2022——2023学年高一上学期生物人教版必修1-2.4 蛋白质是生命活动的主要承担者 课件 (共31张PPT)

(共31张PPT)
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。手术后过一段时间，这种缝合可以被人体组织吸收，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？
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？
1.教学重点
（1）氨基酸的结构特点，以及氨基酸形成蛋白质的过程。
（2）蛋白质的结构和功能。
2.教学难点
（1）氨基酸形成蛋白质的过程。
（2）蛋白质的结构多样性的原因。
第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者
本节聚焦
怎样理解蛋白质是生命活动的承担者？
氨基酸的结构有什么特点？
为什么细胞中的蛋白质种类如此多样？
第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者
一、蛋白质的功能
二、蛋白质的基本组成单位——氨基酸
三、蛋白质的结构及其多样性
第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者
一、蛋白质的功能
调节功能
免疫功能
运输功能
催化功能
结构蛋白
总体来说，蛋白质是细胞的基本组成分，具有参与组成细胞结构、催化、运输、信息传递、防御等重要功能。可以说，细胞的各项生命活动都离不开蛋白质。
蛋白质能够承担如此多样的功能，这与蛋白质的多样性有关。
人体内有数万种不同的蛋白质。据估计，生物界的蛋白质种类多达1010~1012种。
为什么蛋白质能有这么多的种类和这么多样的功能呢？
一、蛋白质的功能
食物中的蛋白质能不能直接被人体吸收呢？
食物中的蛋白质必需经过消化，水解为各种氨基酸，才能被人体吸收和利用。
那蛋白质和氨基酸是什么关系？
氨基酸是组成蛋白质的基本单位
不能
一、蛋白质的功能
1.氨基酸的定义
是指含有氨基和羧基的有机物。是组成蛋白质的
基本单位。
二、组成蛋白质的基本单位:
—氨基酸
思考 讨论
氨基酸的结构特点
观察下列几种氨基酸的结构。
二、组成蛋白质的基本单位:
—氨基酸
思考 讨论
1.这些氨基酸的结构具有什么共同点？
2.“氨基酸”这一名词与其分子结构由怎样的对应关系？
提示：1.每个氨基酸都有氨基和羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。
2.“氨基酸”代表了氨基酸分子结构中主要的部分──氨基和羧基。
二、组成蛋白质的基本单位:
—氨基酸
C
COOH
H2N
H
C3H7
H
CH3
C4H9O
R
侧链基团
2.氨基酸分子结构通式
每种氨基酸分子至少都含有一个氨基（—NH2）和一个羧基（—COOH）。且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。
二、组成蛋白质的基本单位:
—氨基酸
例1-1.讨论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
CH
NH2
H
CH2
COOH
√
√
×
×
二、组成蛋白质的基本单位:
—氨基酸
非必需氨基酸
必需氨基酸
指在人体内可以自己合成的，无须从外界环境获取的氨基酸。共13种。
指人体（或其它脊椎动物）不能合成或合成速度远不适应机体的需要，必需由食物蛋白供给。
人体内的必需氨基酸有8种
甲硫氨酸、 色氨酸 、 亮氨酸、 缬氨酸、
赖氨酸、异亮氨酸、 苯丙氨酸、 苏氨酸、
P30阅读 “与生活的联系”,谈谈什么是必需氨基酸，什么是非必需氨基酸？
3.种类
天然的氨基酸有3000多种，但是组成生物体的蛋
白质的氨基酸大约有21种。
二、组成蛋白质的基本单位:
—氨基酸
组成生物体的氨基酸只有21种，但生物界的蛋白质却有多达1010-1012 种。
三、蛋白质的结构及其多样性
思考21种氨基酸是怎样组成种类数目庞大的蛋白质的？
思考 讨论
氨基酸怎样构成蛋白质
观察图2-12，讨论并回答下列问题。
讨论
1.从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次？
2.进入人体消化道的蛋白质食物，要经过哪些消化酶的作用才能分解为氨基酸？这些氨基酸进入人体细胞后，需要经过怎样的过程成才能变为人体的蛋白质？人体中的蛋白质和食物中的蛋白质会一样吗？
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（提示：一个蛋白质分子往往含有成千上个氨基酸）
三、蛋白质的结构及其多样性
三、蛋白质的结构及其多样性
氨基酸是如何组成蛋白质的？
1.氨基酸的结合方式：脱水缩合
C
H
R1
NH2
OH
C
O
H2O
C
H
COOH
R2
H
N
H
二肽
肽键
1.氨基酸的结合方式：脱水缩合
H2N—C—C—OH
H
│
│
R1
O
‖
H—N—C—COOH
H
│
│
R2
H
│
+
