2.4 蛋白質是生命活動的主要承擔者-2024-2025學年高一生物同步課件（人教版2019必修1）

第4節(jié)蛋白質是生命活動的主要承擔者第二章組成細胞的分子目標010203歸納概括組成蛋白質的基本單位——氨基酸的元素組成、結構特點、結構通式及種類說出氨基酸分子連接形成肽鏈的過程概述蛋白質的主要功能，認同蛋白質是生命活動的主要承擔者學習目標Learningtarget蛋白質的功能Functionofprotein組成細胞和生物體結構---結構蛋白1許多蛋白質是構成細胞和生物體結構的重要物質。如肌肉、頭發(fā)、蛛絲、羽毛等的成分主要是蛋白質。蛋白質的功能Functionofprotein2作為酶來催化化學反應細胞內的化學反應離不開酶的催化。絕大多數(shù)酶都是蛋白質。

酶蛋白質的功能Functionofprotein運輸物質的功能3有些蛋白質具有運輸功能。如血紅蛋白、載體蛋白。細胞膜上具有物質運輸功能的載體蛋白O2分子血紅蛋白運輸氧氣蛋白質的功能Functionofprotein免疫防御功能抗體是具有免疫功能的蛋白質，可幫助人體抵御細菌和病毒的侵害。4蛋白質的功能Functionofprotein傳遞信息，調節(jié)生命活動

有些蛋白質能夠起信息傳遞的作用，調節(jié)機體的生命活動，如胰島素、胰高血糖素。胰島素5糖尿病患者注射胰島素胰腺胰島請同學們總結教材p28圖2-8蛋白質的功能，完成下列表格：功能舉例羽毛、頭發(fā)、蛛絲等血紅蛋白、載體蛋白胰島素、生長激素等蛋白質激素催化功能大多數(shù)酶運輸功能調節(jié)功能免疫功能抗體結構蛋白巧記：狗催運面條蛋白質是生命活動的主要承擔者蛋白質的功能Functionofprotein一【問題探討】膠原蛋白手術縫合線纖細強韌可吸收膠原蛋白線傳統(tǒng)縫合線用某些動物組織提取的膠原蛋白制作手術縫合線，能夠被人體組織吸收。這種手術縫合線要變?yōu)樾》肿游镔|才能被吸收，初中學習過食物中的蛋白質要分解為氨基酸才能被吸收，換句話說，氨基酸是蛋白質的基本單位。蛋白質的基本組成單位—氨基酸Thebasicunitofaprotein------Aminoacids二CCCC1氨基酸有哪些化學元素組成？2這些氨基酸的結構具有什么共同特點？請圈出來。4嘗試寫出氨基酸的結構通式。3不同氨基酸分子的區(qū)別在哪里？組成人體蛋白質的氨基酸有多少種？C、H、O，N，有的含有S等側鏈基團R基，21種P29思考.討論：觀察下列幾種氨基酸的結構，討論下列問題（5min）氨基酸的結構通式羧基氨基H2NNHH或COOHCOOH或“氨基酸”這一名詞與其分子結構有對應關系？蛋白質的基本組成單位—氨基酸Thebasicunitofaprotein------Aminoacids二蛋白質的基本組成單位—氨基酸Thebasicunitofaprotein------AminoacidsCHH2NCOOHCH2SHCHNH2COOHCH2SHCHH2NCOOHCH2OHCHH2NHCH2COOH√√××練一練哪些是組成蛋白質的氨基酸?二CHH2NCOOHCOOHCH2CHNH2HOOCCH2NH2√√①每種氨基酸分子

都含有

（）和

（

）②且都有一個氨基和一個羧基連接在

上。③這個碳原子上還連接一個

和一個

，這個側鏈基團用R表示。各種氨基酸的區(qū)別在于

的不同。至少一個氨基—NH2一個羧基—COOH同一個碳原子R基氫原子側鏈基團氨基羧基側鏈基團（R基）3.氨基酸的結構特點P29:變式：谷氨酸的R基為——C3H5O2，則它的分子式是（）在一個谷氨酸分子中，含有碳和氧的原子數(shù)分別是（）A.4、4B.5、4C.4、5D.5、5C5H9O4N1即時檢測In-classpracticeB想一想思考：細心的同學會發(fā)現(xiàn)，在我們食用的一些食品中添加了某些氨基酸。想一想，為什么有些食品中要添加這些氨基酸？組成人體蛋白質的氨基酸有21種必需氨基酸非必需氨基酸（嬰兒9種，組氨酸）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

