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（课件共33张ppt）

(共33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
蛋白质的功能
结构蛋白
催化作用
运输作用
调节作用
免疫作用
口诀：催运免调结
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
一、蛋白质的功能
蛋白质结构的多样性
蛋白质功能的多样性
　　为什么蛋白质有许多种类和功能
　　与其组成和结构有关吗
二、蛋白质的基本组成单位-氨基酸
H2N— C— C—OH
H
|
O
||
甘氨酸
|
H
H2N— C— C—OH
H
|
O
||
缬氨酸
|
CH
CH3
CH3
H2N— C— C—OH
H
|
O
||
丙氨酸
|
CH3
H2N— C— C—OH
H
|
O
||
亮氨酸
|
CH2
|
CH
CH3
CH3
氨基酸的结构特点
思考·讨论
讨论：
1.这些氨基酸的结构具有什么共同特点？
2.“氨基酸”这一名词与其分子结构有怎样的对应关系？
R基
氨基酸代表了氨基酸分子结构中的主要部分----氨基和羧基
侧链基团
氨基酸结构特点：每个氨基酸至少有一个 ( )和一个
（ ），并且都有一个氨基和一个羧基连
在 碳原子上。氨基酸的不同之处是 的不同
蛋白质的基本组成单位——氨基酸
(3)请总结出氨基酸的元素组成：
(4)请归纳氨基酸的结构通式：
(5)请用一句话概括出氨基酸在分子组成上的特点：
—COOH
—NH2
羧基
同一个
R基
氨基
主要是：C、H、O、N等
侧链基团
羧基
氨基
R基
特别关注：
1、氨基、羧基、R基的正确书写格式分别为：—NH2、—COOH、—R (基团前的“—”不能省略)
2、组成蛋白质的氨基酸至少都有一个氨基和一个羧基，“至少”说明氨基酸分子中的氨基和羧基的数目可大于1个，其他的氨基和羧基位于R基上。
3、氨基羧基
不同表示方法：
蛋白质的基本组成单位——氨基酸
二、蛋白质的基本组成单位-氨基酸
判断
以下哪些是组成蛋白质的氨基酸 R基是什么？
C
H
NH2
COOH
CH2
SH
C
H
NH2
COOH
CH2
SH
CH
H2N
COOH
CH2
OH
C
H
NH2
H
CH2
COOH
√
√
×
×
C
NH2
CH3
H2N
H
CH
NH2
HOOC
CH
NH2
HOOC
×
√
每个氨基酸分子中至少含有 个氨基， 个羧基连接在同一个碳原子上。
其他的氨基和羧基来自 。
1
1
R基
教材P32-T3
与社会的联系
返回
必需氨基酸：
非必需氨基酸：
8种，人体细胞不能合成，必须从外界环境中获取。
13种，人体细胞能合成。
一种食物往往不能含有我们所需的各种各种氨基酸,特别是必需氨基酸,所以不能偏食.
C
H
NH2
COOH
CH2
SH
半胱氨酸
C
H
NH2
COOH
CH2
SeH
硒半胱氨酸
21种组成人体的氨基酸
三、蛋白质的结构及其多样性
1.氨基酸的结合方式:
脱水缩合
一个氨基酸分子的羧基（-COOH）和另一个氨基酸分子的氨基(-NH2)相连接，同时脱去一分子的水。
OH
C
H
R1
NH2
C
O
H2O
C
H
COOH
R2
H
N
H
肽键
二肽
脱去 分子H2O，形成 个肽键。
1
1
脱去的H2O中的氢来自
，氧自 。
羧基
氨基和羧基
三肽脱去 分子H2O，形成 个肽键。
三、蛋白质的结构及其多样性
肽键
C
H
COOH
R3
H
N
OH
H
C
C
H
R1
NH2
C
O
C
H
R2
H
N
O
H2O
H2O
以此类推，由多个氨基酸分子缩合而成的含有多个肽键的化合物，叫多肽。多肽通常呈链状结构，叫作肽链。
肽键
三肽
2
2
1.氨基酸的结合方式:
脱水缩合
二肽
肽键数
脱水数
肽链数
1条
氨基酸数
n
n－1
n－1
＝
2条
3条
肽键数＝脱去水分子数＝氨基酸数－肽链数(或n-m)
n－2
n－3
肽链 氨基酸数 肽链数 肽键数 脱水数
1
1
1
1
2
3
m
n－1
肽键数与氨基酸个数的关系
肽键数＝脱去水分子数＝氨基酸数－1(或n-m)
1
2
2
1
3
2
n
n－1
…
…
…
脱水缩合
n－2
n－3
n－m
n－2
n－3
n－m
…
n
n
n
若是环状多肽，由n个氨基酸组成，则肽键数是多少？
n个
三、蛋白质的结构及其多样性
2.蛋白质的结构层次
基本单位：氨基酸
二肽
肽链
C、H、O、N等元素
蛋白质
三肽
多肽
脱水缩合
