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（共35张ppt）

(共35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
1.根据蛋白质功能图解,概述蛋白质的功能。
2.根据蛋白质功能的多样性,分析蛋白质结构的多样性。
3.观察几种氨基酸的结构,归纳出氨基酸的结构通式以及不同氨基酸之间的差异性。
4.根据氨基酸脱水缩合的反应式,阐明肽链的形成。
5.根据氨基酸的种类、数量和排列顺序,分析蛋白质结构的多样性。
为什么胶原蛋白制作的手术缝合线可以被人体组织吸收？
这种缝合线发生什么样的化学变化才能被吸收？这对你认识蛋白质的化学组成有什么启示？
问题探讨
胶原蛋白手术缝合线
纤细
强韧
可吸收
胶原蛋白线
传统缝合线
用某些动物组织提取的胶原蛋白制作手术缝合线，能够被人体组织吸收，是因为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为小分子物质才能被吸收，初中学习过食物中的蛋白质要分解为氨基酸才能被吸收，因此说蛋白质在化学组成上应该可以分解为更小的分子。
蛋白质是细胞内重要的有机物
蛋白质是细胞中含量最高的有机物，是生物体内重要的营养物质。
组成生物体的常见蛋白质有哪些？蛋白质承担着怎样的功能呢？
蛋白质的功能
多样
结构
调节
免疫
运输
催化
蛋白质是生命活动的主要承担者
活动1：阅读教材P28，举例说出蛋白质承担的功能
氨基酸
---组成蛋白质的基本单位
2.生物体内组成蛋白质的氨基酸有多少种？如何进行分类
1.生物体内组成蛋白质的氨基酸的结构是怎样的？（结合P29的思考.讨论中的氨基酸结构及讨论问题）
氨基酸种类不同的原因是什么？
2
二、蛋白质的基本组成单位—氨基酸
C
H
H2N
H
C
O
OH
甘氨酸
C
H
H2N
CH
C
O
OH
CH3
CH3
缬氨酸
C
H
H2N
C
O
OH
CH3
C
H
H2N
CH
C
O
OH
CH3
CH3
CH2
亮氨酸
丙氨酸
R
C
H
COOH
NH2
（1）结构通式
氨基酸的结构
—NH2(氨基)
—COOH(羧基)
—R (侧链基团)
CH4
甲烷
C
H
H
H
H
CH3COOH
COOH
C
O
OH
乙酸
NH3
NH2
氨基
酸
R
羧基（酸性）
氨基
氨基酸的结构
“三鹿”奶粉三聚氰胺事件
正确 错误（举例）
氨基 —NH2 NH2或—NH3
羧基 —COOH COOH
　　氨基、羧基的写法
O
||
—C—OH
O
||
C—OH
易错提醒
氨基酸的结构通式
C
H
H
H
H
COOH
NH2
H
R
(1) 每种氨基酸分子至少含有 __________ ( ) 和 ________ ( )，并且都有_________和___________连 在________________ 上。
(2) 不同的氨基酸就在于__________________不同。（判断氨基酸的依据）
结构特点：
一个氨基
-NH2
一个羧基
-COOH
一个氨基
一个羧基
同一个碳原子
R基（侧链基团）
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
√
√
×
×
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
√
×
√
×
×
组成蛋白质的氨基酸大约有____种
1．种类：
21
必需氨基酸（8种）
非必需氨基酸
（13种）
2. 分类：
人体细胞内是否合成
二、蛋白质的基本组成单位—氨基酸
：人体不能合成（或合成量不能满足身体需要），需要从食物中获取以满足自身需要的氨基酸
：人体细胞能够合成的
记忆小贴士：“甲携来一本亮色书”
氨基酸是如何构成蛋白质的？
活动：利用球棍模型模拟氨基酸及其脱水缩合过程
2.请利用球棍模型拼接出氨基酸（R基为H）
C原子
O原子
N原子
H原子
3.请利用拼接出氨基酸（ R基为H ）模拟脱水缩合形成二肽的过程
1.每个小组需拼出2个氨基酸（R基为H），请问需要选取代表不同原子和化学键的“球”“棍”多少个？
C
H
COOH
R1
C
H
NH2
COOH
R2
NH2
C
O
H
N
H
OH
氨基酸的结合方式
C
H
R1
NH2
OH
C
O
H2O
C
H
COOH
R2
H
N
H
氨基酸的结合方式
C
H
R1
NH2
C
O
C
H
COOH
R2
H
N
H2O
二肽
肽键
脱水缩合
氨基酸的结合方式
氨基酸的结合方式:脱水缩合
肽键
C
H
COOH
R3
H
N
OH
H
C
C
H
R1
NH2
C
O
C
H
R2
H
N
O
二肽
H2O
H2O
C
C
H