甲

攜

來

一

本

亮

色

書氨基酸的種類：蛋白質的基本組成單位—氨基酸Thebasicunitofaprotein------Aminoacids人體細胞不能合成的，必須從外界環(huán)境獲取的氨基酸，共8種。人體細胞能夠合成的，共13種。二營養(yǎng)學家認為,最好的飲食其實是平衡膳食,要增加食物的多樣性和均衡性,五谷雜糧、肉類等要均衡。保證人體對必需氨基酸的攝入,利于身體健康。氨基酸：21種蛋白質：1010～1012人體中氨基酸為21種，蛋白質為1010-1012種。那么21種氨基酸是如何形成種類繁多的蛋白質的呢？脫水縮合蛋白質的結構及其多樣性Thestructureanddiversityofproteins三氨基酸肽鏈【閱讀教材P30第2段】小組利用紙板、膠棒等材料，動手粘貼二肽1、什么是脫水縮合？什么是肽鍵？什么是二肽？2、參與縮合的部位？水中各元素的來源？3、二肽中還有幾個氨基、幾個羧基？脫水縮合1.

氨基酸分子之間的結合方式——一個氨基酸分子的羧基和另一個氨基酸分子的氨基相連接，同時脫去一分子的水，這種結合的方式叫脫水縮合。H2O肽鍵－OH‖O－C－CR2H－－－NH－－C－CR1H2NH－－‖OOH－H二肽脫水縮合1.

氨基酸分子之間的結合方式——肽鍵H2O－C－COOHR3H－－－NH－HOH－肽鍵‖O－CR1H2NH－－－C－C－CR2H－－－NH－‖OH2O三肽以此類推，由多個氨基酸分子縮合而成的化合物，叫多肽。有的是環(huán)狀：首尾兩端的氨基、羧基也脫水縮合連接起來肽鏈通常成鏈狀結構脫水縮合1.

氨基酸分子之間的結合方式——

C

O

HN

C

O

HNO

H

C

HN

C

HNO

是是不是不是它們是肽鍵嗎?1234練習：由半胱氨酸(R基-CH2-SH)和丙氨酸(R基-CH3)脫水縮合形成的二肽的分子式是

。C6H12O3N2S下圖為腦啡肽的結構簡式，據(jù)圖回答：（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。R基分別為？（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第一步：找肽鍵第二步：找R基第三步：看頭尾小試牛刀1、13種非必需氨基酸是指人體能合成的氨基酸，而8種人體不能合成的氨基酸叫做必需氨基酸，只能從外界獲得。2、蛋白質屬于生物大分子，是多聚體，不能被人體直接吸收，需要在蛋白酶的催化下水解成小分子的氨基酸（蛋白質的基本單位，或者叫做組成蛋白質的單體），才能被細胞直接吸收。3、小分子氨基酸通過脫水縮合反應生成多肽，但多肽并不是蛋白質，多條肽鏈盤曲折疊，形成具有一定空間結構的蛋白質。也就是說，多肽不具有空間結構，并且往往不具備生物活性。而蛋白質具有生物活性。1、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者蛋白質的空間結構改變，就可能會影響其功能（不是一定）。2、煮熟的食物易被人體消化，是因為高溫破壞了蛋白質的空間結構，肽鏈變得松散，容易被蛋白酶分解。3、高溫、過酸、過堿、重金屬鹽都會使蛋白質的空間結構發(fā)生不可逆的變化，但是低溫不會，所以冷凍不能使細菌或者病毒的蛋白質變性。4、酒精、加熱、紫外線消毒、殺菌的原理是使細菌和病毒的蛋白質變性。蛋白質的變性只破壞了空間構象，并沒有破壞肽鍵，反而使肽鍵更充分暴露。反應后紫色更深。5、注意區(qū)分鹽析與變性，鹽析可逆，變性不可逆。脫水縮合的知識總結反應物：參與反應的基團：產物：連接兩個氨基酸的化學鍵：脫去的H2O中H和O的來源分別是：脫水數(shù)和肽鍵數(shù)的關系是：肽的命名原則是：氨基酸水和多肽（肽鏈）肽鍵

