辽宁省大连市四十四中高一生物必修一《2.2生命活动的主要承担者－蛋白质》课件

(共36张PPT)
第2节
生命活动的主要承担者－蛋白质
必修一第二章
高考考点：
蛋白质的结构
蛋白质的功能
知识点分析：
1。氨基酸的种类
2。氨基酸的通式
3。氨基酸的脱水缩合
4。蛋白质的结构及其多样性
5。蛋白质的合成和相关计算
6。蛋白质的功能
含
蛋
白
质
丰
富
的
食
物
消化酶的作用
类比：蛋白质必需经过消化，成为各种氨基酸，才能被人体吸收和利用。
一、氨基酸及其种类
尽管蛋白质相对分子质量很大，分子结构复杂，但都由基
本单位－－氨基酸组成。组成生物体蛋白质的氨基酸约有２０种。
1.氨基酸的形成　
H
C
H
H
H
甲烷
H
C
H
H
COOH
乙酸
H
C
H
COOH
NH2
甘氨酸
羧基取代一个H原子
形成乙酸是一种脂肪酸
脂肪酸中与羧基相邻的
一个H原子被氨基取代
形成甘氨酸
比较几种氨基酸的结构式：
苏氨酸
CH3
CH
OH
CH
NH2
COOH
苯丙氨酸
CH2
CH
NH2
COOH
推导出氨基酸的通式
H
C
H
COOH
NH2
甘氨酸
C
CH
CH3
CH3
H2N
H
C
OH
O
缬氨酸
C
H2N
H
CH3
C
O
OH
丙氨酸
2.通式为：
注意：氨基酸通式在结构上的特点：
(a) R基不同、氨基酸不同。
每个氨基酸分子至少都含有一个氨基(—NH2)和一个羧基
(—COOH)，并且都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上。
思考： 氨基酸是如何构成蛋白质的呢？
必需氨基酸：人体细胞不能合成的氨基酸，共8种。
非必需氨基酸：人体细胞能够合成的氨基酸，共12种。
人体的必需氨基酸：
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。
甲硫氨酸也叫蛋氨酸。
必需氨基酸的种类在高中生物教材上为8种（如上），但是有的材料上为9种，多了组氨酸，原因是婴幼儿时期的合成速率不能满足机体需要，必须由食物供给，婴儿缺乏时患湿疹。有的资料上将精氨酸也归为必需氨基酸，原因是精氨酸虽能在人体内合成，但合成量不多，若长期缺也能造成负氮平衡。另外，半胱氨酸和酪氨酸在体内能分别由蛋氨酸和苯丙氨酸合成，这两种氨基酸如果在膳食中含量丰富，则有节省蛋氮酸与苯丙氨酸两种必需氨基酸的作用，因此有时称为半必需氨基酸。
R
C
H
C
NH2
O
OH
R`
C
H
COOH
N
H
H
H2O
脱水缩合
H
R
C
C
NH2
O
R`
C
H
COOH
N
H
肽 键
二肽
+
H2O
氨基酸的脱水缩合
相关知识点：
1脱氨和2转氨
3脱羧
转氨与必需或非必需氨基酸的关系：
氨基酸+酮酸=新的氨基酸+新的酮酸
（非必需氨基酸）
脱水
生成胺类物质
分子之间
分子内部
n 氨基酸分子（n > 3）
脱 水
缩 合
肽链
（多肽）
1条或几条肽链（肽链间以一定化学键连接）
螺旋、折叠、盘曲形成复杂的空间机构
蛋白质分子
思考：n个氨基酸形成一条肽链时，脱掉几个H2O？形成几个肽键？
如果n 个氨基酸形成m条肽链呢？
(n-1)个
(n- m)个
二、蛋白质的结构及其多样性
蛋白质的变性
天然蛋白质受理化因素的作用，使蛋白质的构象发生改变，导致蛋白质的理化性质和生物学特性发生变化，但并不影响蛋白质的一级结构，这种现象叫变性作用。变性的实质是次级键（氢键、离子键、疏水作用等）的断裂，而形成一级结构的主键（共价键）并不受影响。蛋白质变性后的蛋白质称变性蛋白质，其特点如下：　
(1)蛋白质的亲水性减少，其溶解度降低。在等电点的pH溶液中可发生沉淀，但仍能溶于偏酸或偏碱的溶液。
(2)生物活性丧失，如酶的催化功能消失，蛋白质的免疫性能改变等。
(3)变性蛋白质溶液的黏度往往增加。
(4)变性蛋白质容易被酶消化。
思考：能够导致蛋白质变性的因素有哪些？
知识点联系：DNA的热变性
95°C热变性
55 °C复性
72 °C延伸
TaqDNA聚合酶（耐高温）
PCR技术
蛋白质的种类多样性：
氨基酸种数不同
氨基酸数目不同
氨基酸序列不同
肽链空间结构不同
蛋白质结构
的多样性
蛋白质种类
的多样性
蛋白质功能
的多样性
1
2
人的红细胞和心肌细胞的主要成分都是蛋白质，为什么这两种细胞的功能却完全不同？
肌球蛋白
血红蛋白
注: 蛋白质结构的不同决定了其功能的不同
即蛋白质结构的多样性决定了其功能的多样性
三、蛋白质的功能多样性
血红蛋白分子
胰岛素结晶
蛋白质分子功能——蛋白质是一切生命活动的主要承担者
1.构成细胞和生物体的重要物质——结构蛋白
催化作用：如各种酶
调节作用：如调节新陈代谢、
生长发育的某些
激素等
免疫作用：如人体内抗体
2.功能蛋白
小结
一、蛋白质分子结构层次
元素组成 C、H、O、N等
基本元素：C、H、O、N
其它元素：S、Fe
基本单位 氨基酸
种类：20种
通式：
特点：
化学结构 多肽（肽链）
形成：多个氨基酸脱水缩合而成
肽键
特点：呈链状结构，又叫肽链，有
一定的氨基酸序列
空间结构 蛋白质分子
连接：肽链通过一定化学键连接
形成：螺旋、卷曲、折叠形成空 间结构
