蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者課件 【知識(shí)建構(gòu)+精準(zhǔn)突破】高一上學(xué)期生物人教版必修1

2.4蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者第2章組成細(xì)胞的分子怎樣理解蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者？氨基酸的結(jié)構(gòu)有什么特點(diǎn)？為什么細(xì)胞中蛋白質(zhì)的種類(lèi)如此多樣？本節(jié)聚焦“低蛋白劣質(zhì)奶粉”致大頭娃娃“三聚氰胺（C3N3(NH2)3）假冒蛋白質(zhì)”

蛋白質(zhì)含氮量一般不超過(guò)30%，而三聚氰胺的分子式含氮量為66%左右。通用的蛋白質(zhì)測(cè)試方法“凱氏定氮法是通過(guò)測(cè)出含氮量來(lái)估算蛋白質(zhì)含量，因此，添加三聚氰胺會(huì)使得食品的蛋白質(zhì)測(cè)試含量偏高，從而使劣質(zhì)食品通過(guò)食品檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)的測(cè)試。一、蛋白質(zhì)的功能蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者。①許多蛋白質(zhì)是構(gòu)成細(xì)胞和生物體結(jié)構(gòu)的重要物質(zhì)，稱(chēng)為結(jié)構(gòu)蛋白。例如，肌肉、頭發(fā)、羽毛、蛛絲等的成分主要是蛋白質(zhì)。一、蛋白質(zhì)的功能胰島素空間結(jié)構(gòu)示意圖②有些蛋白質(zhì)能夠調(diào)節(jié)機(jī)體的生命活動(dòng)，如胰島素。(調(diào)節(jié)蛋白)一、蛋白質(zhì)的功能③細(xì)胞中的化學(xué)反應(yīng)離不開(kāi)酶的催化。絕大多數(shù)酶都是蛋白質(zhì)。如胃蛋白酶、胰蛋白酶。(催化蛋白)胃蛋白質(zhì)酶結(jié)晶加酶洗衣粉一、蛋白質(zhì)的功能④有些蛋白質(zhì)具有運(yùn)輸功能。如血紅蛋白能運(yùn)輸氧。(運(yùn)輸?shù)鞍?血紅蛋白一、蛋白質(zhì)的功能⑤有些蛋白質(zhì)有免疫功能。(免疫蛋白)人體內(nèi)的抗體是蛋白質(zhì)，可以幫助人體抵御病菌和病毒等抗原的侵害。一、蛋白質(zhì)的功能組成細(xì)胞的有機(jī)物含量最多的就是蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)是目前已知的結(jié)構(gòu)最復(fù)雜、功能最多樣的分子。蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性蛋白質(zhì)功能的多樣性種類(lèi)多達(dá)1010～1012種結(jié)構(gòu)蛋白運(yùn)輸?shù)鞍渍{(diào)節(jié)蛋白免疫蛋白催化蛋白回顧多糖二糖有關(guān)知識(shí)，蛋白質(zhì)可以被人體直接吸收利用嗎？

消化系統(tǒng)：蛋白質(zhì)多肽氨基酸

胃蛋白酶胰蛋白酶、腸肽酶化學(xué)分子式原子個(gè)數(shù)相對(duì)分子量水H2O318葡萄糖C6H12O624180牛胰島素C254H377N65O75S67775700血紅蛋白C3032H4816O872N780S8Fe4951264500蛋白質(zhì)是一種相對(duì)分子質(zhì)量很大的生物大分子。

氨基酸是組成蛋白質(zhì)的基本單位1.為什么這種縫合線(xiàn)可以被人體組織吸收?2.這種縫合線(xiàn)發(fā)生什么樣的化學(xué)變化才能被吸收?這對(duì)你認(rèn)識(shí)蛋白質(zhì)的化學(xué)組成有什么啟示？

