高中生物学人教版（2019）必修1 分子与细胞 2.4 蛋白质是生命活动的主要承担者(共30张PPT)

(共30张PPT)
课前知识回顾
1.简述糖类的分类及作用
2.简述脂质的分类及作用
3.细胞中的糖类和脂质是如何相互转化的？
蛋白质是生命活动
的主要承担者
变为小分子物质；蛋白质在化学组成上应该可以分为更小的分子。
从某些动物组织中提取的胶原蛋白，可用来制作手术缝合线。手术后过一段时间，这种缝合线就可被人体组织吸收，从而避免拆线的痛苦。
讨论1.为什么这种缝合线可以被人体组织吸收？
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？
功能 实例
肌肉、头发等
绝大多数酶
血红蛋白、载体
胰岛素
抗体
一、蛋白质的功能
阅读P28图2-8蛋白质的功能举例，以自主归纳蛋白质的功能
结构蛋白
催化功能
运输功能
信息传递
防御功能
氨基酸
二、组成蛋白质的基本单位:
观察下列几种氨基酸的结构
每种氨基酸分子至少含有一个氨基(—NH2）和一个羧基（—COOH）,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
氨基酸的结构特点
C
H
NH2
COOH
CH2
SH
C
H
NH2
COOH
CH2
SH
CH
NH2
COOH
CH2
OH
C
H
NH2
H
CH2
COOH
以下哪些是组成蛋白质的氨基酸
√
√
×
×
首看有否氨基和羧基
再看有否氨基和羧基同连在一个碳原子上
人体细胞不能合成的，必须从外界环境中直接获取的氨基酸
氨基酸的分类
必需氨基酸(共8种)
婴儿中的组氨酸也是必需氨基酸，相应是9种
人体细胞能够合成和转化的氨基酸，共13种
非必需氨基酸
1.下列有关蛋白质功能与特定蛋白质的对应关系，合理的是( )
A.催化功能一抗体
B.调节功能一胰岛素
C.运输功能一唾液淀粉酶
D.免疫功能一血红蛋白
B
2.谷氨酸的R基为－C3H5O2，在一个谷氨酸分子中，含有碳和氧的原子数分别是( )
A.4、4 B.5、4
C.4、5 D.5、5
B
1.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
（2）如果是氨基酸，则它们的R基分别是:_____
（1）以上属于氨基酸的是_______________
①②④
—CH3,
—CH2 —SH
—H,
5.下图是某些分子的结构示意图，请依图回答：
三. 蛋白质的结构及其多样性
蛋白质是以氨基酸为基本单位构成的生物大分子
组成生物的氨基酸仅有21种，是如何构成数以千亿的蛋白质分子？请阅读P30中段内容并思考：
1.氨基酸的数量是否一定等同种类？其种类的不同取决于什么？
2.氨基酸互相结合的方式是什么，它只涉及哪些基因？产物是什么？
3.试说说所形成水分子的H、O元素的来源。
1.氨基酸的结合方式：
脱水缩合
一个氨基酸的_______和另一个氨基酸的_______相连接，同时脱去一分子的____，形成_______
氨基
羧基
肽键
水
H2O的形成：
羧基脱掉—OH（羟基）
氨基脱掉—H氢原子）
H来自氨基和羧基，O来自羧基
基团变化
原氨基酸的R基始终不变
缩合反应后至少各有一个羟基和氨基分布在肽链的两侧；若相应有多个者则多于1的净数一定在某些氨基酸的R基上
O
||
—C—N—
|
H
—CO—NH—
肽键
或
是肽链名称命名和氨基酸数数的重要依据
由两个氨基酸缩合而成化合物(含有一个肽键)
由多个氨基酸缩合而成，含有多个肽键的化合物
二肽：
由三个氨基酸缩合而成化合物(含有二个肽键)
三肽：
多肽：
氨基酸缩合关系的计算
6
图6人能形成多少个手结？队中有多少只空左手和右手？
若把他们分成2队、3队、n队后，情况又如何，从中有何规吗？若将人改换成氨基酸会怎样呢？
脱水数＝肽键数＝氨基酸数－肽链数
肽链数 氨基 酸数 肽键数 脱去水 分子数 游离的 氨基 游离的
羧基
1条肽链 n
m条肽链 n
n－1
n－1
至少1个
至少1个
n－m
n－m
至少m个
至少m个
例题：
1.10个氨基酸脱水缩合成一条肽链的化合物，这个化合物的名称为______，含有______个肽键，失去______个水分子。
2.n个氨基酸脱水缩合成一条肽链的化合物，这个化合物的名称为______ ，含有______个肽键，失去______个水分子。
3.10个氨基酸脱水缩合成三条肽链，这三条肽链含有___ 个肽键，失去 ___个水分子。
4.n个氨基酸脱水缩合成m条肽链，这m条肽链含有______ 个肽键，失去 个水分子。
十肽
9
9
n肽
n-1
n-1
7
7
n-m
n-m
(1)氨（或羧）基数＝肽链数＋R基上的氨（或羧）基数＝各氨基酸中氨（或羧）基的总数－肽键数
相关计算公式拓展：
(2)蛋白质相对分子质量＝各氨基酸平均相对分子质量×氨基酸数－18×脱水数。
(3)N原子数＝肽键数＋肽链数＋R基上的N原子数＝各氨基酸中N的总数。
(4)O原子数＝肽键数＋2×肽链数＋R基上的O原子数＝各氨基酸中O的总数－脱水数。
