2.4 蛋白质是生命活动的主要承担者课件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)
第4节
蛋白质是生命活动的主要承担者
第2章 组成细胞的分子
归纳概括出蛋白质的功能；
比较、总结出氨基酸的结构通式和特点；
说出氨基酸构成多肽链或蛋白质分子的过程。
总结蛋白质结构多样性的原因，认同结构与功能相适应的生命观念。
教学目标
任务一：蛋白质的功能
小组活动：阅读“图2-8蛋白质的功能举例”，归纳出蛋白质的功能。
蛋白质是生命活动的主要承担者。
①构成细胞和生物体结构
②催化
③运输
④免疫（防御）
⑤调节（信息传递）
下列不属于生物体内蛋白质功能的是（ ）
A.构成细胞的主要成分
B.作为催化细胞内化学反应的酶
C.作为供给细胞代谢的主要能源物质
D.根细胞吸收矿质元素的载体
课中必练
C
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。
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？ 这对你认识蛋白质的化学组成有什么启示？
问题探讨
讨论
问题探讨
1. 因为组成动物和人体的胶原蛋白是相似的物质。
2. 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为更小的分子。
氨基酸是组成蛋白质的基本单位。
彻底水解
各种氨基酸分子
可吸收手术缝合线
（胶原蛋白）
任务2.1 氨基酸的结构特点及结构通式
这些氨基酸的结构具有什么共同特点
甘氨酸
缬氨酸
亮氨酸
丙氨酸
氨基
羧基
侧链基团（R基）
2.1 氨基酸的结构特点及结构通式
组成蛋白质的氨基酸的特点：
每种氨基酸至少都有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。
氨基酸的结构通式：
蛋白质的组成元素：
C
H
H2N
COOH
R
氨基
羧基
碳
C、H、O、N（部分氨基酸还含有S）
辨析：下列物质是否是构成蛋白质的氨基酸？
C
H
H2N
C
O
OH
CH2
SH
C
H
H2N
C
O
OH
（CH2)4
NH2
C
H
H2N
C
OH
O
（CH2)2
COOH
C
H
H2N
（CH2)2
COOH
NH2
2.2 氨基酸的种类
阅读P30 与社会的联系【2min】，思考：
①组成蛋白质的氨基酸有多少种？
②这些氨基酸都只能从食物中获得吗？
①组成蛋白质的氨基酸有21种
②分类
必需氨基酸（8种）
非必需氨基酸（13种）
人体细胞不能合成，
必须从外界环境中获取
人体细胞能够合成
2.2 氨基酸的种类
阅读P30 与社会的联系【2min】
必需氨基酸有：甲硫氨酸，赖氨酸，缬氨酸，异亮氨酸，苯丙氨酸，亮氨酸，色氨酸，苏氨酸
某氨基酸分子中含有2个氨基，其中一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上，则另一个氨基的部位应是（ ）
A.和羧基连在同一个碳原子上
B.一定连在羧基上
C.在R基上
D.与氨基一端相连
课中必练
C
已知苯丙氨酸的分子式是C9H11NO2，那么该氨基酸的R基是(　　)
A. —C7H7O
B.—C7H7
C.—C7H7N
D. —C7H5NO
课中必练
B
合成
各种氨基酸分子
愈合之后的皮肤
？？？？
C
H
COOH
R2
H
N
二肽
C
H
R1
H2N
OH
C
O
H2O
H
肽键
任务3.1 氨基酸的结合方式—
脱水缩合
两个氨基酸如何结合？
肽键
C
H
COOH
R3
H
N
OH
H
C
C
H
R1
H2N
C
O
C
H
R2
H
N
O
二肽
H2O
H2O
三肽
肽键
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，叫作肽链。
3.1 氨基酸的结合方式—
脱水缩合
氨基酸脱水缩合产生的水中氢和氧原子分别来自氨基酸的哪一部分
请思考:
—NH2 和—COOH
H来自于
O来自于
—COOH
H
O
C
H
COOH
R2
H
N
C
R1
NH2
OH
C
H
3.1 氨基酸的结合方式—
脱水缩合
课中必练
