2.2 生命活动的主要承担者——蛋白质 课件 2022——2023学年高一上学期生物人教版必修1(共36张PPT)

(共36张PPT)
2.2生命活动的主要承担者
——蛋白质
2004年劣质奶粉充斥阜阳 上百婴儿受害近半死亡。
２００８年，8省发现肾结石患儿已达6244例肾结石，都曾服用“三鹿”牌婴儿奶粉，死亡1例。有超过五万名婴儿受到影响 。
参考网址：
http://guide.ppsj./art/1166/xmwbsngsjsbbygjd/
图片新闻
新课导入
讨论：
1、你能够说出多少种富含蛋白质的食物？
2、你知道蛋白质在生命活动中主要作用有哪些？
3、为什么有些食品中需要添加某些氨基酸？
组成细胞的有机物中含量最多的就是蛋白质。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，成为各种氨基酸，才能被人体吸收和利用。
蛋白质的组成
1.含量:占细胞干重的 以上。
50%
2.组成元素:C、H、O、N,某些蛋白质中还含有S、P等, 其中N含量达蛋白质的16%。
人血红蛋白分子式：C3032H4816O872N780S8Fe4
原子个数9512，相对分子质量64500。
3.相对分子质量:很大，属高分子化合物。
R
C
H
NH2
C
O
OH
CH3
每种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。
氨基酸之间的区别在于R基不同。
试一试,能不能推导出氨基酸的结构通式？
练一练：以下哪些是组成蛋白质的氨基酸
C
H
NH2
COOH
CH2
SH
C
H
NH2
COOH
CH2
SH
CH
NH2
COOH
CH2
OH
C
H
NH2
H
CH2
COOH
√
√
×
×
半胱氨酸
丝氨酸
判断下列分子是不是氨基酸？如果是的话，R基是什么？
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
氨基酸的种类
必需氨基酸 （人体细胞不能合成，需从外界环境获取） 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
（婴儿有9种，比成人多的一种是组氨酸）
（ 巧记：“甲携来一本亮色书” ）
非必需氨基酸 （人体细胞能合成） 谷氨酸、丙氨酸、甘氨酸、天门冬氨酸、半胱氨酸、精氨酸、酪氨酸、脯氨酸、丝氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、组氨酸
蛋白质的结构及其多样性
氨基酸种类：
20种
蛋白质种类：
1010~1012种
蛋白质是以氨基酸为基本单位构成的生物大分子。
牛胰岛素由51个氨基酸组成，相对分子质量为5700。人血红蛋白相对分子质量为64500，兔肌球蛋白相对分子质量为470000，组成它们的氨基酸的数量更多。
思考：20种氨基酸是怎样构成种类如此众多的蛋白质的呢？
思考与讨论：
1、观察图片，说说从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次？
2、氨基酸分子之间的结合方式是怎样的呢？什么叫二肽、三肽、多肽？
NH2
H
R
C
COOH
氨基
R
H
C
羧基
氨基酸分子的结构通式
侧链基团
羧基
氨基
把氨基酸当做一个人：躯干部=C，左手=羧基，右手=氨基，双脚=H，
头部=R基团
课堂小互动
1.两个人为一组，把自己想象成一个氨基酸（躯干部=C，左手=羧基，右手=氨基，双脚=H，头部=R基团）；
2.思考一下怎么才能与组员一起连成一条长链；
氨基酸的结合方式
R1
C
C
H
O
N
H
H
R2
C
C
OH
H
O
N
H
OH
H
H20
氨基酸的结合方式
H
R2
C
C
OH
H
O
N
H
R1
C
C
H
O
N
H
H
肽键
脱水缩合
二肽:由两个氨基酸分子脱水缩合而成的化合物
一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接，脱去一分子的水。
H20
氨基酸的结合方式
R1
C
C
H
O
N
H
H
脱水缩合
H2O
H2O
R3
C
C
OH
H
O
N
H
R2
C
C
H
O
N
H
三肽
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（链状）。
氨基酸形成蛋白质的过程
氨基酸
二肽
三肽
多肽
一条多肽链折叠形成蛋白质
几条多肽链折叠形成蛋白质
脱水缩合
折叠盘曲成空间结构
相关蛋白质的计算
R1
C
C
H
O
N
H
H
H2O
H2O
R3
C
C
OH
H
O
N
H
R2
C
C
H
O
N
H
三肽
肽键数＝脱水数 ＝氨基酸的分子数－肽链数
肽链中的氨基数（羧基）＝R基的氨基数(羧基)﹢肽链数
相关蛋白质的计算
①脱水数=肽键数=氨基酸数-肽链数=n-1
②脱水数=肽键数=氨基酸数-肽链数=n-m
1.n个氨基酸形成一条肽链时，脱掉几个水分子？形成几个肽键？如果n个氨基酸形成m条肽链呢？
思考：
m条肽链构成的蛋白质，至少m个氨基，至少m个羧基
M(pro)=na-(n-m)×18（氨基酸相对分子质量为a）
蛋白质的相对分子质量=氨基酸的相对分子质量x氨基酸个数-脱水数x18
