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28张ppt）

(共28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
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。
问题探讨
1.为什么这种缝合线可以被人体组织吸收
讨论
组成动物和人体的胶原蛋白是相似的物质。
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？
这种手术缝合线要变为小分子物质才能被吸收,
蛋白质在化学组成上应该可以分为更小的分子。
胶原蛋白线
传统缝合线
纤细
强韧
可吸收
一、蛋白质的功能
翠云煮面条
组成结构蛋白
免疫功能
催化作用
酶
运输功能
胰岛素
调节功能
二、蛋白质的基本组成单位——氨基酸
必需氨基酸
非必需氨基酸
21
种氨基酸
人体不能自身合成的氨基酸，共8种
人体可自身合成的氨基酸，共13种
在人体中,组成天然蛋白质的氨基酸约有21种。
1
氨基酸的种类
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？
二、蛋白质的基本组成单位——氨基酸
观察下列几种氨基酸结构
思考 讨论
氨基酸的结构特点
讨论
①每个氨基酸分子至少有一个 和一个 ，并且都有一个氨
基和一个羧基连在 碳原子上。
②这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团（R表示）
③因 的不同，氨基酸种类不同，共有21种。
（1）元素组成：
（2）结构通式：
（3）结构特点：
羧基
同一个
R基
氨基
主要是：C、H、O、N，有的还含有 S、P 等
1.氨基酸的结构
a.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)
b.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大于等于1个，其他的氨基和羧基位于R基上。
c.氨基、羧基不同表示方法：
2.特别关注：
3.学以致用
C
H
NH2
COOH
CH2
SH
①
C
H
H2N
COOH
CH2
SH
②
CH
H2N
COOH
CH2
OH
④
③
CH2 —CH2 —COOH
H2N—C —COOH
│
H
C
H
H2N
H
CH2
COOH
⑤
CH2 —CH2 —CH2 —CH2 —NH2
│
H—C —COOH
│
NH2
⑥
（1）以上属于氨基酸的是_____________________
（2）如果是氨基酸，则它们的R基分别是:___________
②③④⑥
⑦
找出生物体中氨基酸，分析它们的R基
探究应用1.（书P32第3题）下列属于构成蛋白质的氨基酸的是（　）
A
2．甲硫氨酸的R基是—CH2—CH2—S—CH3，则它的分子式是(　　)
A．C5H11O2NS　　　　　B．C3H7S
C．C4H11O2S D．C5H10O2N
A
思考：氨基酸是如何变为蛋白质的呢？
2、氨基酸的结合方式：
C
H
R1
NH2
OH
C
O
H2O
C
H
COOH
R2
H
N
H
脱水缩合
2、氨基酸的结合方式—脱水缩合过程
肽键
C
H
H2N
C
R1
O
COOH
H
C
R2
N
H
二肽
2、氨基酸分子的结合方式
:连接两个氨基酸分子的化学键
:由两个氨基酸缩合而成的化合物
C
H
H2N
C
R1
O
H
C
R2
N
H
2、氨基酸分子的结合方式
COOH
C
O
H
C
R3
N
H
CO
三肽
：由三个氨基酸缩合而成的化合物
OH
（三肽）
……..（四肽）
（多肽）
- C
NH2
H
R1
-C-OH
O
-
-
=
+
- C
N
H
R2
-C-OH
O
-
-
=
-
-
H
H
- C
N
H
R3
-C-OH
O
-
-
=
-
-
H
H
+
- C
NH2
H
R1
-C-
O
-
-
=
- C
N
H
R2
-C-
O
-
-
=
-
H
- C
N
H
R3
-C-OH
O
-
-
=
-
H
+
2H2O
多肽：
肽链：
由多个氨基酸缩合而成的，含有多个肽键的化合物
多肽一般呈链状结构
注意：肽链的命名与氨基酸个数一致。
氨基酸
二肽
三肽
一条链折叠形成蛋白质
几条链折叠形成蛋白质
脱水缩合
脱水缩合
脱水缩合
盘曲折叠
三、蛋白质的结构层次
氨基酸：21种
蛋白质：
1010～1012种
2、蛋白质多样性及原因
