）

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、防御等重要功能。可以说，蛋白质是生命活动的主要承担者。（课本29页）蛋白质能够承担如此多样的功能，这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。胃蛋白酶胰蛋白酶，肠肽酶氨基酸蛋白质的基本组成单位——氨基酸蛋白质多肽蛋白质的消化吸收过程蛋白质初步水解产物：小分子多肽（短肽）彻底水解产物：氨基酸二、蛋白质的基本单位——氨基酸活动2：观察氨基酸的分子结构，概括氨基酸结构的相同点或：—COOHO化学结构式：—C—OH或：—NH2或：H2N—H化学结构式：

—N—H氨基酸的结构通式酸氨基二、蛋白质的基本单位——氨基酸1、氨基酸的结构通式的特点每种氨基酸至少都含有一个氨基（—NH2）和一个羧基（—COOH）；都有一个氨基（—NH2）和一个羧基（—COOH）连接在同一个碳原子上；氨基酸不同的决定因素：R基不同二.蛋白质的基本单位——氨基酸酸氨基特点：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个碳原子上(1)类比：把氨基酸分子比喻成人，两只手分别代表氨基和羧基，两条腿代表氢，头代表R基，躯干代表中心碳原子。这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团（-R）。HCH3CH2NCCOHOHHCOOHHH2NCCOHOCH2天冬氨酸H2NCNHNHCH2CH2CNHHHCOHO精氨酸小试牛刀：以下哪些是组成蛋白质的氨基酸？

R基上可能含有-NH2

或-COOHH2NCHSHCOHOCH2半胱氨酸氨基酸组成元素：C、H、O、N，有的含有S(半胱氨酸、甲硫氨酸)等元素。必需氨基酸：人体细胞不能合成的，必须从外界环境中获取的氨基酸。（8种）（甲来写一本亮色书）非必需氨基酸：人体细胞能合成的，不需从外界环境中获取的氨基酸。（13种）2.分类：（共21种）二、蛋白质的基本单位——氨基酸婴儿有9种，多了组氨酸玉米的蛋白质中缺乏赖氨酸蛋(甲硫)氨酸、赖氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、色氨酸、苏氨酸CHCOOHR2HN二肽CHR1H2NOHCOH肽键H2O三、蛋白质的结构及其多样性蛋白质是以氨基酸为基本单位构成的生物大分子。氨基酸分子通过脱水缩合的方式，互相结合。肽键CHCOOHR3HNOHHCCHR1NH2COCHR2HNO二肽H2OH2O3个氨基酸脱水缩合：CCHR1NH2COCHR2HNO肽键二肽CHCOOHR3HNH2O肽键三肽由几个氨基酸缩合而成就叫几肽。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。多肽通常呈链状结构，叫作肽链。H2O氨基酸的结合方式：肽键数=脱水数课本P32二、拓展应用第2题第一步：找肽键第二步：找R基第三步：看头尾口诀：①C—N之间②C=O17下图所示是同一种二肽吗？提示：

多肽链是有顺序的——从氨基端到羧基端（即体内多肽链合成的顺序）。对于生物大分子而言，其顺序是很重要的。【特别提示】（1）氨基酸脱水缩合时，每形成一个肽键，就脱去一分子水。形成肽键时，—COOH上的—OH

