2021-2022学年高一上学期生物人教版（2019）必修一2.4蛋白质是生命活动的主要承担者课件（55张ppt）

(共55张PPT)
第二章
组成细胞的分子
第4节
蛋白质是生命活动的主要承担者
主要内容
1.归纳概括氨基酸的结构通式和特点，阐明氨基酸是蛋白质的基本组成单位
2.分析蛋白质分子结构多样性和功能多样性的关系
3.说出氨基酸构成多肽链或蛋白质分子的过程
4.阐明蛋白质是生命活动的主要承担者，认同蛋白质与人体营养、健康等关系密切
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CONTENT
问题探讨：从某些动物的组织中提取的胶原蛋白，可以用来制作手术缝合线。手术一段时间后，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？
2.这种缝合线发生什么样的化学变化才能被吸收？
构成生物体：如结构蛋白（羽毛、肌肉、头发等）
催化作用：如酶（淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等）
运输作用：如载体蛋白、血红蛋白等
传递信息、调节生命活动：如胰岛素、生长激素
免疫功能：如免疫球蛋白、抗体
一、蛋白质的功能
生命活动的主要承担者
一、蛋白质的功能
蛋白质
结构蛋白：
功能蛋白
细胞和生物体的结构成分
羽毛、肌肉、头发等的主要成分
催化功能：绝大多数酶
运输功能：血红蛋白、载体蛋白
调节机体生命活动：胰岛素
免疫功能：抗体
（信息传递功能）
蛋
白
质
功
能
组成：蛋白质是构成细胞和生命体的基本结构，这类蛋白质叫结构蛋白
蛋
白
质
功
能
催化：大多数酶都是蛋白质
蛋
白
质
功
能
运输的载体
血红蛋白运输氧气
煤气中毒是咋回事儿呢？
蛋
白
质
功
能
调节——胰岛素
蛋
白
质
功
能
免疫——大多数抗体是蛋白质
蛋
白
质
功
能
②催化作用—如酶
③运输作用—如红细胞中的血红蛋白
①结构组成—构成细胞和生物体的重要物质（结构蛋白），如肌球蛋白
⑤免疫作用—如抗体
④调节作用—如胰岛素、生长激素
除①为结构蛋白外，其余为功能蛋白。
肌球蛋白
血红蛋白
蛋白质结构的不同决定了其功能的不同
蛋白质结构的多样性决定了其功能的多样性
如此复杂的结构是由基本单位氨基酸构成的
人血红蛋白分子式：C3032H4816O872N780S8Fe4
蛋白质的主要功能和实例(连一连)
?构成细胞和生物体的结构物质
c肌肉、毛发中的蛋白质
?免疫功能
?运输功能
?催化功能
?调节机体的生命活动
b血红蛋白
a绝大多数酶
d胰岛素
e抗体
小试牛刀
蛋白质
蛋白酶
多肽
肽酶
氨基酸
人体中蛋白质的消化吸收
人体氨基酸来源：1、人体合成
2、从食物中获取
蛋白质能被人体直接吸收吗？
不能，蛋白质是生物大分子要经过消化，
水解为
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.
C
H
C
H
H2N
OH
O
甘氨酸
C
H
C
H2N
OH
O
CH3
CH3
缬氨酸
C
H
C
H2N
OH
O
CH3
丙氨酸
C
H
C
H2N
OH
O
CH2
CH3
CH3
亮氨酸
CH
CH
讨论：这些氨基酸的结构有什么共同特点？
氨基
由一个氮原子，两个氢原子组成
化学结构式：
—N—H
H
或：
—NH2
或：
H2N—
羧基
由一个碳原子，两个氧原子，一个氢原子组成
化学结构式：
—C—OH
或：
—COOH
O
或：
HOOC—
强调：
氨基：
NH2
羧基
：
COOH
R基：
R
书写化学基团，短线一定要带上
C
H
C
H2N
OH
O
R
氨基
羧基
侧链基团
特点：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。
区分各种氨基酸种类的重要标志
1.
