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（52张PPT）

(共52张PPT)
组成细胞的有机物中，含量
最多的是
想一想:哪些食品富含蛋白质?
蛋白质
你们能够说出哪些食品中富含蛋白质？
豆类以及豆类制品中
奶类及奶类制品中
肉类中
蛋类　
第4节
蛋白质是生命活动的主要承担者
本节目标
蛋白质的功能
蛋白质的基本组成单位——氨基酸
变为小分子物质；蛋白质在化学组成上应该可以分为更小的分子。
问题探讨(P28页)
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。
[讨论]
1.为什么这种缝合线可以被人体组织吸收？
组成动物和人体的胶原蛋白是相似的物质。
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？
图
手术缝线
蛋白质究竟有哪些功能呢？
结构蛋白
催化作用
运输作用
调节作用
免疫作用
一、蛋白质的功能
生命活动的主要承担者
P28
许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质。如羽毛、肌肉、头发、蛛丝等的成分主要是蛋白质。
结构蛋白
结构蛋白
催化作用
运输作用
调节作用
免疫作用
一、蛋白质的功能
生命活动的主要承担者
催化作用：细胞内的化学反应离不开酶的催化。绝大多数酶都是蛋白质。
结构蛋白
催化作用
运输作用
调节作用
免疫作用
一、蛋白质的功能
生命活动的主要承担者
生长激素促进骨骼生长、调节生长发育等生命活动
——调节作用(信息传递)
血红蛋白运输氧气
——运输作用
结构蛋白
催化作用
运输作用
调节作用
免疫作用
一、蛋白质的功能
生命活动的主要承担者
免疫作用：有些蛋白质起免疫功能。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。
补充：识别作用：细胞膜的外表有一层糖蛋白，与细胞的识别作用有密切关系。糖蛋白的识别作用好比是细胞与细胞之间，或细胞与其他大分子之间，互相联络用的文字或语言。
一、蛋白质分子的主要功能：
一切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
①结构蛋白：是构成细胞和生物体的重要物质，
如肌球蛋白、肌动蛋白等。
②催化作用：起生物催化作用，如绝大多数酶。
③运输作用：如血红蛋白、细胞膜上的载体。
⑤调节作用：调节生命活动，如胰岛素和生长激素等。
④免疫作用：免疫过程中产生的抗体。
功能蛋白
识别作用：糖蛋白
食物中的蛋白质能否被人体直接吸收？
蛋白质的相对分子质量很大（从几千到几百万）
蛋白质是一类生物大分子。
食物中的蛋白质要分解成氨基酸才能被人体吸收,
也就是说蛋白质是由氨基酸组成的。
二、蛋白质的基本组成单位—氨基酸
胶原蛋白——>氨基酸
分解
在人体中，组成蛋白质的氨基酸有
种。
21
是组成蛋白质的
基本单位。
氨基酸
氨基酸的结构是怎样的呢？
1.氨基酸的结构
甘氨酸
甲硫
氨酸
半胱氨酸
缬氨酸
元素组成？
结构异同？
C、H、O、N（S）
1.氨基酸的结构
甘氨酸
甲硫
氨酸
半胱氨酸
缬氨酸
氨基
羧基
侧链基团（R基）
C
R
C
H2N
OH
O
H
氨基
羧基
侧链基团
特点：
1、每个氨基酸分子至少都含有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH)，并连在同一个碳原子上。
2.氨基酸分子结构通式：
C
2、这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团（R表示）
3、R基的不同决定了氨基酸分子的不同。
小技巧
练习1：判断下列分子是不是氨基酸？如果是的话，R基是什么？
C
H
NH2
COOH
CH2
SH
C
H
NH2
COOH
CH2
SH
CH
NH2
COOH
CH2
OH
C
H
NH2
H
CH2
COOH
√
√
×
×
—C—
H
NH2
COOH
CH3
—C—
H
NH2
COOH
CH2
SH
—CH2—
NH2
COOH
—C—
H
NH2
COOH
CH2—
H
②
①
③
④
（2）如果是氨基酸，则它们的R基分别是:______________
（1）以上属于氨基酸的是_____________________
①②④
—CH3,
—H,
SH
CH2
练习2：
非必须氨基酸：共13种，人体可自身合成的氨基酸
必须氨基酸：共8种，人体不
能自身合成的氨基酸。
组成生物的21种氨基酸
异亮氨酸，甲硫氨酸，赖氨酸，缬氨酸，
亮氨酸，色氨酸，苯丙氨酸，苏氨酸。
（一
家
人
来
写
两
三
本
书）
提示
一种食物往往不能含有我们所需的各种营养,特别是必需氨基酸,所以不能偏食.
