2.4 蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者課件高一上學(xué)期生物人教版（2019）必修1

第4節(jié)蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者第二章組成細(xì)胞的分子本節(jié)聚焦: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？

問(wèn)題探討SZ-LWH蛋白質(zhì)究竟具有什么樣的功能，才讓它那么重要呢？從含量上看：蛋白質(zhì)是細(xì)胞中含量最多的有機(jī)物蛋白質(zhì)沒(méi)有你我怎么活啊蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)免疫運(yùn)輸催化

活動(dòng)1：閱讀教材P28，舉例說(shuō)出蛋白質(zhì)承擔(dān)的功能一、蛋白質(zhì)的功能功能實(shí)例肌肉、頭發(fā)、羽毛、蛛絲等細(xì)胞中絕大多數(shù)的酶血紅蛋白胰島素抗體構(gòu)成細(xì)胞和生物體結(jié)構(gòu)的重要物質(zhì)(結(jié)構(gòu)蛋白)催化功能運(yùn)輸功能調(diào)節(jié)功能(信息傳遞)免疫功能各項(xiàng)生命活動(dòng)都離不開(kāi)蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者！一、蛋白質(zhì)的功能簡(jiǎn)記：“狗催運(yùn)面條”一、蛋白質(zhì)的功能【檢測(cè)1】生物體的生命活動(dòng)離不開(kāi)蛋白質(zhì)?；卮鹣铝杏嘘P(guān)問(wèn)題。（1）某種蛋白質(zhì)參與細(xì)胞間的粘連作用，在動(dòng)物細(xì)胞工程中常使用胰蛋白酶處理細(xì)胞，使細(xì)胞分散開(kāi)來(lái)，這體現(xiàn)了蛋白質(zhì)的

功能。（2）某種蛋白質(zhì)能夠與抗原結(jié)合，結(jié)合后使抗原變性失活，這體現(xiàn)了蛋白質(zhì)的

功能。（3）某種蛋白質(zhì)分泌到細(xì)胞外作用于其他細(xì)胞可以起到降血糖作用，這體現(xiàn)了蛋白質(zhì)的

功能。（4）血紅蛋白可以運(yùn)輸氧氣，這體現(xiàn)了蛋白質(zhì)的

功能。（5）判斷：性激素促進(jìn)生殖細(xì)胞的形成，體現(xiàn)了蛋白質(zhì)的調(diào)節(jié)功能（）催化免疫調(diào)節(jié)運(yùn)輸×思考：為什么用膠原蛋白生產(chǎn)的手術(shù)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圖