由于多肽链中不相邻的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。
盘曲折叠
三、蛋白质的结构及其多样性
基本单位：氨基酸
二肽
肽链
C、H、O、N等元素
蛋白质
三肽
多肽
脱水缩合
三、蛋白质的结构及其多样性
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。形成更为复杂的空间结构。
氨基酸分子之间形成一个二硫键，分子量要减少多少？
2
游离的氨基/羧基
三、蛋白质的结构及其多样性
574个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的空间结构
由氨基酸形成血红蛋白的示意图
血红蛋白的形成过程中，至少脱去 分子水，形成 肽键。至少 个游离的氨基/羧基。
570
570
4
肽键数＝脱去水分子数＝氨基酸数－肽链数(或n-m)
1．从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次？
2．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？
3．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，可以写出多少条互不相同的长链？试着说出蛋白质种类多种多样的原因（提示：一个蛋白质分子往往含有成百上千个氨基酸）。
氨基酸怎样构成蛋白质
1.氨基酸→二肽→三肽→……→多肽→一条或几条多肽链盘曲折叠形成蛋白质。
2.蛋白质 多肽 氨基酸
胃蛋白酶
肠肽酶
胰蛋白酶
3. 2110条。
三、蛋白质的结构及其多样性
3.蛋白质结构多样性的原因：
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
（1）氨基酸水平
（2）肽链水平
④肽链盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同
结构多样性决定了功能多样性!
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
蛋白质变性：
（1）使蛋白质变性的因素：化学因素（如强酸、强碱、重金属离子、酒精）、物理因素（如加热、剧烈振荡、超声波、射线等）
（2）一般认为蛋白质的变性作用，主要是蛋白质的空间结构发生了改变。但在变性过程中，蛋白质分子中的肽键没有断裂，化学组成也没有改变。
与社会的联系
变性因素：
高温、强酸、强碱、重金属盐、酒精等。
网络构建
网络构建
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？
这种手术缝合线要变为小分子物质（氨基酸）才能被吸收。
组成动物和人体的胶原蛋白是相似的物质。
蛋白质相关计算
1. 脱水缩合过程中的相关计算规律
（n个氨基酸，平均相对分子质量为a）
肽链数 形成的肽键数 脱去水分子数 氨基 数目 羧基 数目 多肽相对分子质量
1
m
n-1
n-1
n-m
n-m
至少1个
至少1个
至少m个
至少m个
na-18（n-m）
na-18（n-1）
核心归纳
蛋白质相对分子质量＝氨基酸数x氨基酸平均相对分子质量－18x脱水数
游离氨基或羧基数=肽链数＋R基中含有的氨基或羧基数
1.一个由n条肽链组成的蛋白质分子共m个氨基酸,该蛋白质分子完全水解共需水分子( )
A.n 个 B.m 个 C.(m+n)个 D.(m-n)个
D
相关计算
2.人体免疫球蛋白由4条肽链构成，共有764个氨基酸，则该蛋白质分子中至少含有游离的氨基和羧基数分别是（ ）
A.746和764 B.760和760 C.762和762 D.4和4
D
相关计算
3.现有氨基酸800个,其中氨基总数为810个,羧基总数为808个,则由这些氨基酸合成的含有2条肽链的蛋白质共有肽键、氨基和羧基的数目依次为( )
A.798、2和2 B.798、12和10
C.799、1和1 D.799、11和9
B
R基
核心归纳
2.“两看”法分析多肽
（1）每条肽链至少含有1个氨基、1个羧基（分布在两端）
（2）脱水数＝肽键数＝氨基酸数－肽链数
（3）肽链中至少含有的氨基数=羧基数=肽链数
（4）游离氨基或羧基数=肽链数＋R基中含有的氨基或羧基数
（5）蛋白质相对分子质量＝
氨基酸数x氨基酸平均相对分子质量－18x脱水数
（6）环状肽相当于肽链首尾连接，肽键数=脱去的水分子数=氨基酸数
相关计算
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