高中生物人教版（2019）必修一2.4 蛋白质是生命活动的主要承担者（共31张ppt）

(共31张PPT)
第2章
组成细胞的分子
第4节
蛋白质是生命活动的主要承担者
问题探讨
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。
蛋白质是生命活动的主要承担者，也是生命活动的体现者。
一.
蛋白质的功能
结构蛋白
功能蛋白
构成细胞和生物体结构的重要物质。
例如：肌肉、头发、羽毛等。
1.
调节作用，传递信息：例如胰岛素
2.
催化作用：例如绝大多数酶
3.
运输作用：例如血红蛋白、转运蛋白
4.
免疫防御作用：抗体
一.
蛋白质的功能
功能多样性
结构多样性
结构和功能相适应
二.
蛋白质的基本组成单位——氨基酸
1.
组成人体蛋白质的氨基酸的组成元素：
C、H、O、N，有的还有S，故S为特征元素。
甲硫氨酸
二.
蛋白质的基本组成单位——氨基酸
2.
组成人体蛋白质的氨基酸的结构特点：
二.
蛋白质的基本组成单位——氨基酸
氨基酸的结构通式：
氨基的书写：
羧基的书写：
H2N—C—COOH
R
H
不要忘记短横！
二.
蛋白质的基本组成单位——氨基酸
2.
组成人体蛋白质的氨基酸的结构特点：
（1）至少有一个氨基和一个羧基；
（2）一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上；
（3）这个碳原子还连接有一个氢原子和一个R集团。
思考：不同氨基酸的区别在哪里？
R基不同
判断下列几种结构是否为氨基酸？
HOOC—C—C—COOH
H
H
H
NH2
H2N
CH2
CH2
COOH
C
COOH
H
CH2
SH
H2N
R基决定氨基酸种类，决定特殊元素，R基中也可能有氨基或者羧基。
随堂演练
甲硫氨酸的R基是—CH2—CH2—S—CH3，它的分子式是（
）
A.
C5H11O2NS
B.
C3H7S
C.
C4H11O2S
D.
C5H10O2N
A
氨基酸：C2H4O2N—R
二.
蛋白质的基本组成单位——氨基酸
3.
组成人体蛋白质的氨基酸的种类：
21种
必需氨基酸8种
非必需氨基酸13种
三.
蛋白质的形成过程
21种氨基酸
1010—1012种蛋白质
三.
蛋白质的形成过程
1.
脱水缩合过程
肽键
二肽：由两个氨基酸脱水缩合而成的化合物。
三.
蛋白质的形成过程
1.
脱水缩合过程
三肽：由三个氨基酸脱水缩合而成的化合物。
多肽：由多个氨基酸脱水缩合而成的化合物。
多肽通常呈链状结构，叫做肽链。
三.
蛋白质的形成过程
1.
脱水缩合过程
（1）多肽种类计算题
①有A、B、C三种不同的氨基酸无数个，可以形成多少种不同的二肽？
三肽？
n肽？
②有A、B、C三种不同的氨基酸各一个，可以形成多少种不同的二肽？
三肽？
32
33
3n
3×2
3×2×1
三.
蛋白质的形成过程
1.
脱水缩合过程
（2）脱水缩合过程计算题
①由两个氨基酸脱水缩合形成二肽，脱去水分子数目为____，形成肽键数为_______？
②由三个氨基酸脱水缩合形成三肽，脱去水分子数目为____，形成肽键数为_______？
③由n个氨基酸脱水缩合形成n肽，脱去水分子数目为____，形成肽键数为_______？
1
1
2
2
n-1
n-1
三.
蛋白质的形成过程
1.
脱水缩合过程
（2）脱水缩合过程计算题
肽链数目
氨基酸数
每个氨基酸平均分子量
肽键数
脱去水分子数目
多肽链的分子量
氨基（或羧基）数目
1条
n
a
n-1
n-1
an-18(n-1)
至少1个
三.
蛋白质的形成过程
1.
脱水缩合过程
（2）脱水缩合过程计算题
①由四个氨基酸脱水缩合形成两条肽链，脱去水分子数目为____，形成肽键数为_______？
②由六个氨基酸脱水缩合形成两条肽链，脱去水分子数目为____，形成肽键数为_______？
③由n个氨基酸脱水缩合形成m条肽链，脱去水分子数目为____，形成肽键数为_______？
2
2
4
4
n-m
n-m
三.
