河北省石家庄第十五中学高二生物 生命活动的承担者-蛋白质 课件

(共58张PPT)
第二节 生命活动的主要承担者
—蛋白质
回顾旧知 整体感悟
请同学们根据日常生活常识回答下列问题
1、你知道人体需要哪些营养成分吗？
2、你认为什么样的食品营养最丰富？
说出你的理由？
3、食物中的蛋白质是怎样被人体吸收利用的？
食物中的蛋白质必需经消化，分解成氨基酸，才能被人体吸收，用于自身蛋白质的合成
组成蛋白质的基本单位
-------氨基酸
参看下面的小资料，对氨基酸先有一个大致的了解
1、氨基酸是一种小分子有机物
2、它的分子中同时含有（—NH2）氨基和羧基（—COOH），所以氨基酸具有酸碱两性
3、生物体中组成蛋白质的氨基酸有20种
观察下面几种常见的氨基酸的分子结构式，想一想它们分子结构中的相同点和不同点
C
H
NH2
H
C
O
OH
甘氨酸
C
H
NH2
CH
C
O
OH
CH3
CH3
缬氨酸
C
H
NH2
C
O
OH
CH3
C
H
NH2
CH
C
O
OH
CH3
CH3
CH2
亮氨酸
丙氨酸
C
H
R
H
N
H
OH
C
O
COOH
C
H
R
H2N
氨基酸的种类和性质是由R基的不同所决定的
C
H
NH2
H
C
O
OH
C
H
NH2
CH
C
O
OH
CH3
CH3
C
H
NH2
C
O
OH
C
H
NH2
CH
C
O
OH
NH2
C
O
OH
CH2
SH
氨基酸的R基上也可以有氨基、羧基，也可以有其它化学基团
氨基酸的结构特点
只有氨基或只有羧基，或氨基或羧基没有连在同一个碳原子上的物质不是氨基酸
每个氨基酸至少有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH)，并且氨基和羧基连在同一个碳原子上。
找一找下列氨基酸中的氨基、羧基和—R基，说一说它们为什么是氨基酸
COOH
C
H
CH2
H2N
COOH
天冬氨酸
COOH
C
H
(CH2)4
H2N
赖氨酸
NH2
深入探究 把握精髓
COOH
C
H
CH2
H2N
SH
半胱氨酸
蛋白质的元素组成
C、H、O、N四种元素，大多数还含有S
根据上述氨基酸的结构式，推导一下蛋白质可能的元素组成
问题探讨：下列物质是组成生物体蛋白质的氨基酸吗 为什么？
CH2
H2N
COOH
CH2
B
CH2OH
CH2
H2N
D
COOH
CH2
H2N
A
CH
H2N
COOH
COOH
CH2
C
√
√
×
×
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
√
√
氨基酸之间的脱水缩合
深入探究 把握精髓
问题探讨： 氨基酸与氨基酸之间是如何连接起来形成蛋白质的？
请认真阅读P22页第一个自然段，独立思考下列问题，思考成熟后举手发言。
1、两个相邻氨基酸之间的结合方式是怎样的？两个氨基酸分子缩合而成的化合物叫什么？
2、连接两个氨基酸分子的化学键叫什么？这个键是怎样形成的？
3、试着将课本上的甘氨酸和丙氨酸缩合成一个二肽。
脱水缩合
氨基酸分子相互结合的方式：
两相氨基酸脱水缩合形成的物质：
二肽
连接两个氨基酸分子的化学键：
肽键（－NH－CO－）
一个肽键的形成：
在两个氨基酸的氨基（－NH2）和羧基（－COOH）间脱去一分子水形成的
C
H
R1
C
H
COOH
R2
NH2
C
O
H
N
H
OH
H2O
C
H
R1
NH2
C
O
C
H
COOH
R2
H
N
二肽
肽键
二肽：由两分子氨基酸脱去一分子水后形成的化合物
形成一个二肽的同时会有一分子水生成。
这一分子水中的二个H一个来自氨基酸的羧基，一个来自另一氨基酸的氨基，那个氧来自氨基酸的羧基
请试着将下面的天冬氨酸和赖氨酸脱水缩合形成二肽的过程写出来，先独立完成，然后小组内同学间交换批改，完成后小组派代表到台前展示
COOH
C
H
CH2
H2N
COOH
天冬氨酸
COOH
C
H
(CH2)4
H2N
赖氨酸
NH2
问题思考： 氨基酸与氨基酸脱水缩合形成的二肽与原来的氨基酸相比，分子量有什么变化？
形成的二肽的分子量会比原来减少一个水分子的分子量（18）
问题思考： 氨基酸与氨基酸脱水缩合形成的二肽后氨基和羧基的数量发生了什么变化？
脱水缩合形成肽键时会破坏一个氨基和一羧基
掌握要点 能力提升
问题探讨： n个氨基酸如何发生脱生缩合？
肽键
C
H
COOH
R2
H
N
OH
H
C
C
H
R1
NH2
C
O
C
H
R2
H
N
O
C
C
H
R1
NH2
C
O
C
H
R2
H
N
O
肽键
C
H
COOH
R2
H
N
肽键
三肽
三个氨基酸脱去两分子水，形成两个肽键，形成的肽叫三肽
四个氨基酸脱去三分子水，形成三个肽键，形成的肽叫四肽
