2.4蛋白質是生命活動的主要承擔者課件高一上學期生物人教版必修1

從2003年開始，安徽阜陽100多名嬰兒陸續(xù)患上一種怪病，臉大如盤，四肢短小。2004年劣質奶粉充斥阜陽的“大頭娃娃”事件

由于天天吃蛋白質含量極低的奶粉導致發(fā)育不良，頭部組織水腫，腦袋大。大頭娃娃的頭比較大，面部肌肉松馳，表情比較呆滯，對外界事物的刺激反應較低。為什么嬰兒長期吃劣質奶粉會出現這種癥狀？正常奶粉蛋白質：12%-20%假奶粉蛋白質：不足2%蛋白質對生命活動有重要的作用頭大，面部浮腫，四肢瘦小智力發(fā)育受影響生命危險從這個例子中，你發(fā)現了什么？2.4蛋白質是生命活動的主要承擔者第二章組成細胞的分子1.理解蛋白質是生命活動的主要承擔者（蛋白質的功能）。2.說明氨基酸的結構特點，以及氨基酸形成蛋白質的過程。3.概述蛋白質結構和功能的多樣性。本節(jié)聚焦細胞中含量最多的有機物是

蛋白質哪些食品富含蛋白質?1、大豆制品：

豆腐、豆?jié){、腐竹等；

2、奶類制品：

奶粉、酸奶、牛奶等；3、肉蛋類食品：

牛、羊肉、雞蛋等。組成生物體的蛋白質又有怎樣的功能呢？01蛋白質的功能閱讀教材P28，舉例說出蛋白質承擔的功能頭發(fā)蛛絲羽毛功能1：參與組成細胞結構肌肉資料1：許多蛋白質是構成細胞和生物體結構的重要物質，稱為結構蛋白。在我們人體內，從各個器官，到作為支架的結締組織，再到每個細胞里的各種細胞器，它們的組成都離不開蛋白質的參與。一.蛋白質的功能資料2：細胞中的化學反應離不開酶的催化。絕大多數酶都是蛋白質。

例如:人體進食蛋白質類食物之后，蛋白質在胃部分解需要胃蛋白酶催化。蛋白質功能2：催化作用蛋白質胃蛋白酶氨基酸一.蛋白質的功能血紅蛋白資料3：血紅蛋白是紅細胞內包含的一種蛋白質，具有結合運輸O2和CO2的功能。此外，在細胞膜上也有很多起到運輸載體功能的蛋白質，它能把物質運輸進入細胞，（參與物質跨膜運輸）。功能3：運輸作用一.蛋白質的功能細胞膜上具有物質運輸功能的載體蛋白紅細胞中可攜帶并運輸氧氣的血紅蛋白O2分子資料4：胰島素是一種能夠傳遞信息，調節(jié)機體生命活動的蛋白質。當血糖濃度身升高時，胰島素會加速合成，作用與組織細胞，使之加速攝取、利用和貯存葡萄糖。生長激素促進骨骼生長、調節(jié)生長發(fā)育等生命活動功能4：調節(jié)功能（又稱為信息傳遞）胰島B細胞分泌胰島素一.蛋白質的功能資料5：抗體，是一種由漿細胞分泌，被免疫系統(tǒng)用來鑒別和中和外來物質，如細菌、病毒等大型Y形蛋白質，可以幫助人體抵御細菌和病毒等抗原的侵害?？贵w抗體與外來病毒結合功能5：免疫功能（防御作用）新冠疫苗：注射滅活新冠病毒疫苗（抗原），不會致病又能產生相應的抗體，當同樣的病毒再次入侵時，機體可快速產生抗體消滅病毒。一.蛋白質的功能補充：細胞膜的外表有一層糖蛋白，與細胞的識別作用有密切關系。糖蛋白的識別作用好比是細胞與細胞之間，或細胞與其他大分子之間，互相聯絡用的文字或語言。P44功能6：識別作用一.蛋白質的功能一切生命活動都離不開蛋白質，蛋白質是生命活動的主要承擔者①結構蛋白：是構成細胞和生物體的重要物質，