和—NH2上的—H形成一分子H2O。（2）R基上的氨基和羧基一般不参与脱水缩合。（3）一条肽链至少含有一个游离的—NH2和一个游离的—COOH，分别位于肽链的两端（R基上也可能含有游离的羧基或氨基）。环状肽中游离的氨基和羧基在R基上。（4）多肽的命名依据其氨基酸数，由几个氨基酸构成就叫几肽。三.蛋白质的结构及其多样性由于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。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。。氢键二硫键+-SH＋-SH→-S-S-+2H血红蛋白是一种由574个氨基酸组成的蛋白质，含有4条多肽链，空间结构如下：氨基酸之间脱水缩合形成肽链1一条肽链的特定区域进行有规律的盘曲、折叠2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氨基酸二肽蛋白质三肽多肽......→→→2、①蛋白质食物需用经过哪些消化酶才能分解为氨基酸？蛋白质胃蛋白酶多肽胰蛋白酶肠肽酶氨基酸氨基酸进入人体细胞后，要脱水缩合形成二肽、三肽、多肽，由多肽链盘曲折叠构成人体的蛋白质。不一样，人体蛋白质具有完成人体生命活动的结构和功能。③人体和食物食物中蛋白质一样吗？②这些氨基酸需要经过怎样的过程才能变为人体的蛋白质？思考.讨论P31三、蛋白质的结构多样性思考：1.若有A、B、C三种氨基酸，每种氨基酸只有一个即：3×2×1＝6种321形成三肽的种类：若有A、B、C、D四种氨基酸，每种氨基酸只有一个形成三肽的种类：432即：4×3×2＝24种即：3×3×3＝27种333思考2：若有A、B、C三种氨基酸，每种氨基酸数目无限形成三肽的种类：形成四肽的种类：3333即：3×3×3×3＝81种3.如果用21个不同的字母代表不同的氨基酸，若写出由10个氨基酸组成的长链，你能写出多少种？2110种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-A3蛋白质结构多样性的原因4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、折叠方式及其形成的空间结构不同A.都含有21种氨基酸B.都是在细胞内发挥作用C.都具有一定的空间结构D.都能催化生物化学反应练习人体内含有多种多样的蛋白质，每种蛋白质（）√练习狼体内有a种蛋白质，21种氨基酸；兔体内有b种蛋白质，21种氨基酸。狼捕食兔后，狼体内的氨基酸种类和一个细胞中含有的蛋白质种类最可能是√42，a+bB.21，a+bC.21，小于aD.21，大于a 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。体现了结构与功能相适应,结构决定功能的特点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三.蛋白质的结构及其多样性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（教材P31相关信息）蛋白质与双缩脲试剂反应的原理在碱性条件下，Cu2+和含有两个及两个以上肽键的化合物发生紫色反应。原理肽键空间结构与双缩脲试剂反应蛋白质变性在某些物理（高温、紫外线）和化学（强酸、强碱、重金属盐、酒精等）因素作用，导致其理化性质的改变和生物活性丧失（不可逆）未断裂被破坏能发生紫色反应蛋白质水解在蛋白酶(化学本质蛋白质)作用下，肽键断裂，蛋白质初步水解为小分子多肽和氨基酸断裂被破坏能发生紫色反应(蛋白质彻底水解产物氨基酸，不能与双缩脲试剂发生紫色反应)蛋白质盐析轻金属（如NaCl）的加入降低蛋白质的溶解度，使蛋白质凝聚而从溶液中析出（可逆）未断裂未被破坏能发生紫色反应1、熟鸡蛋、熟肉比生鸡蛋、生肉更易消化吸收，为什么？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，被人体消化吸收。

2、加热、加酸、加酒精等可以消毒、灭菌，为什么？

加热、加酸、加酒精等可以引起细菌和病毒的蛋白质变性失去活性。课堂小结元素组成C、H、O、N等氨基酸种类：21种通式：特点：蛋白质分子至少有一个—NH2和—COOH,且连在同一碳原子上脱水缩合RHCOOHNH2C构成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肽链的盘曲折叠方式及其形成的的空间结构不同导致盘曲折叠结构多样性功能多样性多肽（肽链）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33一、概念检测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A课堂练习√XX√课堂练习3.下列物质中，属于构成蛋白质的氨基酸的是()4.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AB

（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：

，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氨基酸重难点与蛋白质有关的计算分析1、肽键数=脱水数=氨基酸数-肽链数2、氨基(羧基)数=肽链数+R基上氨基(羧基)数3、蛋白质相对分子质量＝氨基酸数×氨基酸平均相对分子质量-18×脱水数-2×二硫键数4、N原子数=氨基酸数+R基上的N原子数=肽键数+肽链数+R基上的N原子数C原子数=氨基酸数×2+R基上C原子数=(肽键数+肽链数)×2+R基上C原子数O原子数=氨基酸数×2+R基上O原子数-脱水数=(肽键数+肽链数)×2+R基上O原子数-脱水数H原子数=氨基酸数×4+R基上H原子数-脱水数×2-二硫键数×2肽链数123肽键数645氨基酸数mnn-m公式一:肽键数=脱水数=氨基酸数－肽链数7771.肽键数与氨基酸个数的关系血红蛋白分子中含574个氨基酸，4条肽链。在形成此蛋白质分子时，脱下的水分子数和形成的肽键数目分别是（

