高中生物人教版（2019）必修1 2.4蛋白质是生命活动的主要承担者（共51张ppt）

(共51张PPT)
蛋白质是生命活动的主要承担者
本节聚焦
1.理解蛋白质是生命活动的主要承担者（蛋白质的功能）。
2.说明氨基酸的结构特点，以及氨基酸形成蛋白质的过程。
3.概述蛋白质结构和功能的多样性。
说一说生活中富含蛋白质的食品有哪些？
3、肉蛋类食品：
1、大豆制品：
2、奶类制品：
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。
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？
蛋白质在生命活动中有哪些作用？
这种构成细胞和生物体结构的重要物质，称之为结构蛋白。
蛋白质的第二大作用，作为运输载体。
发生在细胞内的化学反应离不开酶的催化，而绝大多数酶的化学本质都是蛋白质。
有些蛋白质具有免疫功能，比如抗体，抗体具有能特异性识别外来物的一个独特特征，该外来目标被称为抗原。
有些蛋白质能起到信息传递的作用，进而来调节机体的生命活动。
结构物质
运输
催化
免疫
调节
一、蛋白质的功能
生命活动的主要承担者—蛋白质
列举生物体内蛋白质的功能。
功能 实例
羽毛、肌肉、头发、蛛丝
绝大多数酶
载体、血红蛋白
胰岛素等蛋白类激素
免疫作用
结构蛋白
催化作用
运输作用
信息传递和调节
抗体
蛋白质是生命活动的主要承担者
血红蛋白
蛋白质结构的不同决定了其功能的不同
即蛋白质结构的多样性决定了其功能的多样性
二、蛋白质的结构与功能相适应
胰岛素空间结构示意图
c
h
h2n
h
c
o
oh
甘氨酸
c
h
h2n
ch
c
o
oh
ch3
ch3
缬氨酸
c
h
h2n
c
o
oh
ch3
c
h
h2n
ch
c
o
oh
ch3
ch3
ch2
亮氨酸
丙氨酸
三、构成蛋白质的基本单位——氨基酸
活动一：找出下列氨基酸结构上的的相同点和不同点
氨基
羧基
中心C原子，又称α碳原子
O
C OH
C
H
侧链基团，也叫R基
所有组成蛋白质的21种氨基酸
均满足这个结构通式。
1.氨基酸的结构通式
活动二：写出氨基酸的结构通式
氢原子
R
H—N
H
COOH
H2N
H原子
羧基-COOH
氨基-NH2
其他基团-R基
氨基酸具有空间结构
平面图上连接中心C原子的四个基团位置可以互换。
2.氨基酸通式及特点
每种氨基酸分子　　　都含有　　　　（　　　）
　和　　　　　（　　　　）。
且都有一个氨基和一个羧基连接在　　　　　　上。
氨基酸分子不同，就不同在 。
至少
一个氨基
—NH2
一个羧基
—COOH
同一个碳原子
R基
氨基
羧基
简写：
CH
COOH
H2N
R
C
R
H
C
O
OH
N
H
H
一个中心，三个基本点
C
H
NH2
COOH
CH2
SH
C
H
NH2
COOH
CH2
SH
CH
NH2
COOH
CH2
COOH
C
H
NH2
H
CH2
COOH
√
√
×
×
A
D
C
B
哪个是组成蛋白质的氨基酸 R基是什么？
氨基和羧基连在同一个C原子上
组成氨基酸的元素有C、H、O、N，部分含有S
为什么有些食品中要添加某些氨基酸？
非必需氨基酸（成人13种）
必需氨基酸（ 成人8种，婴儿9种）
人能否合成
（21种）
氨基酸种类：
判断：
（1）必需氨基酸是指人必需的氨基酸（ ）
（2）非必需氨基酸是指人不一定需要的氨基酸（ ）
×
×
（人不能合成）
思考：有些同学有“偏食”的习惯，请分析
这种习惯好不好？
氨基酸(21种)是组成蛋白质的基本单位
与生活的联系
必需氨基酸：
缬氨酸
异亮氨酸
亮氨酸
苯丙氨酸
甲硫氨酸
色氨酸
苏氨酸
赖氨酸
助记：假 设 来 借 一 两 本 书
必须从外界环境种直接获取的的氨基酸。
非必需氨基酸：
可以体内合成的氨基酸。
人能否合成
拓展提升
笨蛋来宿舍晾一晾鞋
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，而是形成更为复杂的空间结构。例如，血红蛋白是一种由574个氨基酸组成的蛋白质，含四条多肽链。
2.由肽链形成蛋白质
氨基酸：21种
蛋白质：
1010～1012
蛋白质是以氨基酸为基本单位构成的生物大分子。
氨基酸是如何组成蛋白质的呢？
知识海洋
氨基酸构成蛋白质
氨基酸脱水缩合形成肽链
由于氨基酸之间能形成氢键，导致肽链盘曲折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质
多肽
氨基酸
二肽
三肽
折叠盘曲成空间结构
一条多肽链折叠形成蛋白质
几条多肽链折叠形成蛋白质
氨基酸
？
？
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
四、蛋白质的结构及其多样性的形成原因
折叠盘曲成空间结构
探究：氨基酸如何组成蛋白质？
请阅读P30，思考下列问题：
（1）氨基酸如何连接在一起构成蛋白质？
（2）什么是肽键、二肽、多肽、多肽链？
（3）氨基酸形成蛋白质过程中，形成一个肽键，脱去几分子水？
（4）多肽与蛋白质有何区别？
1．蛋白质的结构层次
氨基酸
蛋白质的结构及其多样性
蛋白质：具有一定的 .