如羽毛、肌肉、頭發(fā)、蛛絲等。②催化作用：起生物催化作用，如絕大多數酶。③運輸作用：如血紅蛋白、細胞膜上的載體。⑤調節(jié)作用：調節(jié)生命活動，如胰島素和生長激素等④免疫作用：免疫過程中產生的抗體。功能蛋白識別作用：糖蛋白諧音記憶：狗催運面條一.蛋白質的功能蛋白質能夠承擔如此多樣的功能，與蛋白質的多樣性有關。人體內有數萬種不同的蛋白質。據估計，生物界的蛋白質種類多達1010?1012種。為什么蛋白質有這么多種類和這么多樣的功能？這與它的組成和結構有關嗎？結構決定功能，蛋白質的結構具有多樣性，才能有多樣的功能。(1)所有激素的化學本質都是蛋白質(

)(2)蛋白質具有催化、免疫、遺傳、調節(jié)等各種功能(

)(3)蛋白質是目前已知的結構最復雜、功能最多樣的分子(

)×1.判斷正誤×√

課堂檢測2.下列各項中不能體現蛋白質的功能的是（)A.羽毛的主要成分是蛋白質B.血紅蛋白能夠運輸O2C.性激素促進生殖細胞的生成D.抗體具有免疫功能C3.下列物質中，不屬于蛋白質的是（)A.胰島素B.膽固醇C.胃蛋白酶D.抗體B

課堂檢測問題探討

從某些動物組織中提取的膠原蛋白，可以用來制作手術縫合線。手術后過一段時間，這種縫合線就可以被人體組織吸收，從而避免拆線的痛苦。思考：為什么用膠原蛋白生產的手術縫合線可以被人體組織吸收？膠原蛋白分解為可以被人體吸收的氨基酸。奶類蛋類瘦肉類豆類民間有“吃什么補什么”的說法，如吃魚眼能明目，喝虎骨酒能壯筋骨，那么食物中的蛋白質能被人體直接吸收嗎？蛋白質是大分子化合物，必需經過消化成氨基酸才能被人體吸收和利用。氨基酸是組成蛋白質的基本單位。02蛋白質的基本組成單位——氨基酸1、氨基酸由哪些化學元素組成？2、這些氨基酸的結構具有什么共同特點？3、能否寫出氨基酸的通式？4、不同氨基酸分子的區(qū)別在哪里？小組討論二.組成蛋白質的基本單位——氨基酸請閱讀課本第29頁“氨基酸的結構特點”相關內容，思考以下問題：1.氨基酸的組成元素一定有C、H、O、N四種元素；部分還含有其他元素如S等組成元素：例:

分子式C1864H3021O576N468S21的化合物，最可能是（）A.脫氧核糖B.磷脂C.蛋白質D.肝糖原CCHCHH2NOHOCHCH2NOHOCH3CH3CHCHCH2NOHOCH3CHCH2NOHOCH2CH3CH3CH甘氨酸纈氨酸丙氨酸亮氨酸幾種氨基酸的結構式這些氨基酸的結構具有什么共同特點？—NH2（氨基）—COOH

（羧基）—H

（氫原子）2.氨基酸的結構特點共有結構部分R基氨基①：—NH2②：H2N—或羧基①：—COOH②：HOOC—或氨基與羧基的書寫書寫小技巧CHCHH2NOHOCHCH2NOHOCH3CH3CHCHCH2NOHOCH3CHCH2NOHOCH2CH3CH3CH甘氨酸纈氨酸丙氨酸亮氨酸幾種氨基酸的結構式2.氨基酸的結構特點R基不同氨基酸的區(qū)別又在哪里？不同的氨基酸的R基不同，R基決定氨基酸的種類。通過剛才所學知識，試著推導出氨基酸的結構通式？CRCH2NOHOH氨基羧基側鏈基團注：與C原子相連的四部分可以任意互換位置。H也可以寫到C上3.氨基酸分子結構通式H2N－－COOHC︱

H

R︱至少都含一個氨基和一個羧基，且連接在同一個碳原子上這個碳原子還連接一個氫原子和一個側鏈基團（R基）氨基羧基側鏈基團R基的不同決定了氨基酸分子的不同。（21種）4.氨基酸的結構特點以下哪些是構成蛋白質的氨基酸？若不是，說明原因。CHNH2COOHCH2SHCHNH2COOHCH2SHCHNH2COOHCH2OHCHNH2HCH2COOH√√××【檢測】方法:

“一查”:是否有氨基和羧基；“二看”:是否有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上。注意:

