2021-2022学年高一上学期生物人教版必修一2.4蛋白质是生命活动的主要承担者课件（共56张PPT）

(共56张PPT)
第二章
第4节
蛋白质是生命活动的主要承担者
一、蛋白质的功能
蛋白质的功能1
许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质，称为结构蛋白。例如，肌肉、头发、羽毛、蛛丝等的成分主要是蛋白质。
蛋白质的功能2
图中黄色区域的部分细胞能分泌胰岛素
有些蛋白质能够调节机体的生命活动，如胰岛素，生长素。
生长激素
蛋白质的功能3
有些蛋白质具有运输功能。如血红蛋白能运输氧。
血红蛋白
蛋白质的功能4
细胞中的化学反应离不开酶的催化。绝大多数酶都是蛋白质，如胃蛋白酶、胰蛋白酶。
胃蛋白质酶结晶
加酶洗衣粉
蛋白质的功能5
有些蛋白质有免疫功能。人体内的抗体是蛋白质，可以帮助人体抵御病菌和病毒等抗原的侵害。
抗体结构示意图
蛋白质主要功能及举例
类别
功能
举例
结构蛋白
许多蛋白质是_________________
的重要物质
肌动蛋白、肌球蛋白等
功能蛋白
_________
对细胞和生物体的生命活动有重要的调节作用
胰岛素、生长激素等
_________
催化细胞内的多种化学反应
大多数酶等
运输作用
有些蛋白质具有运输的功能
等
免疫作用
能抵御侵入人体或高等动物体内的抗原物质
等
构成细胞和生物体结构
调节作用
催化作用
血红蛋白
抗体
细胞的各项生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担者。
下列关于人体中蛋白质功能的叙述，错误的是(
）
A.浆细胞产生的抗体可结合相应的病毒抗原
B.肌细胞中的某些蛋白质参与肌肉收缩的过程
C.蛋白质结合Mg2+形成的血红蛋白参与O2运输
D.细胞核中某些蛋白质是染色体的重要组成成分
C
对点检测１
富含蛋白质的食品
食物中的蛋白质能否被人体直接吸收呢?
1.为什么这种缝合线可以被人体组织吸收?
2.这种缝合线发生什么样的化学变化才能被吸收?这对你认识蛋白质的化学组成有什么启示
问题探讨
用某些动物组织提取的胶原蛋白制作手术缝合线，能够被人体组织吸收，是因为组成动物和人体的胶原蛋白是相似的物质。
提示:这种手术缝合线要变为小分子物质才能被吸收，初中学习过食物中的蛋白质要分解为氨基酸才能被吸收，因此蛋白质在化学组成上应该可以分为更小的分子。
从某些动物组织中提取的胶原蛋白，可以用来制作手术缝合线。手术后过一段时间，这种缝合线就可以被人体组织吸收，从而避免拆线的痛苦。
H
O
H
C
C
H2N
OH
H
O
CH3
C
C
H2N
OH
H
O
CH
C
C
H2N
OH
CH3
CH3
H
O
CH2
C
C
H2N
OH
CH3
CH3
CH
甘氨酸
缬氨酸
xié
丙氨酸
亮氨酸
讨论：
这些氨基酸的结构具有什么共同特点？
“氨基酸”这一名词与其分子结构有怎样的对应关系？
R
O
H
H
C
C
N
OH
H
氨基
侧链基团
羧基
氨基酸分子结构通式
1、至少含有一个氨基和一个羧基
2、都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上
3、不同氨基酸的R基不同，R基决定了氨基酸的种类和性质
H2N－C－COOH
H
R
CH2
—CH2
—COOH
　　│
H2N—C
—COOH
│
H
谷氨酸
CH2
—CH2
—CH2
—CH2
—NH2
　　│
H2N—C
—COOH
│
H
赖氨酸
每种氨基酸都只有一个氨基和一个羧基吗？
氨基
H2N
—C—
COOH
羧基
H
R
思考:蛋白质由哪些化学元素组成?
