生命活動的主要承擔(dān)者-蛋白質(zhì) 教學(xué)課件

2004年安徽阜陽出現(xiàn)著名的“大頭嬰兒”事件。據(jù)該市縣級以上醫(yī)療機(jī)構(gòu)核查統(tǒng)計(jì)，從2003年5月以來，因食用劣質(zhì)奶粉出現(xiàn)營養(yǎng)不良綜合征共171例，死亡13例，病死率7.6％?！緹狳c(diǎn)追擊】劣質(zhì)奶粉為什么會導(dǎo)致嬰兒患病，成為“大頭娃娃”？奶粉中缺少蛋白質(zhì)第一頁，共六十頁。２００８年，8省發(fā)現(xiàn)腎結(jié)石患兒已達(dá)6244例腎結(jié)石，都曾服用“三鹿”牌嬰兒奶粉，死亡1例。有超過五萬名嬰兒受到影響。三聚氰胺第二頁，共六十頁。第2節(jié)生命活動的主要承擔(dān)者—蛋白質(zhì)學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.蛋白質(zhì)的功能。2.說出組成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類和特點(diǎn)。（第1課時）潮陽實(shí)驗(yàn)學(xué)校任培勇第三頁，共六十頁。蛋白質(zhì)的功能:構(gòu)成細(xì)胞和生物體結(jié)構(gòu)的重要物質(zhì)1.結(jié)構(gòu)蛋白一、蛋白質(zhì)的功能第四頁，共六十頁。胰蛋白酶木瓜蛋白酶2.催化作用

細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)離不開酶的催化。絕大多數(shù)酶都是蛋白質(zhì)。第五頁，共六十頁。3.運(yùn)輸作用

有些蛋白質(zhì)具有運(yùn)輸載體的功能。如血紅蛋白、載體蛋白。血紅蛋白第六頁，共六十頁。細(xì)胞外細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞膜載體蛋白第七頁，共六十頁。4.調(diào)節(jié)作用

有些蛋白質(zhì)起信息傳遞的作用，能夠調(diào)節(jié)機(jī)體的生命活動，如胰島素、生長激素。圖中央淺色區(qū)域的部分細(xì)胞分泌胰島素第八頁，共六十頁。5.免疫功能：有些蛋白質(zhì)起免疫功能。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。

第九頁，共六十頁。識別作用：細(xì)胞膜的外表有一層糖蛋白，與細(xì)胞的識別作用有密切關(guān)系。糖蛋白的識別作用好比是細(xì)胞與細(xì)胞之間，或細(xì)胞與其他大分子之間，互相聯(lián)絡(luò)用的文字或語言。第十頁，共六十頁。例1：下列各項(xiàng)中，不屬于蛋白質(zhì)功能的選項(xiàng)是()A.組織修復(fù)的原料和細(xì)胞成分的更新物質(zhì)B.有的蛋白質(zhì)有運(yùn)輸功能功能C.能控制絕大多數(shù)生物的遺傳D.有的蛋白質(zhì)具有調(diào)節(jié)功能E.能量的主要來源CE第十一頁，共六十頁。蛋白質(zhì)的功能還有許多，可以說：一切生命活動都離不開蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者。蛋白質(zhì)的功能1.結(jié)構(gòu)蛋白：2.催化作用：絕大多數(shù)酶3.運(yùn)輸作用：血紅蛋白、載體蛋白4.調(diào)節(jié)生命活動：胰島素、生長激素5.免疫作用：抗體

歸納：第十二頁，共六十頁。問題探討

你能夠說出多少種富含蛋白質(zhì)的食品？（3）肉蛋類食品：（1）大豆制品：豆腐、豆?jié){、腐竹等；（2）奶類制品：奶粉、酸奶、牛奶等；牛肉、羊肉、雞蛋等。第十三頁，共六十頁。

蛋白質(zhì)胃蛋白酶多肽說明蛋白質(zhì)是由多種氨基酸按照不同的方式結(jié)合形成的，氨基酸是組成蛋白質(zhì)的基本單位。多種氨基酸胰蛋白酶腸肽酶

以上蛋白質(zhì)可以被人體直接吸收利用嗎？思考:第十四頁，共六十頁。二、組成蛋白質(zhì)的基本單位——氨基酸在生物體中，組成蛋白質(zhì)的氨基酸約有20種（課本P20