蛋白质功能多样主要是由于蛋白质结构的多样性，
那为什么蛋白质的结构具有多样性呢？
◇-◇-◇-◇-◇-◇
◎-◎-◎-◎-◎-◎　
氨基酸种类不同
◇-◇-◇-◇-◇-◇
◇-◇-◇-◇
氨基酸排列顺序不同
◇-◇-◎-◎-
◇-◇-◎-◎-
◎-◎-
◇-◇
-◎-◇-◇-◎-
肽链空间结构不同
氨基酸数目不同
肽链不同
蛋白质结构多样性
蛋白质种类多样性
四、蛋白质的结构多样性的原因
结构异常导致功能异常：
在镰状细胞贫血中，血红蛋白的谷氨酸被缬氨酸取代，形成的异常的血红蛋白直接造成了红细胞的异常。
正常血红蛋白的肽链和正常红细胞
异常血红蛋白的肽链和镰状红细胞
运输氧的能力会大为减弱
蛋白质的结构决定其功能
人的红细胞和心肌细胞的主要成分都是蛋白质，但这两种细胞的功能却完全不同。请根据本节内容对这种现象做出解释？
因为这两种蛋白质的分子结构不同（即氨基酸的种类、数量不同，排列顺序不同，肽链的空间结构也不同），所以它们的功能也不相同。
“拓展”
“与生活的联系”
1.吃熟鸡蛋容易消化，为什么？
影响因素：
物理因素（高温、紫外线等）、
化学因素（强酸、强碱、重金属盐、乙醇等）。
特点：不可逆
为防止感染，必须对医疗器具进行消毒
判断：高温和盐析都会使蛋白质变性,蛋白质的空间结构保持不变（×）
蛋白质发生了变性空间结构改变和破坏，变得伸展、松散，容易被蛋白酶水解。
但蛋白质中的肽键没有破坏，遇双缩脲试剂仍然呈现紫色反应。
指在蛋白质水溶液中加入轻金属盐或铵盐，随着盐浓度增大而使蛋白质
沉淀析出的现象。但是蛋白质结构并没有改变。
过程可逆
用于分离、提纯蛋白质
与社会的联系---蛋白质盐析：
1、肽键数、肽链数（m）与氨基酸个数（n）的关系
肽链数
1
2
m
肽键数
6-1
n-m
14-2
氨基酸数
六、蛋白质的计算
n
1、肽键数 = 脱去水分子个数 = 氨基酸数-肽链条数= n-m
（环状肽肽键数=氨基酸数）。
2、游离氨基、羧基的计算
一条多肽链中至少含有 个氨基， 个羧基。其他的氨基和羧基来自
n 条多肽链中至少含有 个氨基， 个羧基。其他的氨基和羧基来自
1
1
R基
n
n
R基
2、最少的氨（羧）基数=肽链数
所有氨（羧）基数 =肽链数+ R基氨（羧）基
C
H
C
R1
H2N
O
N
H
C
H
C
R2
O
N
H
C
H
C
R3
O
N
H
C
H
C
R4
O
N
H
C
H
C
R5
O
N
H
C
H
C
R6
O
N
H
C
H
COOH
R7
3.蛋白质相对分子质量的计算
蛋白质分子质量=氨基酸分子质量-脱去水的分子质量
C
H
C
R1
H2N
O
N
H
C
H
C
R2
O
N
H
C
H
C
R3
O
N
H
C
H
C
R4
O
N
H
C
H
C
R5
O
N
H
C
H
COOH
R6
3：蛋白质相对分子质量=氨基酸数×氨基酸平均相对分子质量
脱去的水分子数×18 （二硫键数×2）
4、蛋白质中N、O原子数计算：
多肽N原子数 =肽键数+肽链数+R基中的N原子数
多肽O原子数 =肽键数+2×肽链数+R基中的O原子数
已知胰岛素由2条肽链，51个氨基酸组成。该蛋白质至少含有O原
子 个，至少含有N原子 个。
53
51
C
H
C
R1
H2N
O
N
H
C
H
C
R2
O
N
H
C
H
C
R3
O
N
H
C
H
C
R4
O
N
H
C
H
C
R5
O
N
H
C
H
COOH
R6
—C
NH2
H
H
—C—
O
N—
H
C—
H
H
COOH
—C—
O
N—
H
C—
H
CH2
C
O
NH2
—C—
O
N—
H
H
CH2
C
COOH
①
②
④
⑥
⑤
⑦
⑧
⑨
③
（1）该化合物中，①表示________， ⑦表示________ ，③表示________。
（2）该化合物有氨基________个，有羧基________个。该化合物的名称是______________。
（3）该化合物有___条肽链，含________个氨基酸，氨基酸共____种。
氨基
羧基
肽键
2
2
多肽
（四肽）
达标练习
一
4
3
（1）构成一个脑啡肽的氨基酸数目是 ；有 种氨基酸参与了脱水缩合反应；生成的水分子数目是 。
（2）请在图中标出其中的一个肽键。
（3）如果上图中的氨基酸顺序发生了改变，它还会具有脑啡肽的功能吗？为什么？
（4）脑啡肽作为药物不可以口服的理由是 。
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。
5
4
4
不具有，因为氨基酸的排列顺序决定了脑啡肽的功能
脑啡肽会被人体消化形成氨基酸，从而失去应有的功能