两个氨基酸分子
多个氨基酸分子
空间结构
氨基酸构成蛋白质
氨基酸脱水缩合形成肽链
C
H
R1
NH2
OH
C
O
H2O
C
H
COOH
R2
H
N
H
肽键
二肽
肽键
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
C
C
H
R1
NH2
C
O
C
H
R2
H
N
O
肽键
C
H
COOH
R3
H
N
H2O
肽键
三肽
H2O
1、氨基酸的结合方式:
脱水缩合
四肽？五肽？......
多肽（由多个氨基酸缩合而成，含多个肽键）
肽链数
至少含有的氨基数/羧基数 =
蛋白质的计算
（1）每条肽链至少有一个游离氨基和一个游离羧基
所有游离氨基数/羧基数
=肽链数 + R基中含有的氨基数/羧基数
C
C
H
R1
NH2
C
O
C
H
R2
H
N
O
C
H
COOH
R3
H
N
三肽
氨基酸
肽键
蛋白质的计算
氨基酸数 肽链数 肽键数 脱水数
－
=
=
2
5
6
3
1
1
8
2
2
6
5
6
－
=
=
－
=
=
氨基酸数－肽链数=肽键数=脱去的水分子数
（2）链状肽
氨基酸
肽键
蛋白质的计算
氨基酸数 肽链数 肽键数 脱水数
5
5
3
1
1
3
3
5
（2）环状肽：
n个氨基酸形成一条肽链时,脱掉几个水分子 形成几个肽键
如果n个氨基酸形成m条肽链呢
脱掉水分子数=肽键数= n-1
脱掉水分子数=肽键数= n-m
肽键数 =
=
脱去的水分子数
氨基酸分子数
–肽链数
蛋白质的计算
（3）失去水的分子量=
脱去的水分子数×18
例：某蛋白质由2条肽链、502个氨基酸组成。
在其脱水缩合的过程中，相对分子质量
至少减少（ ）
A 36 B 9000
C 9018 D 9072
B
(18为水的相对分子质量 ）
（4）蛋白质分子量=a×氨基酸数-18×脱去水分子数
例：某种蛋白质是由1条多肽链构成的，共含
100个氨基酸，若每个氨基酸分子质量平
　 均是120，则该蛋白质的相对分子量是？
100×120-(100-1)×18=10218
蛋白质的计算
（a为氨基酸的相对分子质量，18为水的相对分子质量）
蛋白质的计算
（5）N 原子、O原子的计算
=肽键数+肽链数+R基上的N原子数
=肽键数+2×肽链数+R基上的O原子数
C
C
H
R1
NH2
C
O
C
H
R2
H
N
O
C
H
COOH
R3
H
N
三肽
N原子数
O原子数
=各氨基酸中O原子总数－脱去水分子数
1、从氨基酸到蛋白质的结构层次依次为：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。
消化
氨基酸
细胞
合成
吸收
食物中的蛋白质
人体内蛋白质
探究新知
五 思考 讨论
3、蛋白质结构多样性的原因
◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇
◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎
①氨基酸种类不同
②氨基酸数目不同
◇-◇-◇-◇-◇-◇
◇-◇-◇-◇
③氨基酸排列顺序不同
◇-◇-◎-◎-
◇-◇-◎-◎
◎-◎-
◇-◇
-◎-◇-◇-◎
④肽链形成的空间结构不同
蛋白质结构极其多样
蛋白质种类极其多样
蛋白质功能极其多样
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。
谷氨酸
缬氨酸
蛋白质的结构和功能相适应
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。
镰状红细胞
盐析
变性
蛋白质的性质：
可逆
不可逆
空间结构被破坏
导致蛋白质变性的因素：
高温、强酸、强碱、重金属离子
蛋白质
氨基酸
课堂小结
多肽
组成元素
种类
结构通式
功能
C，H，O，N等
21种
R
C
H
H2N
COOH
COOH
生命活动的主要承担者
脱水缩合
盘区折叠
结构多样性
功能多样性
结构物质
运输
催化
调节
免疫
等......
D
每个氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基
1、如果一个氨基酸中含有2个氨基（—NH2），其中一个氨基和羧基连在同一个碳原子上，那么另一个氨基的部位是（ ）
A.与氨基酸相连 B.与羧基端相连
C.和氢相连 D.连在R基上
R基也可以是氨基/羧基
课堂练习
2、一个蛋白质分子由二条肽链构成，共有266个氨基酸组成，则这个蛋白质分子至 少含有的氨基和羧基数目分别是（ ）
A.264和266 B.265和264
C.264和3 D.2和2
D
肽链数
至少含有的氨基数/羧基数 =
所有游离氨基数/羧基数
=肽链数 + R基中含有的氨基数/羧基数
3、血红蛋白分子中含574个氨基酸，4条肽链，在形成此蛋白质分子时，脱下的水分
子数和形成的肽键的数目分别是 （ ）
A．573和573 B．573和570
C．570和573 D．570和570
D
氨基酸数－肽链数=肽键数=脱去的水分子数
4、现有氨基酸100个，其中氨基总数为102个，羧基总数为101个，则由这些氨基酸合成的含有2条肽链的蛋白质中，含有氧原子的数目是(　　)
A．101 B．102
C．103 D．104
D
=肽键数+2×肽链数+R基上的O原子数
O原子数
=各氨基酸中O原子总数－脱去水分子数
5.人体的肌肉主要由蛋白质构成，但平滑肌和骨骼肌的功能不同，其主要原因是
A.属于不同系统
B.所含蛋白质分子结构不同
C.肌肉细胞的形状不同
D.在人体内的分布位置不同
B
6.某氨基酸分子中含有2个氨基（-NH2）,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
C