）

必需氨基酸：

非必需氨基酸：8種，人體細(xì)胞不能合成，如:賴氨酸、苯丙氨酸等。12種，人體細(xì)胞能合成。一種食物往往不能含有我們所需的各種營養(yǎng),特別是必需氨基酸,所以不能偏食。提示第十五頁，共六十頁。CHNH2HCOOH甘氨酸CHNH2CHCOOHCH3CH3纈氨酸CHNH2COOHCH3CHNH2CHCOOHCH3CH3CH2亮氨酸丙氨酸思考：這些氨基酸的結(jié)構(gòu)具有什么共同的特點(diǎn)？第十六頁，共六十頁。試一試推導(dǎo)出氨基酸的結(jié)構(gòu)通式。R歸納：氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)CHNH2COOHCH2COOH氨基羧基⑴每種氨基酸分子至少都含有一個______和一個______，⑵并且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個________上。⑶不同氨基酸的區(qū)別是__________。氨基羧基碳原子R基不同HRCNH2COOH或第十七頁，共六十頁。甘氨酸三維模型CHNHCOOH甘氨酸結(jié)構(gòu)式HH甘氨酸分子式是C2H5NO2甘氨酸的結(jié)構(gòu)簡式NH2CH2COOH第十八頁，共六十頁。例1:以下哪些是構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸?CHNH2COOHCH2SHCHNH2COOHCH2SHCHNH2COOHCH2OHCHNH2HCH2COOH√√××強(qiáng)調(diào)必須同時滿足2個要點(diǎn)。第十九頁，共六十頁。檢測1：下列物質(zhì)中屬于構(gòu)成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸的是B．NH2―CH2―CH2OHA．NH2―CH2―COOHC.D.A（練習(xí)：教材P24頁第2題）第二十頁，共六十頁。檢測2：（原創(chuàng)題）某氨基酸的R基為—CH2—COOH，則在一個該氨基酸分子中，含有碳和氧的原子數(shù)分別是

________

4，4啟示：R基中有可能存在氨基和羧基。第二十一頁，共六十頁。第2節(jié)生命活動的主要承擔(dān)者—蛋白質(zhì)學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.描述氨基酸形成蛋白質(zhì)的過程。2.理解蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)及功能的多樣性。（第2課時）潮陽實(shí)驗(yàn)學(xué)校任培勇第二十二頁，共六十頁。三、蛋白質(zhì)的形成——脫水縮合CHR1NH2OHCOH2OCHCOOHR2HNH氨基酸的結(jié)合方式思考：產(chǎn)物H2O中各元素的來源：H來自_________，O來自_____?！狢OOH和—NH2—COOH第二十三頁，共六十頁。氨基酸的結(jié)合方式:CHR1NH2COCHCOOHR2HNH2O二肽肽鍵脫水縮合思考:肽鍵的結(jié)構(gòu)簡式可表示為________________?！狽H—CO—(或—CO—NH—)為結(jié)構(gòu)式第二十四頁，共六十頁。氨基酸的結(jié)合方式:

脫水縮合肽鍵CHCOOHR2HNOHHCCHR1NH2COCHR2HNO二肽H2OH2O第二十五頁，共六十頁。CCHR1NH2COCHR2HNO肽鍵二肽CHCOOHR2HNH2O肽鍵三肽以此類推，由多個氨基酸分子縮合而成的含有多個肽鍵的化合物，叫多肽。（呈鏈狀，叫肽鏈。）H2O氨基酸的結(jié)合方式:

脫水縮合第二十六頁，共六十頁。（1）該化合物的名稱是______，組成它的基本單位是_________，結(jié)構(gòu)通式可表示為

。（2）組成該化合物的氨基酸有_______種，其中重復(fù)出現(xiàn)的R基是_______；水解后形成_______種氨基酸。（3）該化合物是氨基酸分子通過__________反應(yīng)形成的，其形成過程中相對分子質(zhì)量減少了_______。例3：（2016潮實(shí)月考題改編）下圖為某化合物分子結(jié)構(gòu)式，據(jù)圖回答：五肽氨基酸4—CH34脫水縮合72第二十七頁，共六十頁。（4）圖中游離的氨基____個，羧基____個，氨基、羧基及肽鍵的結(jié)構(gòu)簡式分別表示為_______、_______、_______。（5）鑒定該物質(zhì)常用的化學(xué)試劑是_____________。肽鏈和蛋白質(zhì)在結(jié)構(gòu)上的根本區(qū)別