手術(shù)縫線

活動(dòng)2：觀察氨基酸的分子結(jié)構(gòu)，概括氨基酸結(jié)構(gòu)通式二、蛋白質(zhì)的基本組成單位——氨基酸（創(chuàng)新設(shè)計(jì)P26“合作探究”）（1）構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸共有的部分是？RCHOCOHH2N氨基酸的結(jié)構(gòu)具有什么共同特點(diǎn)？結(jié)構(gòu)通式：(3)各種氨基酸之間的區(qū)別在于R基的不同。(1)每種氨基酸分子至少都含有一個(gè)氨基(—NH2)和一個(gè)羧基(—COOH)，并且都有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連在同一個(gè)碳原子上。(2)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)，這個(gè)側(cè)鏈基團(tuán)用R表示。二、蛋白質(zhì)的基本組成單位——氨基酸√√××CHNH2COOHCH2SH②CHNH2COOHCH2OH③CHNH2HCH2COOH④CHNH2COOHCH2SH①方法:“一查”:是否有氨基和羧基；“二看”:是否有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連接在同一個(gè)碳原子上。(4)由材料可否得出某化合物中只要含有氨基和羧基，就一定是構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸？為什么？二、蛋白質(zhì)的基本組成單位——氨基酸(2)若有一個(gè)以上的氨基或羧基，多出來(lái)的氨基或羧基分布在哪里？【思考】蛋白質(zhì)的元素組成？(3)同為組成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸，酪氨酸幾乎不溶于水，而精氨酸易溶于水，這種差異的產(chǎn)生是由何種基團(tuán)決定的？為什么？R基R基閱讀教材P30“與社會(huì)的聯(lián)系”，完成下列問(wèn)題：（1）組成人體蛋白質(zhì)的氨基酸有幾種？（2）必需氨基酸的概念？種類(lèi)？（3）非必需氨基酸的概念？種類(lèi)？（4）在評(píng)價(jià)各種食物中蛋白質(zhì)成分的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值時(shí)，應(yīng)格外注重哪一類(lèi)氨基酸的種類(lèi)和數(shù)量？為什么？（教材P32拓展應(yīng)用3）4.氨基酸種類(lèi)21種人體細(xì)胞不能合成的，必須從外界環(huán)境中直接獲取的氨基酸，共8種。苯丙氨酸、蛋（甲硫）氨酸、賴氨酸、蘇氨酸、色氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、纈氨酸簡(jiǎn)記為：“甲攜來(lái)一本亮色書(shū)”人體細(xì)胞能夠合成的氨基酸，共13種。必需氨基酸氨基酸：21種蛋白質(zhì)：1010～1012？蛋白質(zhì)是以氨基酸為基本單位構(gòu)成的生物大分子。氨基酸肽鏈【閱讀教材P30第2、3段，回答下列問(wèn)題】1.氨基酸分子通過(guò)什么方式形成一條肽鏈？具體過(guò)程如何？2.連接兩個(gè)氨基酸分子的化學(xué)鍵稱(chēng)為？3.什么是二肽？什么是多肽？什么是肽鏈？三、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性CHR1NH2OHCOH2OCHCOOHR2HNH2個(gè)氨基酸脫水縮合形成二肽：三、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性H來(lái)自：羧基和氨基【思考1】脫水形成二肽的過(guò)程形成幾個(gè)肽鍵？脫去幾分子的水？【思考2】脫去的H2O中的H和O分別來(lái)自于哪里？1個(gè)1個(gè)甘氨酸丙氨酸半胱氨酸H

活動(dòng)4：利用氨基酸卡片模擬脫水縮合過(guò)程CH3CH2SH請(qǐng)將你們手中的3個(gè)氨基酸脫水縮合。三、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性【思考3】3個(gè)氨基酸脫水縮合，形成幾肽？其中含幾個(gè)肽鍵？脫去幾分子水？四、蛋白質(zhì)的相關(guān)計(jì)算1.肽鍵與氨基酸的關(guān)系氨基酸數(shù)肽鏈數(shù)肽鍵數(shù)脫水?dāng)?shù)888123765765－－－======規(guī)律1：在鏈狀多肽中，氨基酸數(shù)－肽鏈數(shù)=肽鍵數(shù)=脫去的水分子數(shù)四、蛋白質(zhì)的相關(guān)計(jì)算氨基酸數(shù)肽鍵數(shù)脫水?dāng)?shù)333555====1.肽鍵與氨基酸的關(guān)系規(guī)律2：在環(huán)肽中，氨基酸數(shù)=肽鍵數(shù)=脫去的水分子數(shù)2.游離—NH2（—COOH

）數(shù)目①一條肽鏈至少含有____個(gè)羧基和_____個(gè)氨基。②m條肽鏈至少含有____個(gè)羧基和_____個(gè)氨基。11mm規(guī)律3：至少含有的游離氨基（羧基

）＝肽鏈數(shù)規(guī)律4：游離氨基（羧基）=肽鏈數(shù)+R基中氨基（羧基

）數(shù)環(huán)肽呢？環(huán)肽：游離氨基（羧基

）＝R基中氨基（羧基

）數(shù)(4)蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量的計(jì)算：蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量=氨基酸數(shù)×氨基酸平均相對(duì)分子質(zhì)量-脫去的水分子數(shù)×18例1．組成生物體某蛋白質(zhì)的20種氨基酸的平均相對(duì)分子質(zhì)量為128，則由100個(gè)氨基酸構(gòu)成的含2條多肽鏈的蛋白質(zhì)，其分子量為（）A、12800 B、11018C、11036 D、8800（1）脫去的水分子數(shù)=氨基酸個(gè)數(shù)-肽鏈條數(shù)=100-2=98個(gè)；（2）蛋白質(zhì)分子量=氨基酸平均相對(duì)分子質(zhì)量×氨基酸個(gè)數(shù)-水的個(gè)數(shù)×18=128×100-98×18=11036．C公式：蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量

