2021-2022学年高一上学期生物人教版（2019）必修1 2.4 蛋白质是生命活动的主要承担者课件（45张ppt）

(共45张PPT)
2.4蛋白质是生命
活动的主要承担者
知识点回顾
细胞中含量最多的化合物是 。
在细胞干重条件下，含量最多的化合物是 。
组成细胞的有机化合物中，含量最多的是 。
蛋白质与 发生作用，产生 反应。
水
蛋白质
蛋白质
双缩脲试剂
紫色
说一说生活中富含蛋白质的食物有哪些？
蛋白质的功能
头发，羽毛，蛛丝以及
肌肉等主要成分是蛋白质。
①结构蛋白
参与组成细胞结构
胰岛素调节生命活动
血红蛋白运输氧气
信息传递和调节作用
蛋白质具有运输作用
细胞中的化学反应离不开酶的催化
绝大多数酶的本质都是蛋白质
抗体是具有免疫功能的蛋白质，可帮助人体抵抗细菌，病毒等病原体的危害。
蛋白质具有免疫功能
结构蛋白
免疫功能
调节功能
催化作用
蛋白酶
运输功能
细胞的各项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。
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。
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？
组成动物和人体的胶原蛋白是相似的物质。
这种手术缝合线要变成小分子物质才能被吸收；
因此说蛋白质在化学组成上应该可以分解成更小的分子。
必需氨基酸：人体细胞不能合成的，必须从外界环境中直接获取的氨基酸，共8种。
非必需氨基酸：人体细胞能够合成的氨基酸，共13种。
赖氨酸、亮氨酸、苏氨酸、色氨酸、缬氨酸、
苯丙氨酸、甲硫氨酸、异亮氨酸
氨基酸的分类
一(异)家（甲）携（缬）两（亮）三（色）本（苯）书（苏）来（赖）
蛋白质的基本组成单位——氨基酸
结构特点：
每种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接在同一个碳原子上。
碳原子还连接一个H原子和一个侧链基团，用R表示。
一个“中心”
三个“基本点”
氨基
羧基
R基 决定氨基酸种类
分子式：C2H4O2N—R
蛋白质的基本组成单位——氨基酸
氨基
羧基
R基 决定氨基酸种类
蛋白质的基本组成单位——氨基酸
每种氨基酸都只有一个氨基和一个羧基吗？
每种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。
CH2 —CH2 —COOH
　　 │
H2N—C —COOH
│
H 谷氨酸
CH2 —CH2 —CH2 —CH2 —NH2
│
H—C —COOH
│
NH2 赖氨酸
蛋白质的基本组成单位——氨基酸
思考:蛋白质由哪些化学元素组成
很多重要的蛋白质还含有S元素。
蛋白质主要由C、H、O、N 4种化学元素组成。
蛋白质的基本组成单位——氨基酸
当堂检测
1、谷氨酸的R基为—C3H5O2，1分子谷氨酸含有的C、H、O、N原子数依次是（ ）
A.5、9、4、1 B. 4、8、5、1
C. 5、8、4、1 D. 4、9、4、1
A
2、下列哪项不是构成蛋白质的氨基酸( )
B
OH
H2O
H
C
N
C
H
O
H
R1
OH
H
C
N
C
H
O
H
R2
肽键
两个氨基酸通过脱水缩合的方式连接在一起
连接两个氨基酸的化学键叫做肽键，表示方法：-NH-CO-
由 2 个氨基酸脱去 1 分子水形成的化合物叫做二肽
OH
H
失去H2O
肽键
由 3个氨基酸脱去2分子水形成的化合物叫做多肽
由三个或三个以上氨基酸分子组成的肽叫多肽
一条肽链上至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基
2个
氨基酸
肽链
失去H2O
1条
n-1个
n个
n-2个
脱去的水分子数 =肽键数
=氨基酸分子数-肽链条数
肽键
（ ）
1个
（ ）
1个
3个
1条
（ ）
2个
（ ）
2个
…
1条
（ ）
n-1个
（ ）
n个
2条
（ ）
（ ）
n-2个
n个
m条
n-m个
n-m个
…
…
表示一个氨基酸
（ ）
（ ）
—SH
—SH
+
—S—S—
+
2H
两条肽链
巯基
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。
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。
二硫键
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
进一步盘绕形成一定的空间结构
多条肽链聚集在一起形成复杂的空间结构
多肽及蛋白质的形成
多肽及蛋白质的形成
一条或多条肽链经盘曲、折叠，形成具有一定空间结构的、能行使一定功能的蛋白质。
为什么氨基酸只有21种，但蛋白质种类却可以达到1010~1012种？
蛋白质多样性的原因：
氨基酸水平
多肽水平：
氨基酸的种类不同
氨基酸的数目成千上万
氨基酸的排列顺序千变万化
多肽链的数目、盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别。