。22—NH2—COOH—CO—NH—或—NH—CO—例3：（2016潮實(shí)月考題改編）下圖為某化合物分子結(jié)構(gòu)式，據(jù)圖回答：斐林試劑蛋白質(zhì)具有復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)(學(xué)生演板)第二十八頁，共六十頁。氨基酸二肽三肽多肽脫水縮合盤曲折疊肽鏈具有復(fù)雜空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)三、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性1.蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)既然蛋白質(zhì)都是按照上述方式構(gòu)成的多肽鏈，為什么會有那么多種類的蛋白質(zhì)呢？第二十九頁，共六十頁。

球狀蛋白質(zhì)

纖維狀蛋白質(zhì)第三十頁，共六十頁。思考：下列四組圖解表示2種不同的蛋白質(zhì)分子，其中□和○各代表一種氨基酸。試分析每組中蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)不同的原因甲丙乙丁2.蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的原因①氨基酸的種類不同②氨基酸的數(shù)目不同③氨基酸的排列次序不同④多肽鏈的盤曲折疊方式及其形成的空間結(jié)構(gòu)不同。第三十一頁，共六十頁。例4：假若有A、B和C3種氨基酸，由這3種氨基酸組成多肽的情況可分如下兩情形分析：(1)A、B、C3種氨基酸，每種氨基酸數(shù)無限的情況下，可形成肽類化合物的種類：形成三肽的種類：形成二肽的種類：(2)A、B、C3種氨基酸，且每種氨基酸只有一個的情況下，可形成肽類化合物的種類：形成三肽的種類：形成二肽的種類：3×3×3=33=27(種)3×2×1=6(種)3×3=32=9(種)3×2=6(種)第三十二頁，共六十頁。C、H、O、N肽鍵功能免疫信息傳遞種類排列順序空間結(jié)構(gòu)脫水縮合課堂小結(jié):蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次第三十三頁，共六十頁。拓展：蛋白質(zhì)的鹽析1.原因：2.結(jié)果：3.特點(diǎn)：輕金屬鹽、銨鹽的加入使得蛋白質(zhì)的溶解度降低。蛋白質(zhì)析出，不改變蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)?？赡?，加水后絮狀物消失。第三十四頁，共六十頁。拓展

：

蛋白質(zhì)的變性

1.引起蛋白質(zhì)變性的因素(物理和化學(xué)因素)

①重金屬鹽（汞鹽，銀鹽，銅鹽）②酸、堿、乙醇、尿素等③高溫④X射線、紫外線2.蛋白質(zhì)變性過程中發(fā)生的變化結(jié)果：空間結(jié)構(gòu)改變和破壞，肽鍵沒有破壞。特點(diǎn)：不可逆第三十五頁，共六十頁。（1）加熱或用酒精處理可使細(xì)菌____________而死亡，從而達(dá)到滅菌的目的3.蛋白質(zhì)變性的應(yīng)用（2）為什么加酶的洗衣粉不宜用開水溶解？酶是蛋白質(zhì)，遇到開水后失活。（3）含豐富蛋白質(zhì)的食物生吃好還是煮熟后再食用好？煮熟后再食用，蛋白質(zhì)經(jīng)煮熟變性后易被人體吸收。蛋白質(zhì)變性第三十六頁，共六十頁。第2節(jié)生命活動的主要承擔(dān)者—蛋白質(zhì)學(xué)習(xí)目標(biāo)：

掌握蛋白質(zhì)相關(guān)的計(jì)算方法。（第3課時）第三十七頁，共六十頁。五、蛋白質(zhì)的相關(guān)計(jì)算脫水?dāng)?shù)=肽鍵數(shù)=氨基酸個數(shù)－1(肽鏈條數(shù))1、蛋白質(zhì)的肽鍵數(shù)和脫水?dāng)?shù)的計(jì)算：(1)(2)脫水?dāng)?shù)=肽鍵數(shù)=氨基酸總數(shù)－2(肽鏈條數(shù))總結(jié)：肽鍵數(shù)=脫水?dāng)?shù)=氨基酸數(shù)－肽鏈條數(shù)