特点：具生物活性、多样性
R
C
H
COOH
NH2
有一 个—NH2和—COOH,且连在同
一碳原子上
脱 水
缩 合
二蛋白质是一切生命活动的主要承担者
1.我们平时所吃的食物中，一般都含有蛋白质，肉、蛋、奶和大豆制品中蛋白质含量尤其丰富。蛋白质必须经过消化，成为各种_______，才能被人体吸收和利用。
2. _______是组成蛋白质的基本单位。在生物体中组成蛋白质的氨基酸共有约_______种。
3.氨基酸的分子结构通式是______________，在结构上具有的特点是：每种氨基酸分子至少都含有一个_______（-NH2）和一个_______（ ），并且都有一个_______和_______连接在同一个_______上。各种氨基酸之间的区别在于_______的不同。
夯实基础填空练习：
4.人体中的必需氨基酸有_______种，非必需氨基酸有_______种。
5.氨基酸分子互相结合的方式是：一个氨基酸分子的_______和另一个氨基酸分子的_______相连接，同时脱去一分子的_______，这种结合方式叫做_______。连接两个氨基酸分子的化学键（______________）叫做_______。有两个氨基酸分子缩合而成的化合物，叫做_______。
6.有多个氨基酸分子缩合而成的，含有多个_______的化合物，叫做_______。多肽通常呈链状结构，叫做_______。肽链能_______、_______，形成具有一定_______的蛋白质分子。
7.蛋白质种类繁多的原因：在细胞内，每种氨基酸的数目_______，氨基酸形成多肽链时，不同种类氨基酸的_______千变万化，多肽链的_______、_______方式及其形成的_______千差万别，因此蛋白质分子的种类是极其多样的。
8.蛋白质的功能：许多蛋白质是构成______________的重要物质，称为_______；细胞内的化学反应离不开_______的催化，绝大多数酶是_______；有些蛋白质具有______________的功能（如血红蛋白能运输_______）；有些蛋白质起_______作用，能够调节_______；有些蛋白质有_______功能（如人体内的_______是蛋白质，可以帮助人体抵御病菌和病毒等抗原的伤害。）
可以说，一切生命活动都离不开_______，_______是生命活动的_____________。
高考真题回顾
（ 2005广东）27、下列关于生物大分子的叙述，正确的是（ 多选 ）
A、蛋白质是由多个氨基酸分子通过肽键相互连接而成的高分子化合物
B、DNA是一切生物遗传信息的载体
C、酶是生物体产生的具有催化活性的生物大分子
D、RNA通常只有一条链．它的碱基组成与DNA完全不同
高考真题回顾
（ 2004江苏）6．病毒侵入人体后，血液中会出现相应的抗体。抗体的基本组成单位及合成抗体的细胞器分别是
A．氨基酸和核糖体
B．氨基酸和高尔基体
C．核苷酸和核糖体
D．核苷酸和高尔基体
高考真题回顾
（2004江苏）14．动物体内甲种氨基酸通过转氨基作用生成乙种氨基酸，可以肯定的是
A．甲种氨基酸是必需氧某酸
B．甲种氨基酸是非必需氨基酸
C．乙种氨基酸是必需氨基酸
D．乙种氨基酸是非必需氨基酸
高考真题回顾
（广东2004）34．(4分)下图为一条肽链的分子结构简式。
据图填空回答：
合成肽链的细胞器是_______，在合成肽链时决定肽链的氨基酸种类和顺序的是________________________________。
这条肽链中的肽键数是____，构成肽链的氨基酸数目是______，
课堂巩固提高：
1．组成蛋白质的基本单位是（　 ）
A　氨基 　B　羧基 　 C　核苷酸 　D　氨基酸
2.如果某蛋白质由64个氨基酸构成一条多肽链，那么该肽链含有肽键( )
A　62个 　B　 63个 　 C　 64个　　 D 65个
3.下列有关蛋白质的叙述中，不正确的是（ 　）
A　蛋白质是生命活动的主要体现者
B　调节细胞代谢的激素都是蛋白质
C　蛋白质是一种高分子有机化合物
D　动物和人体产生的抗体是蛋白质
D
B
B
4、胰岛素分子是一种蛋白质，由51个氨基酸缩合而成，含两条肽链。
⑴胰岛素分子中含 个肽键。
⑵这51个氨基酸形成胰岛素后，相对分子质量比原来51个氨基酸的总分子量减少了 ；
⑶胰岛素是治疗糖尿病的最佳药物，其只能注射不能口服，原因是：
;
49
882
胰岛素是蛋白质，其口服后将被消化液消化，失去疗效
5、有一种二肽的化学式是C8H14N2O5，水解后得到丙氨酸和另一种氨基酸M，M的化学式是（ B ）
A、C5H7NO3 B、C5H9NO4
C、C5H11NO5 D、C5H7NO4
5催产素、牛加压素、血管舒张素是氨基酸数量相同的蛋白质，但其生理功能不同，主要原因是
A．氨基酸数量不同 　　　B．蛋白质合成场所不同
C．蛋白质合成时期不同 D．氨基酸排列顺序不同
6鸡蛋煮熟后，蛋白质变性失去活性，这是由于高温破坏蛋白质的
A.肽键 B.肽链 C.氨基酸 D.空间结构
7 两个氨基酸分子缩合脱水生成二肽,脱去的水分子中的氧来自于
A、羧基 　　B、氨基 　 C、R基 D、羧基和氨基