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32张ppt）

(共32张PPT)
第2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
内容提要：
1.怎样理解蛋白质是生命活动的主要承担者？
2.构成蛋白质的氨基酸的结构有什么特点？
3.如何理解蛋白质分子种类的多样性？
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？
认识蛋白质
你能说出多富含蛋白质的食品有哪些呢？
肉、蛋、奶、豆
蛋白质是生命活动的主要承担者。
认识蛋白质
（1）有机物中含量最多
（2）结构最复杂、功能最多样
（3）遗传信息通过蛋白质表达
1.结构蛋白
许多蛋白质是构成细胞和生物体的重要物质，称为结构蛋白。如：肌肉、头发、羽毛、蛛丝等。
肌肉纤维
头发
一、蛋白质的功能
2.催化功能:
细胞中化学反应离不开酶催化。绝大多数酶都是蛋白质。如：唾液淀粉酶、胃蛋白酶、过氧化氢酶等。
一、蛋白质的功能
3.调节功能:
有些蛋白质能够调节机体的生命活动。如：胰岛素、生长激素等。
黄色区域的部分细胞能分泌胰岛素。
一、蛋白质的功能
4.运输功能:
有些蛋白质具有运输功能。如：血红蛋白、细胞膜上的载体蛋白等。
一、蛋白质的功能
5.免疫功能:
有些蛋白质具有免疫功能。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。
抗原-抗体结合
抗原
抗体
一、蛋白质的功能
功能 实例
参与组成细胞结构(结构蛋白) 肌肉、头发、羽毛、蛛丝等
催化 细胞中绝大多数酶
运输 血红蛋白
调节(信息传递) 胰岛素
免疫(防御) 抗体
一、蛋白质的功能
蛋白质功能小结:
结构
功能
决定
思考：
1、为什么蛋白质能够承担如此多样的功能？
2、为什么蛋白质能有这么多的种类和这么多样的功能
生物界的蛋白质种类多达1010~1012种
甘氨酸
丙氨酸
脯氨酸
二、蛋白质的基本组成单位：氨基酸
1.构成蛋白质的氨基酸的种类：21种， 8种必需氨基酸13种非必需氨基酸。
缬氨酸
亮氨酸
异亮氨酸
丝氨酸
苏氨酸
甲硫氨酸
半胱氨酸
硒代半胱氨酸
二、蛋白质的基本组成单位：氨基酸
苯丙氨酸
酪氨酸
色氨酸
赖氨酸
精氨酸
组氨酸
天冬酰胺
谷氨酰胺
天冬氨酸
谷氨酸
1.构成蛋白质的氨基酸的种类：21种， 8种必需氨基酸13种非必需氨基酸。
组氨酸/异亮氨酸
亮氨酸/赖氨酸
蛋氨酸/苯丙氨酸
苏氨酸/色氨酸/缬氨酸
二、蛋白质的基本组成单位：氨基酸
婴儿外加组氨酸
2.氨基酸的结构：
这些氨基酸的结构具有什么共同的部分？
二、蛋白质的基本组成单位：氨基酸
如果用“R”表示各氨基酸的不同部分，则氨基酸分子的结构通式如下：
氨基
羧基
侧链基团
①结构通式
二、蛋白质的基本组成单位：氨基酸
2.氨基酸的结构:
R基可变，各种氨基酸之间的区别在于R基的不同。不同氨基酸性质不同，由R基决定的。
至少都有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH),一个氢原子，都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。
→ 有21种
二、蛋白质的基本组成单位：氨基酸
反馈练习:
COOH
—C—
H
H2N
CH3
①
—C—
—C
H2N
COOH
H
H
CH3
CH3
②
—C——
③
H2N
COOH
H
—C—
H
CH3
CH3
(1)下面属于氨基酸的是________
①
③
NH2
—C—
H
H2N
CH3
④
H2N—C— COOH
H
H
H—N—C— C—OH
H
O
H
H
=
二、蛋白质的基本组成单位：氨基酸
反馈练习:
（2）根据氨基酸通式,写出下面两种氨基酸的R基：
R基分别是:
H2N－C－C－OH
H
O
CH2 － SH
－ CH2 － SH
－ CH2 － COOH
H2N－C－C－OH