組成動(dòng)物和人體的膠原蛋白是相似的物質(zhì)。提示:這種手術(shù)縫合線(xiàn)要變?yōu)樾》肿游镔|(zhì)才能被吸收，初中學(xué)習(xí)過(guò)食物中的蛋白質(zhì)要分解為氨基酸才能被吸收，因此蛋白質(zhì)在化學(xué)組成上應(yīng)該可以分為更小的分子。

從某些動(dòng)物組織中提取的膠原蛋白，可以用來(lái)制作手術(shù)縫合線(xiàn)。手術(shù)后過(guò)一段時(shí)間，這種縫合線(xiàn)就可以被人體且織吸收，從而避免拆線(xiàn)的痛苦。問(wèn)題·探討※非必需氨基酸※必需氨基酸共13種，人體能自身合成的氨基酸

共8種，人體不能自身合成的氨基酸，必須從外界環(huán)境中獲取。1、組成蛋白質(zhì)的氨基酸種類(lèi)：約21種二、蛋白質(zhì)的基本組成單位——氨基酸甲硫、纈、賴(lài)、異亮、苯丙、亮、色、蘇“甲攜來(lái)一本亮色書(shū)”2、氨基酸結(jié)構(gòu)特點(diǎn)氨基：

—NH2H2N——N-HH—COOHHOOC—-C-OHO二、蛋白質(zhì)的基本組成單位——氨基酸羧基：CHNH2HCOOH甘氨酸CHNH2CHCOOHCH3CH3纈氨酸CHNH2COOHCH3CHNH2CHCOOHCH3CH3CH2亮氨酸丙氨酸2、氨基酸結(jié)構(gòu)特點(diǎn)①找出這些氨基酸的氨基②找出這些氨基酸的羧基③這些氨基酸的結(jié)構(gòu)有什么共同特點(diǎn)？④氨基酸”這一名詞與其分子結(jié)構(gòu)有對(duì)應(yīng)關(guān)系嗎？⑤不同氨基酸的區(qū)別在哪兒?⑥判斷某分子是不是組成蛋白質(zhì)的氨基酸的依據(jù)是什么？思考·討論RCHNH2COOHCH3每種氨基酸至少有一個(gè)氨基(-NH2)和一個(gè)羧基(-COOH）,并且氨基和羧基連在同一個(gè)碳原子上。這個(gè)碳原子還連接一個(gè)氫原子和一個(gè)側(cè)鏈基團(tuán)（R表示）氨基酸之間的區(qū)別在于R基不同。結(jié)構(gòu)通式氨基羧基側(cè)鏈基團(tuán)二、蛋白質(zhì)的基本組成單位——氨基酸2、氨基酸結(jié)構(gòu)特點(diǎn)判斷下列分子是不是構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸？如果不是為什么？如果是，請(qǐng)找出它們的R基？CCOOHCH3HOOCHCNH2CH3H2NHCHHOOCHCH2NH2CNH2HOOCHCH2NH2CHNH2HOOCCHNH2HOOC12453氨基酸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式甲烷胰島素結(jié)構(gòu)血紅蛋白（局部）組成蛋白質(zhì)的元素：C、H、O、N（Fe、S）等思考：氨基酸是如何組成蛋白質(zhì)的呢？三、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性1.兩個(gè)相鄰氨基酸之間的結(jié)合方式是什么?兩個(gè)氨基酸分子縮合形成的產(chǎn)物是什么?2.連接兩個(gè)氨基酸之間的化學(xué)鍵叫什么?這個(gè)化學(xué)鍵是怎樣形成的?

1965年由我國(guó)科學(xué)家人工合成的世界上第一個(gè)有生物活性的結(jié)晶牛胰島素，其分子量相對(duì)較小，是由51個(gè)氨基酸組成。CHCOOHR2HN二肽CHR1H2NOHCOH2OH1.氨基酸的結(jié)合方式：脫水縮合肽鍵三、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性CCHR1NH2COCHR2HNO肽鍵CHCOOHR2HNOHH二肽H2OH2O三、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性CCHR1NH2COCHR2HNO肽鍵二肽CHCOOHR2HNH2O肽鍵三肽