与社会的联系
P30
氨基酸：21种
蛋白质：
1010～1012
?
想一想
氨基酸的结合方式
C
H
R1
NH2
OH
C
O
H2O
C
H
COOH
R2
H
N
H
三、蛋白质的结构及其多样性
氨基酸的结合方式:
C
H
R1
NH2
C
O
C
H
COOH
R2
H
N
H2O
二肽
肽键
脱水缩合
氨基酸的结合方式:
脱水缩合
肽键
C
H
COOH
R2
H
N
OH
H
C
C
H
R1
NH2
C
O
C
H
R2
H
N
O
二肽
H2O
H2O
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，由多个氨基酸分子缩合而成的含有多个肽键的化合物，叫多肽。多肽通常呈链状，叫作肽链。
H2O
氨基酸的结合方式:
脱水缩合
三、蛋白质的结构及其多样性
1.氨基酸形成蛋白质的过程
氨基酸
二肽
三肽
多肽
一条多肽链折叠形成蛋白质
几条多肽链折叠形成蛋白质
折叠盘曲成空间结构
氢键
—SH
—SH
+
—S—S—
+
2H
许多蛋白质分子都含有两条或多条肽链，它们通过一定的化学键如二硫键相互结合在一起。
二硫键
由于氨基酸之间能够形成氢键等，从而使得肽链能盘曲、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质分子。
两条肽链
脱水缩合
盘曲折叠
氨基酸
肽链(一条或多条)
许多氨基酸通过肽键相互结合形成肽链，多肽链盘曲折叠构成了蛋白质分子的结构。
既然蛋白质都是按照上述方式构成的多肽链，为什么会有那么多种类的蛋白质呢？
？
蛋白质
三、蛋白质的结构及其多样性
2．蛋白质的多样性
◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇
◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎　
　（2）氨基酸种类不同，肽链结构不同
◇-◇-◇-◇-◇-◇
◇-◇-◇-◇
（3）氨基酸排列顺序不同，肽链结构不同
◇-◇-◎-◎-
◇-◇-◎-◎-
◎-◎-
◇-◇
-◎-◇-◇-◎-
（4）肽链的盘曲折叠及其形成空间结构不同，蛋白质种类不同
（1）氨基酸数目不同，
肽链结构不同
蛋白质多样性的原因
种类
数量
排列顺序
空间结构
结构多样
种类繁多
功能多样
氨基酸
肽链：
p31
正常红细胞是两面凹的圆盘状
由纤维状连接的血红蛋白组成的红细胞就会扭曲成镰刀状。
镰状细胞贫血患者的血红蛋白运输氧的能力会大为削弱
正常血红蛋白质形成的四聚体接近于球状
异常血红蛋白质会相互连接成纤维状
蛋白质的变性
原因：物理因素（高温、紫外线等）
化学因素（强酸、强碱、重金属盐、乙醇等）
蛋白质的盐析
原因：轻金属盐、铵盐的加入使得蛋白质的溶解度降低
结果：蛋白质析出
特点：可逆，加水后絮状物消失
结果：空间结构改变和破坏，肽键没有破坏，故仍能与双缩脲试剂发生紫色反应
特点：不可逆
与社会
的联系
P32
1．鸡蛋、肉类等经高温后蛋白质变性，更易消化。
2．细菌、病毒经过加热、酸、重金属处理后因蛋白质变性
而灭活。
3．动物、昆虫标本固定保存、防腐。
4．很多毒素是蛋白质，经甲醛固定，减毒、封闭毒性碱基
团作类毒素抗原，制作抗毒素。
1.从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次？
思考与讨论：氨基酸怎样构成蛋白质
氨基酸之间脱水缩合形成肽链
一条肽链的特定区域进行有规律的盘曲、折叠
这条肽链进一步盘绕形成一定的空间结构
四条肽链聚集在一起形成复杂空间结构
由氨基酸形成血红蛋白的示意图
2.进入人体消化道的蛋白质食物，要经过哪些消化酶的作用才能分解为氨基酸?这些氨基酸进入人体细胞后，需经过怎样的过程才能变为人体的蛋白质?人体中的蛋白质和食物中的蛋白质会一样吗?