只有兩者同時具備才是組成生物體蛋白質的氨基酸判斷氨基酸的小技巧教材P32概念檢測3AH2N—C—C—OHH|O|||H半胱氨酸是組成生物體蛋白質的氨基酸之一，其R基是-CH2-SH，則它的結構式是怎么樣的？CCH2-SHHH2NCOOH分子式為：C3H7O2NS【檢測】分子式為：C2H4O2NRCH2—CH2—CH2—CH2—NH2

│H2N—C

—COOH│H

賴氨酸CH2—CH2—COOH

│H2N—C—COOH│H

谷氨酸每種氨基酸都只有一個氨基和一個羧基嗎？R基中也可能含有氨基或羧基，則每個氨基酸分子至少都含有一個氨基(-NH2)和一個羧基(-COOH)。補充人體必需氨基酸思考:為什么有些食品中要添加某些氨基酸？

5.氨基酸的分類組成人體蛋白質的氨基酸種類共有21種。非必需氨基酸：

必需氨基酸：組成人體蛋白質的21種氨基酸甲硫氨酸，纈氨酸，賴氨酸，異亮氨酸苯丙氨酸，亮氨酸，色氨酸，蘇氨酸共13種，人體可自身合成的氨基酸共8種，人體不能自身合成的氨基酸

（嬰兒9種，組氨酸）（甲攜來一本亮色書）評價蛋白質食品營養(yǎng)價值的主要依據是必需氨基酸的種類和含量AAS：

氨基酸評分，可以簡單理解為食物中必需氨基酸占比的評分，分數越高說明必需氨基酸越多。PDCAAS：

蛋白質消化率校正氨基酸評分，得分越高說明不僅必需氨基酸含量高，而且更容易被人體消化吸收。生物價（BiologicalValue），能夠反映蛋白質吸收后被機體利用的程度，BV越高，即表示蛋白質被人體利用的程度越高，氧化產熱的越少，說明氨基酸的比例接近人體需要。說明牛奶、雞蛋的蛋白質更優(yōu)質、更易于吸收。思考1、人體內的氨基酸只有21種嗎？理由是什么？不是，組成人體蛋白質的氨基酸有21種，還有很多氨基酸不參與人體蛋白質的合成。2、什么叫必須氨基酸？什么叫非必需氨基酸？人體細胞不能合成，必須從外界環(huán)境中獲取的氨基酸叫必需氨基酸;人體細胞能合成的氨基酸叫非必需氨基酸。3、經常食用哪些食品一般不會缺乏必需氨基酸？肉類、奶制品和大豆制品(1)蛋白質的組成元素只有C、H、O、N(

)(2)只要含有一個氨基、一個羧基的化合物均是生物體內的氨基酸(

)(3)氨基酸分子的氨基和羧基都連在同一個碳原子上(

)(4)酪氨酸和精氨酸理化性質不同的原因是R基不同(

)(5)非必需氨基酸是指人不一定需要的氨基酸(

)×1.判斷正誤××√×

課堂檢測2.如果一個氨基酸分子的結構中有兩個羧基，那么這兩個羧基分別位于（）A.中心碳原子上和氨基上B.中心碳原子上和R基上

C.氨基上和R基上D.羧基上和R基上B

課堂檢測21種氨基酸1010—1012種蛋白質

人體氨基酸只有21種，是如何卻構成了種類繁多、功能多樣的蛋白質？03蛋白質的結構及其多樣性小組討論請閱讀課本第30頁的內容，思考以下問題：（1）氨基酸如何連接在一起構成蛋白質？（2）什么是肽鍵、二肽、多肽、多肽鏈？（3）氨基酸形成蛋白質過程中，形成一個肽鍵，脫去幾分子水？（4）多肽與蛋白質有何區(qū)別？三.蛋白質的結構及多樣性氨基酸肽鏈1.氨基酸的脫水縮合CHCOOHR2HNCHR1H2NOHCOH肽鍵H2O1.氨基酸的脫水縮合脫水縮合:一個氨基酸分子的羧基(—COOH)和另一個氨基酸分子的氨基(-NH2)，脫去一分子水而連接起來，這種結合方式叫做脫水縮合。水中氫來自：

水中氧來自：氨基和羧基羧基CHCOOHR2HNCHR1H2NOHCOH肽鍵1.氨基酸的脫水縮合（1）肽鍵：連接兩個氨基酸分子的化學鍵─NH─CO─或─CO─NH─（2）生成一個肽鍵，脫去