H來自于－NH2和—COOH

O來自于—COOH（—COOH脫氫氧，—NH2脫氫）相等R基中的—NH2和—COOH不參與反應氨基酸數(shù)目確定時：有幾個氨基酸參與反應成就稱幾肽氨基酸數(shù)目不確定時：三個及三個以上氨基酸參與反應統(tǒng)稱多肽—NH2和—COOH（連在中心碳原子上的）特別提醒：尋找肽鍵的方法：蛋白質只有一條肽鏈嗎？從氨基酸到蛋白質大致有哪些結構層次？

由于氨基酸之間能夠形成氫鍵、二硫鍵等，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氫鍵二硫鍵+2.肽鏈盤曲、折疊形成具有一定空間結構的蛋白質氨基酸形成血紅蛋白過程氨基酸之間脫水縮合形成肽鏈一條肽鏈的特定區(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四條肽鏈聚集在一起形成復雜空間結構氨基酸蛋白質多肽脫水縮合盤曲、折疊P31【思考?討論1】氫鍵、二硫鍵空間結構肽鍵（才有生物活性，并承擔特定功能）2.進入人體消化道的蛋白質食物，要經過哪些消化酶的作用才能分解為氨基酸？這些氨基酸進入人體細胞后，需要經過怎樣的過程才有變?yōu)槿梭w的蛋白質，人體中蛋白質和食物中的蛋白質會一樣嗎？（2）（3）不一樣，人體內的蛋白質具有完成人體生命活動的結構和功能P31【思考?討論】典型例題蛋白質蛋白酶多肽肽酶氨基酸（1）

氨基酸脫水縮合多肽盤曲折疊蛋白質3.如果用21個不同的字母代表21種氨基酸，由10個氨基酸組成的十肽，能形成多少種？形成不同種類十肽的原因？

氨基酸的種類、排列順序不同21212121212121212121P31【思考?討論】典型例題2110種試著說出蛋白質種類多種多樣的原因②肽鏈盤曲、折疊的方式及其形成的空間結構千差萬別3.蛋白質結構多樣性的原因課本31頁結構多樣性決定功能多樣性①氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序不同血紅蛋白的谷氨酸血紅蛋白的纈氨酸運輸氧氣能力下降

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。

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與社會的聯(lián)系Connectionwithsociety

蛋白質變性是指蛋白質在某些物理和化學因素作用下其特定的空間構象被破壞，從而導致其理化性質的改變和生物活性喪失的現(xiàn)象。使蛋白質變性的因素：高溫、輻射、強堿、強酸、酒精、重金屬鹽。課本32頁課堂檢測(1)消化道的酸堿環(huán)境使病菌、病毒的蛋白質變性失活

高溫使蛋白質空間結構變得伸展、松散，肽鍵暴露，易被蛋白酶水解1.煮熟的雞蛋容易消化的原因？聯(lián)系所學知識，解釋下列現(xiàn)象：2題變式.某些病菌、病毒會隨著食物進入消化道，但它們往往不會導致人患病的原因是什么？(2)消化道中的消化酶將病菌、病毒的各種化學成分分解成小分子有機物2.加熱、加酸、加酒精可以消毒、滅菌的原因？加熱、加酸、加酒精等可引起細菌和病毒的蛋白質變性乳制品或雞蛋清中的蛋白質與消化道中的汞結合成變性的不溶解物，以阻止有毒的汞離子被人體吸收3.汞中毒早期，服用大量乳制品或雞蛋清進行解毒的原因？與社會的聯(lián)系Connectionwithsociety鹽析蛋白質在鹽溶液中溶解度降低,析出.可逆.變性肽鍵斷裂，蛋白質分解為短肽或氨基酸。水解空間結構發(fā)生改變，肽鍵未斷裂。紫色反應蛋白質相關的計算問題1、生成多肽種數(shù)的計算例：若有足量的A、B、C三種氨基酸，則合成的三肽有多少種？