5、假如组成多肽的每个氨基酸中，只含有一个氨基和一个羧基，那么：
（1）一个多肽化合物，由10个氨基酸构成一条肽链，那么该多肽分子中含有氨基和羧基的数目分别为 、 。
（2）一个多肽化合物，由10个氨基酸构成两条肽链，那么该多肽分子中含有氨基和羧基的数目分别为 、 。
（3）一个多肽化合物，由n个氨基酸构成m条肽链，那么该多肽分子中含有氨基和羧基的数目分别为 、 。
1
1
2
2
m
m
6.假设组成蛋白质的20种氨基酸的平均分子量为128，
（1）假设一个多肽化合物，由10个氨基酸构成一条肽链，那么该多肽的分子量约为________
（2）假设一个多肽化合物，由10个氨基酸构成两条肽链，那么该多肽的分子量约为________
（3）假设一个多肽化合物，由n个氨基酸构成m条肽链，那么该多肽的分子量约为_______
128n-18X（n-m）
1136
1118
2.蛋白质的空间结构
因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
一级结构
二级结构
这条肽链进一步盘绕形成一定的空间结构
两条或多条肽链聚在一起形成复杂的空间结构
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
三级结构
四级结构
讨论1.从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次？
氨基酸
二肽
三肽
多肽
......
→
→
→
讨论2.进入人体消化道的蛋白质食物，要经哪些消化酶的作用才分解为氨基酸？这些氨基酸进入人体细胞后，需经怎样的过程才变为人体的蛋白质 人体中的蛋白质和食物中的蛋白质会一样吗？
蛋白质
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。
讨论3.如果用21个不同的字母代表21中氨基酸，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？试着说出蛋白质种类多种多样的原因。
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。
蛋白质
的种类
多样性
生物体的基本结构蛋白，如结构蛋白
生化反应的主要物质，如酶的催化
具体运输能力的物质，如载体蛋白
调节生命活动的物质，如激素类蛋白
具有免疫功能的物质，如抗体蛋白
蛋白
质功
能多
样性
氨基酸种类不同
数目成百上千
排列顺序变化多端
空间结构千差万别
蛋白质
的结构
多样性
原 因
3.蛋白质的多样性
蛋白质结构
蛋白质功能
决定
血红蛋白的谷氨酸
运输氧气能力正常
血红蛋白的缬氨酸
运输氧气能力下降
4.蛋白质结构与功能的关系
5.蛋白质变性
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
为什么吃煮熟的鸡蛋、肉类等更容易消化？
高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，使内部的肽键暴露出来，容易被蛋白酶水解，因此吃熟鸡蛋、熟肉容易消化
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
组成元素： C、H、O、N，有的还含Fe、S、P等
基本单位：氨基酸
种类：21种
通式
特点：
化学结构：多肽是多个氨基酸分子缩合后以肽键而成的特定氨基酸序列
多样性原因：氨基酸种类不同；数目成百上千；排列次序变化多端；空间结构千差万别
脱水
缩合
每种氨基酸分子至少含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
空间结构：蛋白质
盘曲
折叠
特点：一条或几条肽链以一定的化学键连接，按一定的方式盘曲或折叠成有一定空间结构的蛋白质
一个氨基酸分子的羧基与另一个氨基酸的氨基相连接，同时脱去一分子水的结合方式。
功能多样性：构成细胞和生物体的结构蛋白；生化反应的催化物质；具体运输能力的载体蛋白；调节生命活动的分泌蛋白；具有免疫功能的抗体蛋白
课堂小结
1.某蛋白质由5条肽链组成，至少含有多少游离个氨基，至少含有多少个游离羧基呢？
A.5、2 B.3、3 C.4、5 D.5、5
2.胰岛素由2条肽链组成，其中一条链含21个氨基酸，另一条链含30个氨基酸，则胰岛素分子结构中所含的肽键数和脱去的水分子依次为
A.48、49 B.49、49 C.50、50 D.51、49
3.已知20种氨基酸的平均相对分子量为128，现有一蛋白质分子由2条多肽链组成，共有肽键98个，此蛋白质的相对分子量为
A.12800； B.12544； C.12288； D.11036
D
D
B
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____键，该图所示化合物的名称是：____________，基本单位是_______.
（4）该图中所示的氨基酸种类不同，是由____决定的
氨基
肽键
羧基
四肽(多肽)
三
四
三
脱水缩合
R基
氨基酸