水。一分子肽鍵肽鍵注意：R基中的氨基和羧基，一般不參與肽鍵的形成！CHR1NH2COCHCOOHR2HNH2O二肽肽鍵二肽：由

氨基酸分子縮合而成的化合物。兩個2.二肽

生成

個肽鍵，脫去

水。一分子一肽鍵CHCOOHR2HNOHHCCHR1NH2COCHR2HNOH2OH2O肽鍵三肽三肽:

由三個氨基酸分子縮合而成的化合物。3.三肽、多肽和肽鏈

生成

個肽鍵，脫去

水。兩分子兩肽鍵數等于脫去的水分子數肽鍵CHCOOHR2HNCCHR1NH2COCHR2HNO肽鍵三肽肽鏈：多肽通常呈鏈狀結構，所以叫作肽鏈。3.三肽、多肽和肽鏈多肽：由多個（三個或以上）氨基酸分子縮合而成的含

有多個肽鍵的化合物。有的是環(huán)狀，首尾兩端的氨基、羧基也脫水縮合連接起來，成為環(huán)狀多肽。由幾個氨基酸形成的就叫幾肽三肽、四肽……統(tǒng)稱為多肽肽鏈呈鏈狀（1）腦啡肽分子是由_______種氨基酸形成的，造成氨基酸種類不同的原因是________不同。下圖為腦啡肽的結構簡式，據圖回答：(2)腦啡肽中含有____個肽鍵，腦啡肽的名稱是_____肽，形成過程稱為___________，形成過程中共脫去___個水分子。4R基4五脫水縮合4(3)腦啡肽中有

個游離的氨基和

個游離的羧基。11習題檢測脫水縮合的知識總結1.脫水縮合的反應物是：2.脫水縮合的產物是：3.脫水縮合形成的化學鍵的名稱是：4.脫水縮合的脫去的H2O中H和O的來源分別是：5.脫水縮合的脫去的H2O的個數和產生的肽鍵的個數的關系是：6縮合的產生的肽鏈的命名原則是：氨基酸水和多肽（肽鏈）肽鍵

H來自于氨基和羧基O來自于羧基相等肽鏈由多少個氨基酸的就是幾肽氨基酸脫水縮合形成的多肽鏈，就是蛋白質嗎？當然不是，蛋白質具有復雜的空間結構肽鏈是如何進一步形成具有復雜空間結構的蛋白質？（閱讀教材P30最后一段）氨基酸之間脫水縮合形成肽鏈1肽鏈進行進一步盤繞形成一定的空間結構3四條肽鏈聚集形成復雜空間結構4一條肽鏈的特定區(qū)域進行有規(guī)律的盤曲、折疊2圖2-12氨基酸形成血紅蛋白示意圖4.蛋白質形成過程氨基酸之間能夠形成氫鍵等，從而使得肽鏈能盤曲、折疊，形成具有一定空間結構的蛋白質分子。氨基酸之間脫水縮合形成多肽鏈一條多肽鏈的特定區(qū)域進行有規(guī)律的盤曲折疊這條肽鏈進一步盤繞形成一定的空間結構4.蛋白質形成過程許多蛋白質分子都含有兩條或多條肽鏈，它們通過一定的化學鍵如二硫鍵相互結合在一起。二硫鍵兩條肽鏈—SH—SH+—S—S—+2H肽鏈間形成二硫鍵維系蛋白質的空間結構。4.蛋白質形成過程從氨基酸到蛋白質大致有哪些結構層次？氨基酸脫水縮合二肽三肽……多肽鏈一定空間結構的蛋白質分子盤曲折疊C、H、O、N等元素更復雜空間結構的蛋白質多條肽鏈4.蛋白質形成過程既然蛋白質都是按照上述方式構成的多肽鏈，為什么會有那么多種類的蛋白質呢？氨基酸的種類不同氨基酸的數目不同氨基酸的排列順序不同5.蛋白質結構多樣性的原因肽鏈中氨基酸的種類、數目、排列順序千變萬化下圖所示是同一種二肽嗎？多肽鏈是有順序的—從氨基端到羧基，對于生物大分子而言，其順序是很重要的。氨基酸的排列順序不同甘氨酸甘氨酸半胱氨酸半胱氨酸甘氨酸脯氨酸羥脯氨酸5.蛋白質結構多樣性的原因肽鏈盤曲折疊方式及其形成的空間結構不同氨基酸的種類不同氨基酸的數量不同氨基酸的排列順序千變萬化肽鏈層面多肽鏈盤曲、折疊的方式及其形成的空間結構千差萬別氨基酸層面5.蛋白質結構多樣性的原因種類數量排列順序盤曲、折疊方式及空間結構結構多樣種類繁多氨基酸肽鏈：功能多樣決定功能蛋白結構蛋白(組成細胞和生物體)________(蛋白質類激素)________(大多數酶)________(載體蛋白)________(抗體)調節(jié)催化運輸免疫________(糖蛋白)識別5.蛋白質結構多樣性的原因每一種蛋白質分子都有與它所承擔功能相適應的獨特結構，如果氨基酸序列改變或蛋白質的空間結構改變，就可能會影響其功能。正常血紅蛋白異常血紅蛋白鐮狀細胞貧血患者的血紅蛋白運輸氧的能力會大為削弱。6.結構與功能相適應谷氨酸被纈氨酸取代囊性纖維化阿爾茲海默癥帕金森病肽鏈折疊錯誤導致的疾病囊性纖維化是一種遺傳性外分泌腺疾病，主要影響胃腸道和呼吸系統(tǒng)，通常具有慢性梗阻性肺部病變、胰腺外分泌功能不良和汗液電解質異常升高的特征。帕金森病臨床上主要表現為靜止性震顫、運動遲緩、肌強直和姿勢步態(tài)障礙。為什么雞蛋清中加入氨鹽會有白色物質析出？加入清水后該現象又消失？而加熱后卻不能呢？案例1案例2蛋白質的鹽析和變性鹽析：蛋白質在某些鹽（如氯化鈉、硫酸鈉等）的溶液中溶解度降低而析出的現象，降低鹽溶液濃度后，蛋白質又會重新溶解。在雞蛋清中加一些食鹽，會看到白色絮狀物，兌水稀釋后絮狀物消失。注意：鹽析過程蛋白質的結構沒有發(fā)生變化，變化是可逆的。氨基酸順序不變，肽鍵不變，空間結構不變，功能不變。與社會的聯系---蛋白質鹽析：