很多重要的蛋白质还含有P、S两种元素，有的也含微量元素Fe、Mn
、Cu、Zn等元素。
蛋白质主要由C、H、O、N
4种化学元素组成。
2.氨基酸的元素组成及结构特点
(1)组成氨基酸的共有元素是
，有的氨基酸含
有
等元素。
(2)氨基酸的结构特点：观察教材中四种氨基酸的化学结构式，可以发现：
①每种氨基酸分子至少含有一个
(—NH2)和一个
(—COOH)。
②每种氨基酸分子中都有一个
和一个
连接在同一个碳原子上，该碳原子还连接一个
和一个侧链基团，这个侧链基团用
表示。各种氨基酸的区别在于
基的不同。
③写出氨基酸的结构通式：
。
C、H、O、N
P
S
氨基
羧基
氨基
羧基
氢原子
R
R
2.氨基、羧基、R基的书写
(1)正确的格式：—NH2、—COOH、—R(千万不要忘记在原子团前面加“—”)。
(2)避免两种错误格式
①写成NH2、COOH、R。
②写成NH3、—NH3、HCOOH等。
(3)结构通式及氨基和羧基不同表达形式的辨别
判断下列分子是不是构成蛋白质的氨基酸？如果不是,为什么？
C
COOH
CH3
HOOC
H
C
NH2
CH3
H2N
H
C
H
HOOC
H
CH2
NH2
C
NH2
HOOC
H
CH2
NH2
CH
NH2
HOOC
CH
NH2
HOOC
1
2
3
4
5
非必需氨基酸
必需氨基酸
21种
氨基酸
共13种，人体能自身合成的氨基酸
共8种，人体不能自身合成的氨基酸
氨基酸的种类
组成人体蛋白质的氨基酸：
有21种
甲硫氨酸　　缬氨酸　　赖氨酸　　异亮氨酸　　
苯丙氨酸　　亮氨酸　　色氨酸　　苏氨酸　　
谐音记忆：甲携来一本亮色书
关于生物体内组成蛋白质的氨基酸的叙述，错误的是（
）
A.相对分子质量最大的氨基酸是甘氨酸
B.有些氨基酸不能在人体细胞中合成
C.氨基酸分子之间通过脱水缩合形成肽键
D.不同氨基酸之间的差异是由R基引起的
A
对点检测２
三、蛋白质的结构及其多样性
1.
两个相邻氨基酸之间的结合方式是什么?两个氨基酸分子缩合形成的产物是什么?
脱水缩合
二肽
2.
连接两个氨基酸之间的化学键叫什么?这个化学键是怎样形成的?
肽键
脱水缩合
R1
C
H
H2N
C
OH
O
COOH
R2
COOH
H
N
C
H
H
NH2
脱水
R2
COOH
H
N
C
H
R1
C
H
H2N
C
O
H2O
＋
肽键
二肽
缩
合
脱出来的H2O中的H和O分别来自于哪里？
H来自氨基和羧基
O来自羧基
C
C
H
R1
NH2
C
O
C
H
R2
H
N
O
肽键
C
H
COOH
R2
H
N
OH
H
二肽
H2O
H2O
氨基酸的结合方式:脱水缩合
C
C
H
R1
NH2
C
O
C
H
R2
H
N
O
肽键
二肽
C
H
COOH
R2
H
N
H2O
肽键
三肽
以此类推，由多个氨基酸分子脱水缩合形成含有多个肽键的化合物，叫多肽。多肽通常呈链状结构，叫做肽链。
H2O
1.二肽：由
_____个氨基酸分子缩合而成，含有____个肽键的化合物。
2.三肽：由
_____个氨基酸分子缩合而成，含有____个肽键的化合物。
3.多肽：由
_____个氨基酸分子缩合而成，含有____个肽键的化合物。
2
3
1
2
多
多
1.二肽形成过程中，产生了几个水分子？形成了几个肽键？
2.请大家推理，如果有10个氨基酸分子，通过脱水缩合形成一条肽链可产生了几个水分子？形成了几个肽键？
3.进一步推理，n个氨基酸分子，通过脱水缩合形成一条多肽链时可产生了几个水分子？形成了几个肽键？
1个
9个水分子
9个肽键
（n－1）个
1个
（n－1）个
观察教材P31图2—12,说说从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次。
蛋白质的结构层次
(1)蛋白质的形成过程：氨基酸→二肽→三肽→…→多肽→
盘曲、折叠→具有一定
的蛋白质。
(2)许多蛋白质分子都含有
条肽链，它们通过一定的化学键如
相互结合在一起，同时，由于氨基酸之间能够形成
键，使得肽链能盘曲折叠，因此，肽链不呈直线，也不在同一