R1
NH2
C
O
C
H
R2
H
N
O
肽键
二肽
C
H
COOH
R3
H
N
H2O
肽键
三肽
H2O
氨基酸的结合方式:脱水缩合
有些蛋白质含有多条多肽链，不同肽链之间依靠一定的作用维系在一起。图示胰岛素的两条肽链通过二硫键维系在一起。
—SH＋—SH→—S—S—
三、蛋白质的结构及其多样性
氨基酸
二肽
三肽
……
多肽（肽链）
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
1. 3个相邻的氨基酸脱水缩合，形成几肽？其中含几个肽键？脱去几分子水？
2. 第一排的所有同学相互牵手，代表形成几肽？其中含几个肽键？脱去几分子水？至少有几个游离的氨基和羧基？
3. 进一步推理，n个氨基酸分子，通过脱水缩合形成一条多肽链时以上问题的答案分别是多少？
4. 第二排的所有同学相互牵手，此时通过脱水缩合形成两条多肽链时以上问题的答案分别是多少？
5.进一步推理，n个氨基酸分子，通过脱水缩合形成m条多肽链时可产生了几个水分子？形成了几个肽键？至少有多少个游离的氨基和羧基？
活动：蛋白质的结构及其多样性计算模拟
假设每一位同学为一个氨基酸并且左手代表（游离的）氨基，右手代表（游离的）羧基，请完成以下问题。
（n－1）个
肽链中的肽键数与氨基酸个数的关系：
氨基酸
肽键
肽键数=5
肽键数=（3-1）+（4-1）
肽键数=氨基酸个数－肽链条数
=脱去水分子个数
肽键数=2
含有的氨基数？
含有的羧基数？
=3-1
=6-1
=7-2
小结:
形成的肽键数 =
　　　　　　 = –
含有的氨基数 =
含有的羧基数 =
脱去的水分子数
氨基酸分子个数
肽链条数
肽链条数
肽链条数
+ R基上游离的氨基数
+ R基上游离的羧基数
若氨基酸的平均相对分子质量为a，由n个氨基酸形成1条肽链或m条肽链，则有：
蛋白质相对分子质量=n×a -（n- m ）×18
蛋白质形成过程中相对分子质量的计算：
某蛋白质分子中有M个氨基酸，其中有N条肽链，则此蛋白质中至少含有多少个氮原子和至少多少氧原子（ ）。
A.2M B. M-N C.M D.M+N
蛋白质（多肽）中N原子数=各氨基酸脱水前的N原子总数
蛋白质（多肽）中的O原子数=各氨基酸脱水前的O原子总数-肽键数
C和D
蛋白质中的N、O原子的计算：
例：由m个氨基酸组成的1个环状肽分子完全水解共需要水分子（ ）
A.n个 B. m个 C. (m+n)个 D. (m-n)个
B
变式：由m个氨基酸组成的n个环状肽分子完全水解共需要水分子（ ）
A.n个 B. m个 C. (m+n)个 D. (m-n)个
B
肽键 个
R基 种
氨基 个
1
羧基 个
3
3
2
课堂练习:
课堂练习:
100个氨基酸，共含有116个羧基和106个氨基，这些氨基酸缩合成6条多肽链时共有-NH2个数是（ ）
A.6 B.12 C.22 D.100
例免疫球蛋白lgG的结构示意图如下，其中 —S—S—表示连接两条相邻肽链的二硫键。若该lgG由m 个氨基酸构成，相对分子质量为a,则该lgG有肽键数 (　　)；相对分子质量为（ ）
答案：m-4；
am-18(m-4)-2*3=(a-18)m+66
算一算
如果用20个不同的字母分别代表20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？
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。
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；
肽链形成后，往往要盘曲、折叠形成不同的空间结构。
蛋白质的结构
多样
氨基酸的种类、数目、排列顺序多样
肽链盘曲、折叠形成的空间结构多样
思考：
蛋白质的空间结构（构象）和功能之间有什么关系呢？
蛋白质变性是指蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间构象被破坏，从而导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象。
问题：
这两种蛋加工方法的原理是什么？
变性使蛋白质的空间结构变得伸展、松散
变性因素：酸、碱、加热、酒精等。
消毒、灭菌
（盐析现象）
（蛋白质变性）
高温、强酸、强碱、重金属
盐析：向某些蛋白质溶液中加入某些无机盐溶液后，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，是物理变化，可复原。
变性：向某些蛋白质溶液中加热或加入某些重金属盐，可以使蛋白质性质发生改变而凝聚，进而从溶液中析出，这种作用叫作变性，性质改变，是化学反应，无法复原。
盐析和变性