1.定義：蛋白質在某些物理和化學因素的作用下，肽鏈空間結構會發(fā)生改變或被破壞，導致蛋白質變性，生物活性喪失，該過程不可逆。2.導致蛋白質變性的因素高溫X射線超聲波(注意低溫不會)①物理因素:②化學因素:重金屬鹽、強酸、強堿注意：破壞蛋白質的空間結構，但不破壞________。肽鍵與社會的聯系---蛋白質變性3.實質：蛋白質的空間結構發(fā)生了改變。蛋白質與雙縮脲試劑反應，出現紫色反應。

反應的實質是兩個或兩個以上肽鍵的化合物在堿性條件下與Cu2+反應,生成紫色的絡合物。思考：變性的蛋白質還能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應嗎？

可以。因為蛋白質變性是蛋白質的空間結構發(fā)生改變，但肽鍵沒有斷開。卷曲、緊密伸展、松散4.結果：

生物活性喪失；粘度增加、擴散系數降低；容易聚集沉淀。雞蛋清中富含了蛋白質，雞蛋是生吃好還是熟吃好呢？高溫會使蛋白質變性，使其空間結構松散，易被蛋白酶水解，因此吃熟雞蛋更容易消化吸收。5.變性的應用：5.變性的應用：經過加熱、加酸、加酒精等引起細菌和病毒的蛋白質變性，可以達到消毒、滅菌的目的。5.變性的應用：有血漬和奶漬的衣服可以用含酶的洗衣粉清洗，但不能用熱水洗，否則蛋白質會變性，凝固在衣服上。鹵水點豆腐的原理是什么？豆?jié){中加入鹵水（鹽鹵中主要含氯化鎂）形成絮狀物（鹽析），加熱使蛋白質變性凝固形成豆腐。鹵水與社會的聯系---蛋白質鹽析和變性完全水解——氨基酸不完全水解——小分子肽蛋白質的水解按照程度與社會的聯系---蛋白質水解：蛋白質水解：蛋白質中肽鍵斷裂，分解為氨基酸的過程。為什么糖尿病病人只能注射而不能口服胰島素？

因為胰島素是一種蛋白質，若口服，胃蛋白酶會把蛋白質水解成氨基酸，而失去胰島素的功能。