上，而是形成更为复杂的
结构。
多肽链
空间结构
两条或多
二硫键
平面
氢
空间
构成肽链的氨基酸种类不同，肽链的结构则不同；
如果以
代表不同的氨基酸，则下列几种情况由氨基酸构成的肽链是否相同？并说明理由。
动动脑
构成肽链的氨基酸数目不同，肽链的结构则不同；
构成肽链的氨基酸排列顺序不同，肽链的结构则不同；
多肽链形成后，往往要盘曲、折叠形成不同的空间结构。
蛋白质结构的多样性
肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别
判断：蛋白质结构的多样性原因之一是氨基酸的空间结构多样性
对点检测3
血红蛋白分子具有４条肽链，下列说法不正确的是
A.血红蛋白只含有１个游离的氨基和１个游离的羧基
B.血红蛋白至少含有４个游离的氨基和４个游离的羧基
C.血红蛋白中含有铁
D.血红蛋白水解可以得到氨基酸
A
有关蛋白质结构与功能的叙述，错误的是(
)
A.蛋白质的生物活性与蛋白质的空间结构有关
B.数量相同的5种氨基酸可以组成不同的多肽链
C.将抗体溶于NaCl溶液中会造成其生物活性的丧失
D.氨基酸序列相同的多肽链可折叠成不同的空间结构
对点检测4
C
盐析
变性
蛋白质的性质：
可逆
不可逆
空间结构被破坏
导致蛋白质变性的因素：高温、强酸、强碱、重金属离子
小结：蛋白质的多样性
氨基酸的种类
氨基酸的数目
氨基酸的排列顺序
肽链形成的空间结构
蛋白质结构的______
体现
蛋白质功能的_______
多样性
多样性
决定
在细胞中，氨基酸的
成千上万，氨基酸形成肽链时，其
千变万化，
肽链的
千差万别，因此，蛋白质分子的结构极其多样。
数目
排列顺序
盘曲、折叠方式及其形成的空间结构
学习小结
A、6个氨基酸形成1条肽链时，形成几个肽键？
脱掉几个水分子？
B、n个氨基酸形成1条肽链时，形成几个肽键？
脱去几个水分子？
氨基酸数目
形成肽链数
形成肽键数
脱去水分子数目
1
n
n－1
n－1
6
5
5
四.有关蛋白质计算
1
C、6个氨基酸形成2条肽链时，形成几个肽键？
脱去几个水分子？
D、n个氨基酸形成m条肽链时，形成几个肽键？
脱去几个水分子？
氨基酸数目
形成肽链数
形成肽键数
脱去水分子数目
1
n
m
n－m
n－m
小结：脱水数
＝肽键数＝氨基酸个数－肽链数
6
6
2
5
4
5
4
肽链1:
肽链2:
四.有关蛋白质计算
E、100个氨基酸形成的1条肽链，至少含有多少
个氨基，至少含有多少个羧基呢？
F、100个氨基酸形成的2条肽链，至少含有多少
个氨基，至少含有多少个羧基呢？
C
R1
CO
H
H2N
C
R2
COOH
H
HN
CO
C
R3
H
HN
小结：n个氨基酸形成的m条肽链，至少含有
个氨基，至少含有
个羧基
m
m
即这个蛋白质中至少含有的氨基（羧基）数＝肽链数＝m。
四.有关蛋白质计算
G.蛋白质的相对分子质量＝氨基酸数×氨基酸的平均分子量－失去的水分子数×水的分子量
一个由n个氨基酸形成的含有m条肽链的蛋白质，氨基酸的平均分子质量为a,则蛋白质的相对分子质量＝
例题
组成人体的20种氨基酸的平均分子量是128，血红蛋白由4条多肽链组成，共含有574个氨基酸，则血红蛋白的分子质量约为
A.73472
B.12800
C.63212
D.63140
（C）
有关蛋白质计算
a
n-18(n-m)
对点检测5
下图是细胞中一种常见的反应，下列相关叙述正确的是（
）
C
A.甲是生物体中分子量最小的氨基酸
B.乙与其他氨基酸的区别在于羧基的数量
C.丙中含有两个游离的羧基和一个游离的氨基
D.生成物H2O中的H来自甲的氨基和乙的羧基
如图是3种氨基酸的结构式,由这3种氨基酸按顺序脱水缩合所形成的化合物中，含有的氨基羧基和肽键的数目依次是(
)
C
A.1,2,3
B.1,1,3
C.1,2,2
D.2,2,2
对点检测6
某蛋白质有3条肽链组成，共有200个肽键，则形成
该蛋白质的氨基酸分子数、脱水缩合过程中生成的
水分子数、游离的氨基数至少分别是（
）
A.