蛋白质的形成过程
1.
脱水缩合过程
（2）脱水缩合过程计算题
肽链数目
氨基酸数
氨基酸平均分子量
肽键数
脱去水分子数目
多肽链的分子量
氨基（或羧基）数目
1条
n
a
m条
n
a
n-1
n-1
an-18(n-1)
至少1个
n-m
n-m
an-18(n-m)
至少m个
三.
蛋白质的形成过程
1.
脱水缩合过程
（2）脱水缩合过程计算题
肽键数=脱去水分子数=氨基酸数-肽链数
游离氨基（或羧基）数=肽链数+R基中的氨基（或羧基）数
多肽链的分子量=氨基酸数目×氨基酸平均分子量—18×脱去水分子数
三.
蛋白质的形成过程
1.
脱水缩合过程
【思考】
若为肽环，上述结论还成立吗？
肽链数目
氨基酸数
氨基酸平均分子量
肽键数
脱去水分子数目
多肽链的分子量
氨基（或羧基）数目
1条
n
a
m条
n
a
肽环0条
n
a
n-1
n-1
an-18(n-1)
至少1个
n-m
n-m
an-18(n-m)
至少m个
n
n
an-18n
至少0个
随堂演练
人体的一个由29个氨基酸构成的环状多肽，其中有4个谷氨酸（R基为—CH2—CH2—COOH），下列有关该多肽的叙述，错误的是（
）
A.
有29个肽键
B.
可能没有游离的氨基
C.
至少有五个游离的羧基
D.
至多含有21种氨基酸
C
肽环：氨基酸数=肽键数=脱去水分子数
随堂演练
某蛋白质的结构如下图所示，其中—S—S—表示连接两条相邻肽链的二硫键，若该蛋白质由m个氨基酸构成，则每个蛋白质在形成时脱去的水分子数和减少的相对分子质量分别为（
）
A.
m个、18m
B.
(m-4)个、18（m-4)
C.
(m-3)个、18（m-3)+4
D.
(m-2)个、18（m-2)+4
若氨基酸之间形成二硫键，则每形成一个二硫键，相对分子质量减少
2。
D
三.
蛋白质的形成过程
1.
脱水缩合过程
（3）原子数计算题
C
H2N
H
R1
O
C
C
N
H
R2
H
H
N
O
C
C
R3
H
H
N
O
C
C
R4
H
H
N
O
C
C
R5
H
H
N
O
C
C
R6
H
OH
O
C
三.
蛋白质的形成过程
1.
脱水缩合过程
（3）原子数计算题
N原子数
O原子数
C原子数
H原子数
=氨基酸数+R基上的N原子数
=氨基酸数+肽链数+R基上的O原子数=肽键数+肽链数×2+R基上的O原子数
=各氨基酸中的H总数—脱去水分子数×2
=氨基酸数×2+R基上的H原子数＋2×肽链数
=氨基酸数×2+R基上的C原子数
随堂演练
一条肽链的分子式为C22H34O13N6，其水解后共产生下列三种氨基酸：
C
C
H
H
NH2
COOH
C
H
H3C
NH2
COOH
C
H
C
NH2
COOH
H
H
C
H
H
HOOC
据此判断，下列有关叙述错误的是（
）
A.
1个C22H34O13N6分子水解后可以产生3个谷氨酸
B.
1个C22H34O13N6分子含有5个肽键
C.
1个C22H34O13N6分子中存在一个游离的氨基和3个游离的羧基
D.
该化合物叫做六肽
三.
蛋白质的形成过程
2.
蛋白质的形成过程
C、H、O、N等元素
氨基酸
肽链
蛋白质
脱水缩合
多条肽链盘曲折叠
（一条或多条）
四.
蛋白质结构多样性的原因
以字母A，B，C，D，E……代表不同种类的氨基酸，你能形成多少种不同的蛋白质？
四.
蛋白质结构多样性的原因
氨基酸种类
氨基酸数目
氨基酸排列顺序
肽链的盘曲折叠方式及形成的空间结构
－COOH
肽链的两端
R基中
随堂演练
－NH2
－COOH
随堂演练
蛋白质的变性、水解、盐析