若有A、B、C氨基酸各一個，則合成的三肽有多少種？33=27種3x2x1=6種3種×=333種3種×3種2種×1種×=6蛋白質相關的計算問題2、肽鍵數(shù)、脫水數(shù)的計算n個氨基酸脫水縮合形成1條肽鏈，脫水_____個，形成肽鍵______個

n個氨基酸脫水縮合形成2條肽鏈，脫水_____個，形成肽鍵______個n個氨基酸脫水縮合形成m條肽鏈，脫水_____個，形成肽鍵______個n個氨基酸脫水縮合形成環(huán)肽，脫水_____個，形成肽鍵______個

n-1n-1n-2n-2n-mn-mnn規(guī)律：脫水數(shù)＝肽鍵數(shù)＝氨基酸數(shù)－肽鏈數(shù)環(huán)肽：脫水數(shù)＝肽鍵數(shù)=氨基酸數(shù)練習1：胰島素分子有A、B兩條肽鏈，A鏈有21個氨基酸，B鏈有30個氨基酸，胰島素分子中肽鍵的數(shù)目是

。練習2：如圖，某蛋白分子中含100個氨基酸。在形成此蛋白質分子時，脫下的水分子數(shù)和形成的肽鍵數(shù)目分別是

。4998、983、如圖表示的是一個由200個氨基酸構成的蛋白質分子。下列敘述正確的是(

)A.該分子中含有198個肽鍵B.這200個氨基酸中至少有200個氨基C.合成該蛋白質時相對分子質量減少了3600D.該蛋白質中至少含有4個游離的羧基C3.游離氨基、羧基的計算1條多肽鏈中至少含有

個氨基，

個羧基。其他的氨基和羧基來自

.

n條多肽鏈中至少含有

個氨基，

個羧基。其他的氨基和羧基來自

.

11R基nnR基蛋白質相關的計算問題規(guī)律：所有氨（羧）基數(shù)=肽鏈數(shù)+R基氨（羧）基

至少氨（羧）基數(shù)=肽鏈數(shù)環(huán)肽:氨（羧）基數(shù)=R基中的氨（羧）基數(shù)例題、如圖表示某種蛋白質中相關基團的數(shù)目，據(jù)圖可知該蛋白質（）A.

R基中共含17個氨基B.共有126個肽鍵C.由兩條肽鏈組成D.形成過程中脫去125分子的水C4.蛋白質相對分子質量的計算蛋白質相關的計算問題脫水縮合形成該蛋白質過程中，損失的分子量為

.假設氨基酸的平均相對分子質量為a，則初始總分子量為

.由n個氨基酸生成m條肽鏈，進而構成蛋白質，該蛋白質的相對分子質量：該蛋白質的分子量為

.an-18（n-m)18（n-m)an規(guī)律：蛋白質的分子量＝氨基酸數(shù)×氨基酸平均分子量—脫水數(shù)×18若肽鏈盤曲折疊形成該蛋白質時形成了3個二硫鍵，則該蛋白質的分子量為

.an-18（n-m)-3x2—二硫鍵(—S—S—)個數(shù)×2例、21種氨基酸的平均分子質量是128，現(xiàn)有一蛋白質分子由2條肽鏈組成，共有98個肽鍵，此蛋白質的相對分子質量約為（）

A、12800B、12544C、11036D、12288C規(guī)律：蛋白質相對分子質量=氨基酸相對分子質量×氨基酸數(shù)—18×脫去水分子數(shù)假設某一蛋白質分子的分子量為11054，21種氨基酸的平均分子量為128，在形成該蛋白質分子時脫去水的分子量為1746，則組成該蛋白質分子的肽鏈數(shù)是A．4條B．3條C．2條D．1條逆向思維B5.利用N原子個數(shù)求氨基酸的個數(shù)氨基酸通式中N的數(shù)目最少，一般只出現(xiàn)在氨基中，若氨基酸R基中沒有氨基，則N原子數(shù)=氨基酸數(shù)；若R基中含1個氨基，則氨基酸個數(shù)=N原子個數(shù)-1。練習1：分子式為C63H105O45N17S2的多肽化合物中，

最多的肽鍵數(shù)是

個。練習2：甜味肽的分子式為C13H