）A.574和573

B.573和573

C.570和573

D.570和570D①链式：脱水数=肽键数＝氨基酸数-肽链数②环状肽肽链数视为0,则脱水数=肽键数＝氨基酸数

2、氨基、羧基的数量一条多肽链中至少含有个氨基，羧基。其他的氨基和羧基来自。n条多肽链中至少含有有个氨基，羧基。其他的氨基和羧基来自。11R基nnR基公式二：氨基(羧基)数=肽链数+R基上氨基(羧基)数CHCR1H2NONHCHCR2ONHCHCR3ONHCHCR4ONHCHCR5ONHCHCR6ONHCHCOOHR7（肽链）至少氨基(羧基)数=肽链数（环状肽）氨基(羧基)数=R基氨基(羧基)数下图是某蛋白质的肽链结构示意图（图甲中数字为氨基酸序号）及部分肽链放大图，请据图判断下列叙述中正确的是（）A.该蛋白质中含有1条肽链，共124个肽键B.图乙中含有的R基是①②④⑥⑧C.从图乙推知该肽链只含有2个游离的羧基D.从图乙推知该肽链至少含有2个游离的氨基D3.蛋白质相对分子质量的计算蛋白质=氨基酸-水公式三：蛋白质相对分子质量＝氨基酸数×氨基酸相对分子质量—18×脱水个数—SH—SH+—S—S—+2H二硫键两条肽链—2×二硫键数CHCR1H2NONHCHCR2ONHCHCR3ONHCHCR4ONHCHCR5ONHCHCR6ONHCHCOOHR7蛋白质分子量＝氨基酸数×氨基酸平均分子量－脱水数×18组成生物体某蛋白质的21种氨基酸的平均相对分子质量为128，则由100个氨基酸构成的含2条多肽链的蛋白质，其分子量为（）A.12800B.11018

C.11036

D.8800蛋白质分子量＝100×128－98×18＝11036C用元素守恒定律求蛋白质中原子的数量??该多肽中N原子、C原子、O原子、H原子的数量是多少？CHCR1H2NONHCHCR2ONHCHCR3ONHCHCR4ONHCHCR5ONHCHCR6ONHCHCOOHR7N原子数=各氨基酸中的N原子总数=氨基酸数+R基上的N原子数=肽键数+肽链数+R基上的N原子数CHCR1H2NONHCHCR2ONHCHCR3ONHCHCR4ONHCHCR5ONHCHCR6ONHCHCOOHR7已知胰岛素由2条肽链，51个氨基酸组成。该蛋白质至少含有N原子个。514、蛋白质中N、O、C、H原子数计算：C原子数=氨基酸中的C原子数=氨基酸数×2+R基上的C原子数O原子数=各氨基酸中O原子总数—脱水数=(肽键数+肽链数)×2+R基上的O原子数—脱水数CHCR1H2NONHCHCR2ONHCHCR3ONHCHCR4ONHCHCR5ONHCHCR6ONHCHCOOHR7已知胰岛素由2条肽链，51个氨基酸组成。该蛋白质至少含有O原子个。534、蛋白质中N、O、C、H原子数计算：=氨基酸数目×2+R基上的O原子数—脱水数=氨基酸数×4+R基上H原子数—脱水数×2—二硫键数×2H原子数=各氨基酸中的H总数—脱水数×2CHCR1H2NONHCHCR2ONHCHCR3ONHCHCR4ONHCHCR5ONHCHCR6ONHCHCOOHR74、蛋白质中N、O、C、H原子数计算：—二硫键数×2通常情况下，分子式为C63H103O45N17S2的蛋白质化合物中，最多含有（）个肽键

A.63个；B.62个；C.17个；D.16个C1条肽链m条肽链氨基酸数肽键数脱去水分子数氨基酸平均相对分子质量蛋白质相对分子质量氨基数目羧基数目nnn-1n-mn-1n-maaan-18(n-1)an-18(n-m)至少1个至少m个至少1个至少m个注意①计算原子数量时，由于R基上的C原子数不好确定，且H原子数较多，所以以N原子数或O原子数为突破口，计算氨基酸的分子式或氨基酸个数最为简便。②计算蛋白质的相对分子质量