H2N—C—C—
H
│
│
R1
O
‖
N—C—COOH
H
│
│
R2
H
│
+
H2O
肽键
二肽
三、蛋白质的结构及其多样性
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
1.氨基酸的结合方式：脱水缩合
三、蛋白质的结构及其多样性
肽键
C
C
H
R1
NH2
C
O
C
H
R2
H
N
O
二肽
C
H
COOH
R3
H
N
H2O
三肽
H2O
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（链状）。
1.氨基酸的结合方式：脱水缩合
三、蛋白质的结构及其多样性
肽键
肽键
n个氨基酸经脱水缩合形成m条多肽链时，
需脱去_______个水，形成_______个肽键。
n-m
n-m
n个氨基酸经脱水缩合形成一条多肽链时，
需脱去_______个水，形成_______个肽键。
n-1
n-1
n个氨基酸经脱水缩合形成2条多肽链时，
需脱去_______个水，形成_______个肽键。
n-2
n-2
脱水数=肽键数=氨基酸数-肽链数 =(n-m)
三、蛋白质的结构及其多样性
由于氨基酸之间能够形成氢键等，从而使得肽链能盘曲、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质分子。许多蛋白质分子都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。这些肽链不呈直线，也不在同一个平面上，而是形成各位复制的空间结构。
2.蛋白质的形成
三、蛋白质的结构及其多样性
氨基酸
多肽
一条多肽链折叠形成蛋白质
几条多肽链折叠形成蛋白质
三肽
二肽
脱水缩合
脱水缩合
脱水缩合
折叠盘曲成空间结构
2.蛋白质的形成
三、蛋白质的结构及其多样性
2.蛋白质的形成
三、蛋白质的结构及其多样性
提示：氨基酸→二肽→三肽→……→多肽，一条多肽链盘曲折叠形成蛋白质，或几条多肽链折叠形成蛋白质。
讨论
1.从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次？
三、蛋白质的结构及其多样性
提示：食物中的蛋白质要经过胃蛋白酶、胰蛋白酶、肠蛋白酶、肠肽酶等多种水解酶的作用，才能分解为氨基酸。这些氨基酸进入细胞后，要形成二肽、三肽到多肽，由多肽构成人体的蛋白质。人体的蛋白质与食物中的蛋白质不一样，具有完成人体生命活动的结构和功能。
2.进入人体消化道的蛋白质食物，要经过哪些消化酶的作用才能分解为氨基酸？这些氨基酸进入人体细胞后，需要经过怎样的过程成才能变为人体的蛋白质？人体中的蛋白质和食物中的蛋白质会一样吗？
讨论
三、蛋白质的结构及其多样性
提示：10个氨基酸能够组成2110条互不相同的长链。氨基酸的种类、数量、排列顺序以及蛋白质空间结构的不同是蛋白质多种多样的原因。
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（提示：一个蛋白质分子往往含有成千上个氨基酸）
讨论
三、蛋白质的结构及其多样性
在细胞内，组成一种蛋白质的氨基酸可能成千上万，氨基酸形成肽链时，不同种类氨基酸的排列顺序千变万化，肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别，因此，蛋白质分子的结构极其多样，这就是细胞中蛋白质种类繁多的原因。
三、蛋白质的结构及其多样性
3.蛋白质分子结构的多样性及原因
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①氨基酸种类不同，肽链结构不同
②氨基酸数目不同，肽链结构不同
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◇-◇-◇-◇
三、蛋白质的结构及其多样性
③氨基酸排列顺序不同，肽链结构不同
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◎-◎-
◇-◇
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④肽链空间结构不同，蛋白质种类不同
3.蛋白质分子结构的多样性及原因
三、蛋白质的结构及其多样性
每一种蛋白质分子都有与它所承担功能相适应的独特结构，如果氨基酸序列改变或蛋白质的空间结构改变，就可能会影响其功能。
血红蛋白 空间结构 红细胞 运输氧功能 理化性质
正常 球状 两面凹的圆盘状 正常
异常 纤维状 扭曲成镰刀状 运氧能力大为削弱 性质出现差异
三、蛋白质的结构及其多样性
4.蛋白质的变性
（1）定义
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。
（2）典例
鸡蛋、肉类经煮熟后蛋白质变性就不能恢复原来状态。原因是高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，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。
三、蛋白质的结构及其多样性