2.n个氨基酸形成m条肽链所形成的蛋白质的相对分子质量是多少？
根据下面图解，回答问题：


（1）该图中， ①表示　　　　 ，③表示　　　　　 ， ⑦表示　　　　 。
（2）该化合物由　　　　 个氨基酸分子失去　　　　 个水分子而形成，这种反应
叫　　　　 反应。
（3）该化合物含有　　　 个肽键，该图所示化合物的名称是： 　　　　 。
（4）该图中所示的氨基酸种类不同，是由　　　　 决定的。
（5）如果图中氨基酸的平均分子量为180，则该化合物的分子量是　　　　。
氨基
肽键
羧基
四肽(多肽)
三
四
三
脱水缩合
R基
666
—C
NH2
H
H
—C—
O
N—
H
C—
CH3
H
COOH
—C—
O
N—
H
C—
H
CH2
C
O
NH2
—C—
O
N—
H
H
CH2
C
COOH
①
②
③
④
⑥
⑤
⑦
⑧
⑨
蛋白质结构的多样性
某种胰岛素空间结构示意图
血红蛋白
蛋白质结构的多样性
免疫球蛋白
血细胞和纤维蛋白
构成肽链的氨基酸种类不同，肽链的结构则不同；
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
构成肽链的氨基酸数目不同，肽链的结构则不同；
构成肽链的氨基酸排列顺序不同，肽链的结构则不同；
多肽链形成后，往往要盘曲、折叠形成不同的空间结构。
◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇
◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎
①氨基酸种类不同，肽链结构不同
②氨基酸数目不同，肽链结构不同
◇-◇-◇-◇-◇-◇
◇-◇-◇-◇
③氨基酸排列顺序不同，肽链结构不同
◇-◇-◎-◎-
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◎-◎-
◇-◇
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④肽链空间结构不同，蛋白质种类不同
蛋白质结构的多样性
①组成蛋白质的氨基酸种类不同
②组成蛋白质的氨基酸数目成百上千
③组成蛋白质的氨基酸排列顺序千变万化
④肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别
原因：
结构与功能往往是相适应的，蛋白质结构的多样性决定了蛋白质功能的多样性。
2、催化作用
3、运输作用
许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质，称为结构蛋白。例如，羽毛、肌肉、头发、蛛丝等的成分主要是蛋白质。
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（图为胃蛋白酶结晶）。
有些蛋白质具有运输载体的功能（图为血红蛋白示意图，能运输氧）。
1、结构蛋白
蛋白质的功能
5、免疫功能
有些蛋白质起信息传递作用，能够调节机体的生命活动，如胰岛素（图中央浅色区域的部分细胞分泌胰岛素）。
有些蛋白质有免疫功能。人体内的抗体是蛋白质，可以帮助人体抵御病菌和病毒等抗原的侵害。
4、调节作用
蛋白质的功能
蛋白质的功能
思考：除了以上5种功能，你还能作出补充吗？
蛋白质可以为人体提供能量，植物种子（豆、花生、小麦等）中的蛋白质和动物蛋白、奶酪等都是供生物营养生长之用的蛋白质。有些蛋白质如蛇毒、蜂毒等是动物攻防的武器。
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。
1．肽键是下列哪两个基团之间形成的？( )
A.磷酸基和羧基 B.羧基和氨基
C.醇基和醛基 D.醛基和氨基
2.某种蛋白质由两条多肽链构成，共有肽键500个，缩合成两条肽链的氨基酸分子数和生成的水分子数分别为（ ）
A、498、498
B、500、500；
C、502、500；
D、501、500
C
肽键数＝失去水分子数 ＝氨基酸的分子数－肽链数
练一练
B
3.人体的肌肉主要由蛋白质构成，但平滑肌和骨骼肌的功能不同，其根本原因是（ ）
A.属于不同系统 B.所含蛋白质分子结构不同
C.肌肉细胞的形状不同 D.在人体内的分布位置不同
B
组成元素
C、H、O、N（P、S）
氨基酸
种类：20种
必需氨基酸：8种（“甲携来一本亮色书”） ）
非必需氨基酸：12种
通式：
C
H
C
H2N
OH
O
R
特点：至少有一个－NH2和一个－COOH连在同一个C原子上
脱水缩合
多肽
①组成蛋白质的氨基酸种类不同
②组成蛋白质的氨基酸数目成百上千
③组成蛋白质的氨基酸排列顺序千变万化
④肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别
盘曲折叠
蛋白质
结构多样性
功能多样性
构成生物体，如结构蛋白
运输作用，如血红蛋白
催化作用，如酶
调节作用，如胰岛素
免疫作用，如抗体
决定
脱水数=肽键数
=氨基酸数-肽链数=n-m
m条肽链构成的蛋白质，至少m个氨基，至少m个羧基
M(pro)=na-(n-m)×18
计算
导致
课堂总结
上图所示为胃蛋白酶结晶
血红蛋白示意图
图中央浅色区域的部分细胞分泌胰岛素
抗体示意图