H
O
CH2 － COOH
（3）下列物质中，属于组成蛋白质的氨基酸有几种（ ）
A.4
B.3
C.2
D.1
B
二、蛋白质的基本组成单位：氨基酸
反馈练习:
（4）2谷氨酸是组成蛋白质的一种氨基酸，其R基为：—C3H5O2。在一个谷氨酸的分子中，含有碳原子和氧原子的个数依次是：______。
5和4
1.脱水缩合
—
C
H2N—
— C
|
|
H
R1
O
||
OOH
C
—N—
—C
|
|
H
R2
|
H
OH
H
H2O
一个氨基酸的羧基(—COOH)和另一个氨基酸的氨基(—NH2)相连，同时脱去一分子水，这种结合方式叫做脱水缩合。
三、蛋白质的结构及其多样性
C
H2N—
—C
|
|
H
R1
O
||
OOH
C
—N—
—C
|
|
H
R2
|
H
H2O
肽键
肽键：连接两个氨基酸分子的化学键叫做肽键
1.脱水缩合
三、蛋白质的结构及其多样性
二肽：由两个氨基酸缩合而成化合物叫做二肽。(含有一个肽键)
多肽：由多个氨基酸缩合而成的，含有多个肽键的化合物叫做多肽。
肽链：多肽呈链状结构叫做肽链。
1.脱水缩合
氨基酸：21种
蛋白质：1010～1012
三、蛋白质的结构及其多样性
（1）氨基酸数、肽键数、肽链数之间的关系
①肽键数=脱水数
②肽键数=氨基酸数-肽链数
（2）游离氨基或羧基数
①至少游离氨基(羧基数)=肽链数
②实际游离氨基(羧基数)=肽链数+R基中的氨基(羧基数)
三、蛋白质的结构及其多样性
1.脱水缩合数量关系小结：
下图为脑啡肽的结构简式，据图回答：
1.脑啡肽分子是由_______种氨基酸形成的，造成氨基酸种类不同的原因是________不同。
2.脑啡肽中含有____个肽键，脑啡肽的名称是_____肽，形成过程称为_______，形成过程中共脱去___个水分子。
4
R基
4
五
脱水缩合
4
反馈练习:
三、蛋白质的结构及其多样性
2.蛋白质的形成
①肽链中的氨基酸之间能够形成氢键等，从而使得肽链能盘曲、形成具有一定空间结构的蛋白质。
氨基酸之间脱水缩合形成多肽链
一条多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
三、蛋白质的结构及其多样性
②有些蛋白质分子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。
-SH + HS- → -S-S-(二硫键) + 2H
2.蛋白质的形成
三、蛋白质的结构及其多样性
氨基酸→二肽→三肽......→.....→多肽→蛋白质
③蛋白质的合成过程
三、蛋白质的结构及其多样性
2.蛋白质的形成
氨基酸之间脱水缩合形成多肽链
一条多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。
例：血红蛋白的形成过程
血红素
三、蛋白质的结构及其多样性
3.蛋白质结构多样性的原因
三、蛋白质的结构及其多样性
蛋白质分子结构多样性的原因：
组成蛋白质的氨基酸的种类、数量、排列顺序不同；蛋白质分子的空间结构不同。
下列四组图解表示4种不同的蛋白质分子，其中□和○各代表一种氨基酸。试分析每组中蛋白质分子结构不同的原因
甲
丙
乙
丁
蛋白质结构
蛋白质功能
决定
圆饼状
红细胞
镰刀状
红细胞
血红蛋白
的谷氨酸
血红蛋白
的缬氨酸
运输氧气能力正常
运输氧气能力下降
4.蛋白质结构与功能的关系
三、蛋白质的结构及其多样性
三、蛋白质的结构及其多样性
① 蛋白质变性是指在某些物理和化学因素作用下其特定的空间结构被破坏，从而导致其理化性质改变和生物学活性丧失的现象
5.蛋白质变性
② 变性因素：
物理因素：加热、紫外线、X射线、超声波、剧烈振荡或搅拌等
化学因素：强酸、强碱、重金属盐、去垢剂等。
思考：吃煮熟的鸡蛋、肉类等更容易消化，这是为什么？
①丧失生物学活性
②水溶性下降
③更易水解
④应用：经过加热、加酸、加酒精等引起细菌和病毒的蛋白质变性，可以达到消毒、灭菌的目的。
三、蛋白质的结构及其多样性
5.蛋白质变性：
四、总结