食物蛋白
胃、胰、肠蛋白酶
多肽
肠肽酶
氨基酸
吸收
合成
人体的蛋白质
人体内氨基酸
思考与讨论：氨基酸怎样构成蛋白质
3.
如果用21个不同的字母代表21种氨基酸，若写出由10个氨基酸组成的长链，可以写出多少条互不相同的长链?试着说出蛋白质种类多种多样的原因(提示:一个蛋白质分子往往含有成百上千个氨基酸)。
2110
由n个氨基酸所构成的肽链的种类数是21n种
思考与讨论：氨基酸怎样构成蛋白质
蛋白质的相关计算
肽键
肽键
肽键
肽键
氨基
羧基
每个同学是一个氨基酸，相邻两个同学左手拉右手的地方形成肽键。
手拉手站成一排的同学就是一条肽链。
氨基酸数
肽链数
肽键数
脱去的水分子数
5
1
5
2
5
3
M
N-M
N-M
N个氨基酸形成多条肽链时：
3
3
2
2
N
4
4
=5-1
=5-2
=5-3
思考：N个氨基酸脱水缩合成环状肽？
四、蛋白质相关的计算：（笔记）
1.脱水数=
肽键数=
氨基酸个数－肽链条数
2.由n个氨基酸构成的环状肽：肽键数=脱水数=n。
3.至少含有的游离氨（羧）基数=肽链数
4.游离氨（羧）基数＝肽链数＋R基上的氨（羧）基数=各氨基酸中氨（羧）基的总数-肽键数
（环状肽：所含氨（羧）基只存在于R基中）
—C
NH2
H
R1
—C—
O
N—
H
C
H
R2
—C—
O
N—
H
C—
COOH
H
R3
肽链
氨基数和羧基数
（笔记）
蛋白质的相对分子质量
=
例如：一个由m个氨基酸形成的含有n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＝am-18(m-n)。
氨基酸总量——脱水量
（氨基酸的平均分子量×氨基酸数）－
（水的分子量×失去的水分子数）
=
（笔记）
C
C
H
R1
NH2
C
O
C
H
R2
H
N
O
肽键
C
H
COOH
R2
H
N
肽键
原子数的计算
N原子数=
O原子数=
肽键数+肽链数+R基中的N原子数
肽键数+肽链数×2+R基中的O原子数
（笔记）
几种数量关系总结如下：
现有36个氨基酸，共有37个—NH2和39个—COOH，共形成4条肽链，通过6个—S—S—形成空间结构，已知氨基酸平均相对分子质量为128，则
典例
1.肽键数=脱水数=
2.游离氨基=
游离羧基=
3.N原子数=
O原子数=
4.蛋白质的相对分子质量是=
5.氨基酸的相对分子质量减少了多少=
—C
NH2
H
H
—C—
O
N—
H
C—
CH3
H
COOH
—C—
O
N—
H
C—
H
CH2
C
O
NH2
—C—
O
N—
H
H
CH2
C
COOH
①
②
④
⑥
⑤
⑦
⑧
⑨
③
（1）该化合物中，①表示________，
③
表示________
，⑦表示________。
（2）该化合物有氨基________个，有羧基________个。该化合物的名称是______________。该化合物形成时脱去了
个水分子。
氨基
羧基
肽键
2
2
多肽
（四肽）
达标练习
3
变式1：胰岛素分子有A、B两条肽链，A链有21个氨基酸，B链有30个氨基酸，胰岛素分子中肽键的数目是（
）
A.49个
B.30个
C.50个
D.51个
解析：肽键数=氨基酸数-肽链条数=21+30-2=49，选A。
A
组成元素
C、H、O、N（P、S）
导致
氨基酸
种类：21种
必需氨基酸：8种
非必需氨基酸：13种
通式：
C
H
C
H2N
OH
O
R
特点：至少有一个－NH2和一个－COOH连在同一个C原子上
脱水缩合
多肽
组成蛋白质的氨基酸不同
氨基酸的数目不同
氨基酸排列顺序不同
多肽的空间结构不同
折叠盘旋
蛋白质
结构多样性
功能多样性
构成生物体，如结构蛋白
运输作用，如血红蛋白
催化作用，如酶
调节作用，如胰岛素
免疫作用，如抗体
导致
导致
脱水数=肽键数
=氨基酸数-肽链数=n-m
m条肽链构成的蛋白质，至少m个氨基，至少m个羧基
M(pro)=na-(n-m)×18
课堂小结
计算