结构通式
二、氨基酸
氨基酸的结构
人的不同在于脸，
氨基酸的不同在于R基
氨基
（-NH2）
H
C原子
羧基
（-COOH）
R基
蛋白质元素组成：
C
H
O
N
（
S
）
壹
非必需氨基酸（成人13种）
必需氨基酸（
成人8种，婴儿9种）
人能否合成
（21种）
2、氨基酸种类：
判断：
（1）必需氨基酸是指人必需的氨基酸（
）
（2）非必需氨基酸是指人不一定需要的氨基酸（
）
×
×
（人不能合成）
思考：有些同学有“偏食”的习惯，请分析
这种习惯好不好？
氨基酸(21种)是组成蛋白质的基本单位
与社会的联系
必需氨基酸：
缬氨酸
异亮氨酸
亮氨酸
苯丙氨酸
甲硫氨酸
色氨酸
苏氨酸
赖氨酸
必须从外界环境种直接获取的的氨基酸。
非必需氨基酸：
可以体内合成的氨基酸。
人能否合成
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
吃啥补啥？
为什么蛋白质能够承担如此多样的功能？
这与蛋白质的多样性有关
生物界的蛋白质种类多达1010~1012种
请阅读P30，思考下列问题：
（1）氨基酸如何连接在一起构成蛋白质？
（2）什么是肽键、二肽、多肽、多肽链？
（3）氨基酸形成蛋白质过程中，形成一个肽键，脱去几分子水？
C
H
COOH
R2
H
N
OH
H
C
NH2
C
H
R1
O
肽键
H2O
NH2
NH
1、氨基酸的结合方式:
脱水缩合
三、蛋白质的结构及其多样性
H2O
三肽
2.氨基酸分子经过不断的脱水缩合形成一条多肽链。
1、2个氨基酸脱水缩合，脱水______个，形成______个肽键，
形成的化合物叫做________。
2、3个氨基酸脱水缩合，脱水______个，形成______个肽键，
形成的化合物叫做________。
1
1
二肽
2
2
三肽
3、N个氨基酸脱水缩合形成一条肽链，脱水______个，形成
______个肽键，形成的化合物叫做________。
N-1
N-1
多肽
4、N个氨基酸脱水缩合形成两条肽链，脱水______个，形成
______个肽键。
N-2
N-2
X
N-X
X-1
N-X-1
补充强调：含两个以上肽键化合物的鉴定
氨基酸
—————
肽链
—————
具有空间结构
的蛋白质
肽链和蛋白质是一回事吗？
多肽链中不相邻的氨基酸之间常常会规则性的形成氢键
多肽链中侧链基团相互作用使肽链具有一定的空间结构
有些蛋白质含有多条多肽链，不同肽链之间依靠一定的作用维系在一起。图示胰岛素的两条肽链通过二硫键维系在一起。
—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
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
模拟题提示：
血红蛋白的四条多肽链不是靠二硫键维系在一起的。教辅和模拟题可能会认为四条多肽链是依靠二硫键维系在一起的。
3.从氨基酸到蛋白质的结构层次
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
问题1：
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，可以写出多少种互不相同的长链？
问题2：
正常蛋白质
导致疯牛病的异常蛋白质
氨基酸序列相同的多肽链可能为盘曲、折叠方式的不同形成不同的空间结构。
氨基酸种类不同
氨基酸数目不同
氨基酸排列顺序不同
盘曲、折叠方式及其形成的空间结构
肽链结构的多样性
蛋白质功能的多样性
蛋白质结构的多样性
4、蛋白质的结构及其多样性
蛋白质的结构与其功能相适应
正常血
红蛋白
异常血
红蛋白
每一种蛋白质分子都有与它所承担功能相适应的独特结构，如果氨基酸序列改变或蛋白质的空间结构改变，就可能会影响其功能。
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
1.蛋白质变性是指蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间结构遭到破坏，从而导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象
问题：
两种鸡蛋加工方法的原理是什么？
变性使蛋白质的空间结构变得伸展、松散
四、蛋白质的变性和盐析
鸡蛋、肉类经煮熟后蛋白质变性就不能恢复原来状态。原因是高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，容易被蛋白酶水解，因此吃熟鸡蛋、熟肉容易消化。
经过加热、加酸、加酒精等引起细菌和病毒的蛋白质变性，可以达到消毒、灭菌的目的。
在鸡蛋清中加入一些食盐，就会看到白色的絮状物
兑水稀释后，你会发现絮状物消失
——在食盐的作用下析出的蛋白质
盐析是可逆的
——蛋白质的结构没有发生变化
2.盐析
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
联系生活
想一想:哪些食品富含蛋白质?
（1）大豆制品；
（2）奶类制品；（3）肉蛋类食品。
蛋白质
蛋白质的功能
蛋白质的结构
相适应
氨基酸
多肽链中氨基酸排序
多肽链有律的折叠、盘曲
多肽链进一步地盘绕
不同多肽链之间相连
缩合
主链
R基团
空间结构
变性
失去
结构
调节
催化
运输
破坏
免疫
如
基本单位
结构通式
生命活动
属于
生物科学史话
课后习题
×
√
一、概念检测
1.判断下列有关蛋白质的表述是否正确。
（1）蛋白质彻底水解的产物是氨基酸。（
）
（2）氨基酸仅通过脱水缩合的方式就可以形成蛋白质。（
）
（3）只有细胞内才有蛋白质分布。（
）
（4）蛋白质的空间结构与其功能密切相关。（
）
2.质量相等的下列食物中，蛋白质含量最多的是（
）
A.烤牛肉
B.烤甘薯
C.馒头
D.米饭
4.下列物质中，不属于蛋白质的是（
）
A.胰岛素
B.胆固醇
C.胃蛋白酶
D.抗体
×
√
A
B
课后习题
2.某种脑啡肽具有镇痛作用，可以作为药物来使用，它的基本组成单位是氨基酸。下面是该脑啡肽的结构式。回答下列问题。
（3）如果上图中的氨基酸顺序发生了改变，它还会具有脑啡肽的功能吗？为什么？
必需氨基酸是人体细胞不能合成的氨基酸，必须从食物中获得，因此人们格外注重它的种类和含量。
因为氨基酸的排列顺序决定了脑啡肽的功能，所以当氨基酸排列顺序变了，新的物质就不具有脑啡肽的镇痛功能。
3.在评价各种食物中蛋白质成分的营养价值时，人们格外注重其中必需氨基酸的种类和含量。这是为什么？
课后习题
3.下列物质中，属于构成蛋白质的氨基酸的是（
）
A.NH2-CH2-COOH
B.NH2-CH2-CH2OH
C.NH2-CH-(CH2)2-COOH
D.HOOC-CH-CH2-COOH
NH2
COOH
二、拓展应用
1.民间有一种“吃什么补什么”的说法，如吃鱼眼能明目，喝虎骨酒可以壮筋骨。请你运用本节所学的知识对这种说法作出评价。
食物中的蛋白质是大分子有机物，它们都要被消化成小分子物质才能被人体细胞吸收。小分子都要在人体细胞内重新合成不同的蛋白质在人体内执行不同的功能。
A