以此類(lèi)推，由多個(gè)氨基酸分子脫水縮合形成含有多個(gè)肽鍵的化合物，叫多肽。多肽通常呈鏈狀結(jié)構(gòu)，叫做肽鏈。H2O三、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性三、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性2.蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次：觀(guān)察教材P31圖2-12結(jié)合P30最后一段,說(shuō)說(shuō)從氨基酸到蛋白質(zhì)大致有哪些結(jié)構(gòu)層次？涉及哪些化學(xué)鍵？脫水縮合

氨基酸

肽鏈

特定區(qū)域有規(guī)律地盤(pán)曲、折疊整條肽鏈進(jìn)一步盤(pán)繞，形成一定的空間結(jié)構(gòu)多條肽鏈聚集在一起，形成復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)肽鍵氫鍵氫鍵、二硫鍵二硫鍵等化學(xué)鍵：三、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性2.蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次：※補(bǔ)充※

蛋白質(zhì)中的化學(xué)鍵：肽鍵

+H2O氫鍵原子間的一種吸引力二硫鍵-S-H

+H-S--S-S-+2H巰基思考：1、進(jìn)入人體消化道的蛋白質(zhì)食物，要經(jīng)過(guò)消化酶的作用才能分解為氨基酸，這些氨基酸進(jìn)入人體細(xì)胞后，需經(jīng)過(guò)怎樣的過(guò)程才能變?yōu)槿梭w的蛋白質(zhì)？人體中的蛋白質(zhì)和食物中的蛋白質(zhì)會(huì)一樣嗎？2、民間有一種“吃什么，補(bǔ)什么”的說(shuō)法，比如吃魚(yú)眼明目，喝虎骨酒可以壯骨，。這些說(shuō)法有科學(xué)依據(jù)嗎？為什么？三、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性3.蛋白質(zhì)的多樣性：1、如果用21個(gè)不同的字母代表21種氨基酸（每種氨基酸個(gè)數(shù)不限），若寫(xiě)出由10個(gè)氨基酸組成的長(zhǎng)鏈，可以寫(xiě)出多少條互不相同的長(zhǎng)鏈？2、如果用21個(gè)不同的字母代表21個(gè)氨基酸（每種氨基酸只有1個(gè)），若寫(xiě)出由10個(gè)氨基酸組成的長(zhǎng)鏈，可以寫(xiě)出多少條互不相同的長(zhǎng)鏈？211021?20?19?18?17?16?15?14?13?12結(jié)合下面圖例,總結(jié)蛋白質(zhì)具有多樣性的原因。總結(jié):氨基酸的種類(lèi)不同,構(gòu)成的肽鏈不同?？偨Y(jié):氨基酸的數(shù)目不同,構(gòu)成的肽鏈不同。總結(jié):肽鏈的數(shù)目和空間結(jié)構(gòu)不同,構(gòu)成的蛋白質(zhì)不同。總結(jié):氨基酸的排列順序不同,構(gòu)成的肽鏈不同。三、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性3.蛋白質(zhì)的多樣性肽鏈的盤(pán)曲、折疊方式及其形成的空間結(jié)構(gòu)千差萬(wàn)別判斷：蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性原因之一是氨基酸的空間結(jié)構(gòu)多樣性氨基酸的種類(lèi)氨基酸的數(shù)目氨基酸的排列順序肽鏈形成的空間結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的______不同蛋白質(zhì)功能的_______多樣性多樣性結(jié)構(gòu)蛋白運(yùn)輸?shù)鞍渍{(diào)節(jié)蛋白免疫蛋白催化蛋白三、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性3.蛋白質(zhì)的多樣性如果一種蛋白質(zhì)的氨基酸序列改變，會(huì)發(fā)生什么？氨基酸序列改變蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)改變蛋白質(zhì)功能受影響三、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性鹽析：向某些蛋白質(zhì)溶液中加入某些無(wú)機(jī)鹽溶液后，可以降低蛋白質(zhì)的溶解度，使蛋白質(zhì)凝聚而從溶液中析出，這種作用叫作鹽析，是物理變化，可復(fù)原。