N个氨基酸脱去N-1分子水，形成N-1个肽键，构成一条肽链
脱去水的数=肽键数
N个氨基酸脱水缩合形成一条肽链
脱水失去的水分子数=肽键数
=氨基酸数（N)—1
问题思考： 氨基酸脱水缩合形成的肽链就是蛋白质吗？
请认真识别下面血红蛋白质的结构图和由氨基酸形成蛋白质的示意图，独立思考下列问题
1、一个蛋白质分子中只能含有一条肽链吗？
2、肽链是如何构成蛋白质分子的？
3、肽 链和蛋白质的区别是什么？
由氨基酸形成蛋白质的示意图
氨基酸
二肽
三肽
：
多肽
一条多肽链盘曲折叠形成蛋白质
多条多肽链盘曲折叠形成蛋白质
血红蛋白
肽链1
肽链3
肽链4
肽链2
一个蛋白质分子可以由一条或多条肽链构成，这些肽链之间以一定的化学键连接起来
在蛋白质分子中肽链不呈直线，也不在一个平面上，而是形成更为复杂的空间结构
蛋白质的结构层次：
由不同种类和数目的氨基酸分子按一定的顺序脱水缩合构成肽链
由一条或多条肽链以一定的化学键相连，形成具有一定空间结构的蛋白质分子
由C、H、O、N等化学元素组成20种氨基酸
知识拓展1
问题探讨： n个氨基酸发生脱生缩合形成m条肽链时，形成的肽键数、脱去的水分子数、形成蛋白质的分子量减少多少？
1、脱水失去的水分子数=肽键数
=氨基酸数（n)—肽链的条数(m)
2、蛋白质的分子量减少
=（氨基酸数n—肽链的条数m）×18
3.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）。
知识拓展2
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
氨基酸数目不同，肽链的结构则不同；
氨基酸种类不同，肽链的结构则不同；
氨基酸排列顺序不同，肽链的结构则不同；
蛋白质分子中的肽链条数和空间结构不同，蛋白质分子的结构也不同
请你以3种氨基酸脱水缩合为例，算一算它们能形成几种三肽化合物
蛋白质分子的结构具有多样性
决定蛋白质分子结构的多样性的因素
①氨基酸种类不同
②氨基酸数目不同
③氨基酸排列顺序不同
④蛋白质空间结构不同
蛋白质的功能
结合图2-7阅读课本P23页，了解生物体内的常见蛋白质的功能，并将常见蛋白质的功能总结出来
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：
2、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
胃蛋白质酶结晶
3、运输作用：有些蛋白质具有运输载体的功能。如血红蛋白、载体蛋白。
血红蛋白
4、调节生命活动：有些蛋白质起信息传递的作用，能够调节机体的生命活动，如胰岛素、生长激素。
细胞分泌胰岛素
5、免疫作用： 　
　
　抗体
蛋白质功能也具有多样性
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
蛋白质功能多样性是由其结构多样性所决定的
蛋白质是怎样的
1、蛋白质是一种大分子有机物，它的分子量很大
2、它由C、H、O、N四种元素构成，有的还含有S等其它元素
3、蛋白质的结构具有一定的层次性
4、蛋白质分子既具有结构的多样性也具有功能多样性
蛋白质分子的概念图
元素组成
C、H、O、N等
氨基酸
多肽
蛋白质
功能具有多样性
分子结构多样性
约20种
基本单位
COOH
C
H
R
H2N
肽键
蛋白质的性质
1、蛋白质易变性失活
蛋白质遇高温、强酸、强碱、重金属等条件，空间结构被破坏失去生物学活性
很多有毒物质引起机体中毒的原理就是使机体的蛋白质发生变性而失去其功能
2、蛋白质能发生水解反应
初步水解：断开部分肽键
成为多肽
彻底水解：断开全部肽键
成为氨基酸
蛋白质在消化道中被消化的过程就是在酶的催化作用下被水解的过程
3、蛋白质能发生特定的颜色反应
蛋白质与双缩脲试剂发生反应生成特定的紫色物质
双缩脲试剂可用于生物组织中蛋白质的鉴定
联系生活 学以致用
请同学们阅读P21页“与生活的联系”，再结合日常生活常识回答下列问题
1、人体所需的氨基酸的来源是什么？
2、人体所需要的20种氨基酸是否需要全部从食物中获取？
3、我们所吃的食品的氨基酸种类和含量是否相同？谈一谈怎样的饮食才能获得均衡的营养？
非必需氨基酸：共12种，人体可自身
合成的氨基酸
必需氨基酸：共8种，人体不能自身合
成的氨基酸。
赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、甲硫氨酸、缬氨酸
20种氨基酸
请同学们阅读P23页“与生活的联系”，再结合日常生活常识回答下列问题
1、从水解的角度说，蛋白质变性后有什么水解的难易程度有什么不同？
2、据此可以推测怎样吃鸡蛋更有利于身体健康？