盐析：向蛋白质溶液中加入食盐，可以降低蛋白质的溶解度，使蛋白质凝聚而从溶液中析出，这种作用叫作盐析。盐析是物理变化，可复原，即是一个可逆的过程，故不影响蛋白质的性质。
△蛋白质的盐析和变性
变性：蛋白质由于高温、强酸碱、重金属盐等因素导致空间结构被破坏的过程称为变性,是不可逆，变性的过程肽键不断裂。
水解：蛋白质或者多肽中肽键断裂，分解为氨基酸的过程称为水解，和脱水缩合的过程相反，这个过程需要蛋白酶或者肽酶的催化。
△蛋白质的水解和氧化分解
氧化分解（代谢）：将蛋白质分解成CO2、水、尿素并释放能量的过程。
※蛋白质的水解
完全水解
部分水解
需要多种酶协同作用才能使蛋白质完全水解
各种氨基酸混合物
各种氨基酸和多肽的混合物
※糖尿病病人只能注射而不能口服胰岛素
因为胰岛素是一种蛋白质，口服会在消化道里以蛋白质的形式被消化成氨基酸，而失去胰岛素的功能。
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。
结构与功能相适应
正常血
红蛋白
异常血
红蛋白
镰状细胞贫血患者的血红蛋白运输氧的能力会大为削弱
蛋白质的结构及其多样性
人类许多疾病与人体细胞内肽链的折叠错误有关，如囊性纤维病、阿尔茨海默症、帕金森病等。
难点突破：
与蛋白质有关的计算
1、有关氨基酸排列顺序的计算
①A、B、C三种氨基酸，每种氨基酸数目不限的情况下
②A、B、C三种氨基酸，每种氨基酸只有一个的情况下
可形成三肽的种类：
可形成三肽的种类：
3×3×3=27种
3×2×1=6种
排列组合法
AB和BA是一样的二肽吗？
2.肽键数、脱水数的计算
氨基酸数和肽链条数 肽键数 脱水数
n个氨基酸形成一条肽链
n个氨基酸形成m条肽链
3-1
3-1
2-1
2-1
n-1
n-1
8-2
8-2
n-m
n-m
★规律1：肽键数 =脱水数=氨基酸数-肽链数
n个氨基酸形成环状多肽
n
n
氨基酸
肽键
例：血红蛋白分子中含574个氨基酸，4条肽链，在形成此蛋白质分子时，脱下的水分子数和形成的肽键的数目分别是 （ ）
A．573和573 B．573和570
C．570和573 D．570和570
D
练习：免疫球蛋白IgG的结构示意图如下图，其中
-s-s-为二硫键。若该IgG由m个氨基酸构成，则该IgG的肽键数和脱去部分的相对分子质量为（ ）
A、m个；18（m-4）+6
B、m+1个；18（m-4）
C、m-2个；18m+6
D、m-4个；18（m-4）+6
3.蛋白质分子质量的计算
氨基酸→蛋白质+水
★规律2：蛋白质质量＝氨基酸数×氨基酸平均质量－18×脱水数
练习3：全世界每年有成千上万人由于吃毒蘑菇而身亡，其中鹅膏草碱就是一种毒菇的毒素，它是一种环状八肽。若21种氨基酸的平均分子量为128，则鹅膏草碱的分子质量为 。
880
8×128-18×8=880
4、氨基、羧基的计算
一条多肽链中至少含有 个氨基， 羧基。其他的氨基和羧基来自 。
n条多肽链中至少含有 个氨基， 羧基。其他的氨基和羧基来自 。
1
1
R基
n
n
R基
★规律3：至少氨（羧）基数=肽链数
氨（羧）基数 =肽链数+R基氨（羧）基
5.多肽链中原子数计算
氨基酸的分子式为：
C2H4O2N-R
多肽O原子数=
多肽N原子数=
=氨基酸数+肽链数+R基中O原子数
2×氨基酸数-水分子数+R基中O原子数
氨基酸数+R基中N原子数
+
H2O
n个氨基酸
多肽
已知胰岛素由2条肽链，51个氨基酸组成。该蛋白质至少含有O原子 个，至少含有N原子 个。
53
51
原子守恒法
练习：如图为由50个氨基酸形成的多肽示意图，其中含有4个丙氨酸(R基为—CH3)。现脱掉其中的丙氨酸，得到____________________(脱下的氨基酸均以游离态正常存在)，请回答下列问题：
(1)水解得到的几种有机物比原五十肽增加了____个氧原子。
8
练习：如图为由50个氨基酸形成的多肽示意图，其中含有4个丙氨酸(R基为—CH3)。现脱掉其中的丙氨酸，得到4条多肽链和5个氨基酸(脱下的氨基酸均以游离态正常存在)，请回答下列问题：
(2)新生成的4条多肽链至少含有____个游离的羧基，若将这4条多肽链重新连接成一条长链，则将脱去____分子H2O。
4
3
练习：如图为由50个氨基酸形成的多肽示意图，其中含有4个丙氨酸(R基为—CH3)。现脱掉其中的丙氨酸，得到4条多肽链和5个氨基酸(脱下的氨基酸均以游离态正常存在)，请回答下列问题：
(3)若将得到的5个氨基酸缩合成五肽，则有____种不同的氨基酸序列。
5
一条由39个氨基酸形成的环状多肽，其中有4个谷氨酸(R基为
—CH2—CH2—COOH)，则该多肽(　　)
A．有38个肽键
B．可能没有游离的氨基
C．至少有5个游离的羧基
D．至多有36种氨基酸
B
某多肽分子式是C21HxOyN4S2。已知该多肽是由下列氨基酸中的几种原料合成的。亮氨酸(C6H13NO2)、天门冬氨酸(C4H7NO4)、苯丙氨酸(C9H11NO2)、丙氨酸(C3H7NO2)、半胱氨酸(C3H7NO2S)。下列对该多肽的叙述不正确的是A．有3个肽键
B．水解后得到4种氨基酸
C．含有氧原子数和氢原子数分别为5和32
D．只有1个游离羧基
B