203、200、3
B.
200、197、3
C.
203、203、3
D.
203、200、203
A
已知氨基酸的平均相对分子质量为128，测得某双链蛋
白质的相对分子质量为5646，则组成该蛋白质的氨基
酸数、至少含有的游离氨基数分别为(
)
A.
51、51
B.
51、2
C.
51、50
D.
44、2
B
课时检测
1、下图所示的多肽在人体消化道中水解时,不可能产生的氨基酸是(　　)
A.
B.
C.
D.
B
OH
H2N
2、谷氨酸的R基为－C3H5O2，在一个谷氨酸分子中，含有碳和氧的原子数分别是(
)
A.4、4
B.5、4
C.4、5
D.5、5
B
3.朊病毒是疯牛病的病原体。朊病毒有两种构象:PrPc和PrPsc
,其中PrPC
无致病性，PrPsc
有致病性,两者的空间结构不同，但氨基酸排列顺序完全相同。PrPsc
可以诱导更多的PrPc
转变为PrPsc
,实现朊病毒的增殖。下列说法错误的是(
)
A.该现象可以说明蛋白质的功能与其空间结构直接相关
B.不能用双缩脲试剂检测牛奶中是否含有PrPsc
C.高温处理有可能使朊病毒失活
D.PrPc转变为PrPsc的过程有肽键数目的变化
D
4.a-鹅膏蕈碱是一种环状八肽。下列关于该多肽的叙述,错误的是(
)
A.该多肽分子中的N元素主要存在肽键中
B.能与双缩脲试剂产生紫色反应
C.水解时，H,O中H的去向有氨基和羧基
D.若组成该多肽的氨基酸的平均相对分子质量为a,则该蛋白质的相对分子质量为8a-126
D
5.下列关于生物体内氨基酸的叙述，正确的是
A.氨基酸是蛋白质分子的基本单位，只由氨基和羧基组成
B.组成蛋白质的氨基酸共有的结构是
C.每个氨基酸分子都只含有C、H、O、N四种元素
D.组成人体的氨基酸都能在人体内合成
√
6.形成蛋白质结构的层次，从小到大依次是
①氨基酸　②C、H、O、N等元素　③氨基酸脱水缩合
④多肽链盘曲、折叠　⑤多肽　⑥蛋白质
A.②→①→③→④→⑤→⑥
B.②→①→③→⑤→④→⑥
C.②→①→⑥→⑤→③→④
D.①→②→③→⑤→④→⑥
√
7.下列有关如图所示多肽的叙述中，正确的是
A.该化合物叫三肽
B.有游离的氨基和羧基各1个
C.有4种不同的R基
D.形成过程中失去了3分子水
√
8.肉毒梭菌产生的肉毒类毒素是一种致病性极高的神经麻痹毒素，该毒素是由两条肽链盘曲折叠而成的一种生物大分子。下面是肉毒类毒素的局部结构简式，请据此回答：
(1)上图所示的片段中，共有____个肽键，____种氨基酸组成；从左向右数，第三个氨基酸不同于其他氨基酸的基团是________(填化学式)。
4
5
—CH3
(2)肉毒类毒素是在细胞中由氨基酸经过____________过程形成的；一分子肉毒类毒素至少含有_____个氨基。
脱水缩合
2
(3)1
g肉毒类毒素可毒死20亿只小鼠，但煮沸1
min或75
℃下加热5～10
min，就能使其完全丧失活性。高温可使肉毒类毒素失活的主要原理是高温使其________________
。
空间结构遭到破坏