ｎ個氨基酸脫水縮合形成一條多肽鏈，則肽鍵數(shù)＝

ｎ個氨基酸脫水縮合形成ｍ?xiàng)l多肽鏈，則肽鍵數(shù)＝(ｎ－1)個；

(ｎ－ｍ)個

第三十八頁，共六十頁。例1：一條多肽鏈中含有162個肽鍵，那么形成這條肽鏈的氨基酸數(shù)目和產(chǎn)生的水分子數(shù)分別為()A、161個和160個B、163個和162個C、163個和164個D、162個和161個練習(xí)：牛的胰島素有A、B兩條鏈，A鏈含21個氨基酸，B鏈含有30個氨基酸，這兩條鏈共有多少個肽鍵（

）A、48B、49C、50D、51BB第三十九頁，共六十頁。例2:已知20種氨基酸的平均相對分子質(zhì)量是128，現(xiàn)有一蛋白質(zhì)分子由兩條肽鏈組成，共有肽鍵98個，此蛋白質(zhì)的相對分子量最接近于（）A.12800 B.12544 C.11036 D.12288C2、蛋白質(zhì)分子量的計(jì)算：總結(jié)：蛋白質(zhì)分子量=氨基酸數(shù)×氨基酸平均分子量—脫去的水分子數(shù)×18=100×128-98×18第四十頁，共六十頁。3.蛋白質(zhì)中氨基或羧基數(shù)的計(jì)算例3：多個氨基酸形成的5條肽鏈，至少含有多少個氨基，至少含有多少個羧基()

A.5、2B.3、3C.4、5D.5、5D(1)蛋白質(zhì)至少含有的游離氨基(或羧基)數(shù)目=肽鏈條數(shù)(2)游離氨基(或羧基)總數(shù)=肽鏈數(shù)+R基中氨基(或羧基)數(shù)總結(jié)：第四十一頁，共六十頁。練習(xí)：現(xiàn)有氨基酸800個，其中氨基總數(shù)為810個，羧基總數(shù)為808個，則由這些氨基酸合成的含有2條肽鏈的蛋白質(zhì)共有肽鍵、氨基和羧基的數(shù)目依次分別為() A.798、2和2B.798、12和10C.799、1和1D.799、11和9B第四十二頁，共六十頁。例4:某蛋白質(zhì)分子中有M個氨基酸，其中有N條肽鏈，則此蛋白質(zhì)中至少含有多少個氧原子()A.2MB.M-N C.MD.M+N