某种脑啡肽具有镇痛作用，可以作为药物来使用，它的基本组成单位是氨基酸。下面是该脑啡肽的结构式，回答下列问题。
（1）脑啡肽是由_____种氨
基酸经过__________（反应
名称）形成的一条肽链。
（2）脑啡肽中有______个游
离的氨基 ，_____个游离的羧
基。脑啡肽中共有____个肽键，在其形成过程中减少的相对分子质量为____。
4
脱水缩合
1
1
4
72
3.2 从多肽链到蛋白质
由氨基酸形成血红蛋白的示意图
3.2 多肽链形成蛋白质
思维迁移：已知两个半胱氨酸可以形成二硫键，请思考其形成过程？
两个半胱氨酸R基中的巯基（-SH）
各脱去一个H，形成一个二硫键（-S-S-）
3.2 从多肽链到蛋白质
由氨基酸形成血红蛋白的示意图
P31思考·讨论：
1. 氨基酸脱水缩合形成二肽、三肽..…...多肽；一条肽链按照一定形态折叠、盘曲构成空间结构；多条肽链构成更为复杂的空间结构。
2. 食物中的蛋白质要经过胃蛋白酶、胰蛋白酶、肠肽酶等多种水解酶的作用，才能分解为氨基酸。这些氨基酸进入人体细胞后，要脱水缩合形成二肽、三肽……多肽，由多肽链构成人体蛋白质。人体蛋白质与食物中的蛋白质不一样，其具有完成人体生命活动的结构和功能。
3. 10个氨基酸能够组成2110条互不相同的长链。氨基酸的数目、种类、排列顺序的多样性，以及蛋白质具有复杂的空间结构，是蛋白质种类多种多样的原因。
①氨基酸种类、数目和排列顺序不同
②肽链的（盘曲、折叠方式及其形成的）空间结构不同
3.3 蛋白质结构多样性的原因
思考：有没有什么外部因素也会导致蛋白质结构改变呢？
知识拓展：联系P32与社会的联系
变性
知识拓展：联系P32与社会的联系
思考：在这个过程中，蛋白质分子发生了怎样的变化？变性前后，哪种更容易被消化？为什么？
变性
知识拓展：联系P32与社会的联系
知识拓展：联系P32与社会的联系
卤水点豆腐的原理是什么？
豆浆中加入卤水（盐卤中主要含氯化镁）形成絮状物（盐析），加热使蛋白质变性凝固形成豆腐。
卤水
蛋白质的盐析
知识拓展：联系P32与社会的联系
蛋白质变性：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，从而导致理化性质的改变和生物活性丧失的现象。
蛋白质盐析：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。（物理变化，可复原）
蛋白质水解：指蛋白质在水解酶的催化作用下被分解为小分子肽和氨基酸的过程。
等表示氨基酸
肽键
肽键数=6－1
肽键数=8－2
肽键数=3－1
肽键数=2－1
总结：肽键数、氨基酸数和肽链条数有什么关系？
技能提升 蛋白质的相关计算
肽键数 = 氨基酸数 - 肽链条数
活动：
肽链 氨基酸数 肽键数 脱去水分子数 氨基酸平均相对分子质量 蛋白质相对分子质量 氨基数（至少） 羧基数（至少）
1条 n n-1 n-1 a an-18（n-1） 1 1
m条 n n-m n-m a an-18（n-m） m m
已知氨基酸平均相对分子质量是a，现有n个氨基酸，脱水缩合形成蛋白质（链状），请完成下列表格内容。
1.如图表示某蛋白质(无环状肽)中氨基酸和相关基团的数目。下列有关叙述错误的是( )
A. 共有2条肽链
B. 共有124个肽键
C. 形成此蛋白质时，相对分子质量减少2250
D. R基中共含有15个氨基
2. 血红蛋白分子中含有574个氨基酸，共有4条肽链。在形成此蛋白质分子时，脱去的水分子数、形成的肽键数，以及该蛋白质分子中至少含有的氨基数和羧基数分别是(　　)
A． 573、573、573、573 B． 570、573、571、571
C． 570、573、4、4 D． 570、570、4、4
D
C
技能提升 蛋白质的相关计算
氨基酸种类、数目和排列顺序不同
多肽的空间结构不同
组成元素
C、H、O、N
氨基酸
种类：21种
必需氨基酸：8种
非必需氨基酸：13种
特点：至少一个－NH2和一个－COOH，且都有一
个－NH2 和一个－COOH 连在同一个C原子上
脱水缩合
多肽
折叠盘曲
蛋白质
结构多样性
功能多样性
组成
通式：
O
C
H
C
H2N
OH
R
课堂小结
习题评讲：
1.课后习题
2.学案习题