蛋白質(zhì)變性，空間結(jié)構(gòu)更松散更容易被水解，更易消化。變性：高溫、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、重金屬改變蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)，使蛋白質(zhì)理化性質(zhì)和生物活性喪失的現(xiàn)象。是化學(xué)反應(yīng)，無(wú)法復(fù)原。（鹽析現(xiàn)象）①、10個(gè)氨基酸形成1條肽鏈時(shí)，脫掉幾個(gè)水分子？形成幾個(gè)肽鍵？②、n個(gè)氨基酸形成1條肽鏈時(shí)，脫去幾個(gè)水分子？形成幾個(gè)肽鍵？在一條肽鏈中脫去的水分子數(shù)＝肽鍵數(shù)＝氨基酸總數(shù)－1氨基酸數(shù)目形成肽鏈數(shù)形成肽鍵數(shù)脫去水分子數(shù)目1nn－1n－110991※補(bǔ)充※

蛋白質(zhì)的相關(guān)計(jì)算③、10個(gè)氨基酸形成2條肽鏈時(shí)，脫去幾個(gè)水分子？形成幾個(gè)肽鍵？④、n個(gè)氨基酸形成m條肽鏈時(shí)，脫去幾個(gè)水分子？形成幾個(gè)肽鍵？氨基酸數(shù)目形成肽鏈數(shù)形成肽鍵數(shù)脫去水分子數(shù)目1nmn－mn－m在m條肽鏈中

脫去的水分子數(shù)＝肽鍵數(shù)＝氨基酸總數(shù)－m脫水?dāng)?shù)＝氨基酸數(shù)－肽鏈的條數(shù)101029898肽鏈1:肽鏈2:※補(bǔ)充※

蛋白質(zhì)的相關(guān)計(jì)算⑤、某種蛋白質(zhì)是由n條多肽鏈構(gòu)成的，共含m個(gè)氨基酸，若每個(gè)氨基酸分子質(zhì)量平均是a，則該蛋白質(zhì)的相對(duì)分子量是？※補(bǔ)充※

蛋白質(zhì)的相關(guān)計(jì)算氨基酸相對(duì)分子質(zhì)量總和脫去分子、原子的相對(duì)分子質(zhì)量H2O(18)個(gè)數(shù)-S-S-(2)個(gè)數(shù)反應(yīng)前后質(zhì)量守恒蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量=m×a-（m-n）×181.氨基酸分子縮合形成含2條肽鏈的蛋白質(zhì)分子時(shí)，相對(duì)分子量減少了900，由此可知，此蛋白質(zhì)分子中含有的氨基酸數(shù)和肽鍵數(shù)分別是

A.52、52 B.50、50

C.52、50 D.50、49C2.谷氨酸的R基為C3H5O2,1分子谷氨酸含有的C、H、O、N原子數(shù)依次是A.5、9、4、1B.4、8、5、1C.5、8、4、1D.4、9、4、1A

3.已知20種氨基酸的相對(duì)分子質(zhì)量平均是128，現(xiàn)有一蛋白質(zhì)分子由兩條多肽鏈組成，共有肽鍵98個(gè)，此蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量接近于A(yíng).12800B.12544C.11036D.12288C蛋白質(zhì)分子量=氨基酸數(shù)×氨基酸平均分子量－失去的水分子數(shù)×18na－18(n－m)3.根據(jù)下面圖解，回答問(wèn)題：

（1）該圖中，①表示

，③表示

，⑦表示

。（2）該化合物由

個(gè)氨基酸分子失去

個(gè)水分子而形成，這種反應(yīng)叫

反應(yīng)。（3）該化合物含有

個(gè)肽鍵，該圖所示化合物的名稱(chēng)是：

。（4）該圖中所示的氨基酸種類(lèi)不同，是由

決定的。氨基肽鍵羧基四肽

三四三脫水縮合R基

—CNH2HH—C—ON—H