—CNH2HR1—C—ON—H

CHR2—C—ON—H

C—COOHHR3氧原子=肽鍵數(shù)+羧基數(shù)×2氮原子=肽鍵數(shù)+氨基數(shù)D4.蛋白質(zhì)中原子數(shù)計(jì)算第四十三頁，共六十頁?！就卣寡由臁?1)直鏈多肽與環(huán)狀多肽計(jì)算方法不同：環(huán)狀多肽的肽鍵數(shù)＝脫水?dāng)?shù)＝氨基酸數(shù)例：若氨基酸數(shù)為n，肽鏈數(shù)為m，氨基酸平均相對分子質(zhì)量為a，則：第四十四頁，共六十頁。(2)不能忽視蛋白質(zhì)中的二硫鍵：例5:如圖為結(jié)晶牛胰島素的一個模式圖，其中A鏈有21個氨基酸，B鏈有30個氨基酸，試問：結(jié)晶牛胰島素的相對分子質(zhì)量為多少(設(shè)所有氨基酸的平均分子量為A)？第四十五頁，共六十頁。A(21+30)18(51-2)=51A-888有二硫鍵存在時，蛋白質(zhì)分子量=氨基酸數(shù)×氨基酸平均分子量—脫去的水分子數(shù)×18—二硫鍵的個數(shù)×2(即脫去的氫原子數(shù))3X2第四十六頁，共六十頁。有關(guān)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的知識總結(jié)：1、蛋白質(zhì)組成元素是：C、H、O、N（少數(shù)有S、P）2、構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本單位是氨基酸。共有20種，其中有8種為必需氨基酸3、氨基酸結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：至少有一個氨基（一NH2）和一個羧基（一COOH）同時連在同一個碳原子上。4、蛋白質(zhì)是由許多的氨基酸經(jīng)過脫水縮合形成的多肽，再由一條或幾條多肽折疊形成的。第四十七頁，共六十頁。5、每條肽鏈至少含有一個氨基和一個羧基，多出的氨基或羧基位于R基上。6、由幾個氨基酸縮合而成的肽就叫幾肽7、計(jì)算公式：（1）肽鍵數(shù)=氨基酸個數(shù)—肽鏈的條數(shù)=脫去的水分子數(shù)（2）蛋白質(zhì)的分子量=氨基酸的平均分子量×氨基酸的個數(shù)—脫去的水分子數(shù)×18第四十八頁，共六十頁。組成元素C、H、O、N（P、S）導(dǎo)致氨基酸種類：20種必需氨基酸：8種非必需氨基酸：12種通式：CHCH2NOHOR特點(diǎn)：至少有一個－NH2和一個－COOH連在同一個C原子上脫水縮合多肽組成蛋白質(zhì)的氨基酸不同氨基酸的數(shù)目不同氨基酸排列順序不同多肽的空間結(jié)構(gòu)不同折疊盤旋蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性功能多樣性構(gòu)成生物體，如結(jié)構(gòu)蛋白運(yùn)輸作用，如血紅蛋白催化作用，如酶調(diào)節(jié)作用，如胰島素免疫作用，如抗體導(dǎo)致導(dǎo)致脫水?dāng)?shù)=肽鍵數(shù)=氨基酸數(shù)-肽鏈數(shù)=n-mm條肽鏈構(gòu)成的蛋白質(zhì)，至少m個氨基，至少m個羧基M(pro)=na-(n-m)×18課堂小結(jié)計(jì)算第四十九頁，共六十頁。組成元素C、H、O、N（P、S）導(dǎo)致氨基酸種類：20種必需氨基酸：8種非必需氨基酸：12種通式：特點(diǎn)：至少有一個－NH2和一個－COOH連在同一個C原子上脫水縮合多肽組成蛋白質(zhì)的氨基酸種類不同氨基酸的數(shù)目不同氨基酸排列順序不同多肽的空間結(jié)構(gòu)不同折疊盤曲蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性功能多樣性構(gòu)成生物體：如結(jié)構(gòu)蛋白運(yùn)輸作用：如血紅蛋白催化作用：如酶調(diào)節(jié)作用：如胰島素免疫作用：如抗體組成導(dǎo)致CHCH2NOHOR第五十頁，共六十頁。一級結(jié)構(gòu)→二級結(jié)構(gòu)→三級結(jié)構(gòu)→四級結(jié)構(gòu)一級結(jié)構(gòu)：蛋白質(zhì)分子中的氨基酸按一定的排列順序組成肽鏈。二級結(jié)構(gòu)：多肽鏈自身的折疊和盤繞方式。三級結(jié)構(gòu)：具有二級結(jié)構(gòu)的多肽鏈借助氫鍵和其他化學(xué)鍵進(jìn)一步卷曲、折疊形成的空間構(gòu)象。四級結(jié)構(gòu)：由兩條或兩條以上具有三級結(jié)構(gòu)的多肽鏈借助氫鍵和其他化學(xué)鍵形成一定的空間排列。第五十一頁，共六十頁。第五十二頁，共六十頁。（一條或幾條）多肽鏈盤曲折疊(具有一定空間結(jié)構(gòu))蛋白質(zhì)第五十三頁，共六十頁。

蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)

蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)三級結(jié)構(gòu)四級結(jié)構(gòu)第五十四頁，共六十頁。7.已知某蛋白質(zhì)由６條肽鏈構(gòu)成，共含有35000個肽鍵，這個蛋白質(zhì)分子含有氨基酸約為多少種？(

)A.35000B.35006C.27500D.20D8.丙氨酸的R基為—CH3，谷氨酸的R基為—C3H5O2，它們縮合形成的二肽分子中，C、H、O的原子比例為()A.7∶16∶6 B.7∶14∶5C.8∶12∶5 D.8∶14∶5D結(jié)構(gòu)通式中各原子數(shù)：C2H4O2N丙氨酸中各原子數(shù)：C3H7O2N谷氨酸中各原子數(shù)：C5H9O4N第五十五頁，共六十頁?！緳z測9】有一條多肽鏈由12個氨基酸組成，分子式為CxHyOwNzS(z>12，w>13)，這條多肽鏈經(jīng)過水解后的產(chǎn)物中有5種氨基酸：半胱氨(C3H7O2NS)、丙氨酸(C3H7O2N)