=

氨基酸數(shù)×氨基酸平均相對(duì)分子質(zhì)量-脫去的水分子數(shù)×18-二硫鍵數(shù)×2圖2-1某胰島素通過(guò)二硫鍵連接蛋白質(zhì)中存在二硫鍵S二硫鍵HH2HS半胱氨酸至少含有的N原子數(shù)=肽鍵數(shù)+肽鏈數(shù)

CHCR1H2NONHCHCR2ONHCHCR3ONHCHCR4ONHCHCR5ONHCHCR6ONHCHCOOHR73.1N,O,C原子數(shù)至少含有的O原子數(shù)=肽鍵數(shù)+肽鏈數(shù)×2至少含有的C原子數(shù)=肽鍵數(shù)+氨基酸數(shù)+肽鏈數(shù)【問(wèn)題】肽鏈?zhǔn)侨绾芜M(jìn)一步形成具有復(fù)雜空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)？多條肽鏈通過(guò)什么方式相互結(jié)合在一起？【問(wèn)題】肽鏈?zhǔn)侨绾芜M(jìn)一步形成具有復(fù)雜空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)？有些蛋白質(zhì)分子含有兩條或多條肽鏈，它們通過(guò)一定的化學(xué)鍵，如：二硫鍵相互結(jié)合在一起。蛋白質(zhì)的形成2.2組成元素：________________C、H、O、N、S三、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性1.氨基酸的種類(lèi)、數(shù)目不同2.氨基酸的排列順序千變?nèi)f化α-螺旋β-折疊3.肽鏈盤(pán)曲折疊方式及其形成的空間結(jié)構(gòu)千差萬(wàn)別蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的原因纈氨酸組氨酸亮氨酸蘇氨酸脯氨酸谷氨酸谷氨酸賴氨酸纈氨酸組氨酸亮氨酸蘇氨酸脯氨酸纈氨酸谷氨酸賴氨酸正常紅細(xì)胞運(yùn)氧能力強(qiáng)鐮刀狀紅細(xì)胞運(yùn)氧能力弱鐮刀型細(xì)胞貧血蛋白質(zhì)功能異常蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)：變性氨基酸順序

，肽鍵

，空間結(jié)構(gòu)

，功能

。不變

不變改變

改變蛋白質(zhì)的變性蛋白質(zhì)變性是指蛋白質(zhì)在高溫、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、重金屬離子作用下某特定的空間構(gòu)象被破壞，從而導(dǎo)致其理化性質(zhì)的改變和生物活性喪失的現(xiàn)象。肽鍵都沒(méi)斷裂都能與雙縮脲試劑產(chǎn)生紫色不可逆[思考1]吃煮熟的雞蛋、肉類(lèi)等更容易消化，為什么？4、蛋白質(zhì)的變性三、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性[思考2]通過(guò)加熱、加酸、加酒精等消毒殺菌的原理是什么？[思考3]蛋白質(zhì)變性后肽鍵是否被破壞，加雙縮脲試劑后是否還能變成紫色？高溫使蛋白質(zhì)分子的空間結(jié)構(gòu)變得伸展、松散，使內(nèi)部的肽鍵暴露出來(lái)，容易被蛋白酶水解。使細(xì)菌和病毒的蛋白質(zhì)變性空間構(gòu)象發(fā)生改變4、蛋白質(zhì)的變性三、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性[思考3]蛋白質(zhì)變性后還能恢復(fù)原來(lái)的狀態(tài)嗎？不能總結(jié)3.下列物質(zhì)中，屬于構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸的是

()A下圖為腦啡肽的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，據(jù)圖回答：（1）構(gòu)成一個(gè)腦啡肽的氨基酸數(shù)目是

，有

種氨基酸參與了脫水縮合反應(yīng)；生成的水分子數(shù)目是

。（2）請(qǐng)?jiān)趫D上標(biāo)出其中的一個(gè)肽鍵。（3）如果上圖中的氨基酸序列發(fā)生了改變，它還會(huì)具有腦啡肽的功能嗎？為什么？544不能