2.4 蛋白质是生命活动的主要承担者课件2022-2023学年高一上学期生物人教版必修1(共30张PPT)

(共30张PPT)
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。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？
因为组成动物和人体的胶原蛋白是相似的物质。
这种手术缝合线要变为小分子物质才能被吸收，初中学习过食物中的蛋白质要分解为氨基酸才能被吸收，因此说明蛋白质在化学组成上应该可以分为更小的分子。
在人体中，组成蛋白质的氨基酸有21种。
C
C
C
C
1 、氨基酸有哪些化学元素组成 ？
2、这些氨基酸的结构具有什么共同特点？
4、“氨基酸”这一名词与其分子结构有对应关系么？
3 、不同氨基酸分子的区别在哪里？
1.氨基酸的结构通式
C
COOH
H
H2N
R
R
H
H2N
COOH
C
侧链基团
氨基
羧基
H2N
N
H
H
或
COOH
C
O
OH
或
▲不同的氨基酸具有不同的R基团。
：决定氨基酸的种类
2.氨基酸的结构特点
每种氨基酸至少都含有一个______、一个_____；
中心C四个键分别连接了
一个_____、一个_____、
一个_____、一个_____；
氨基
羧基
H
R基
氨基
羧基
氨基酸分子的区别在于______的不同，它决定了氨基酸的种类和理化性质。
R基
C
氨基
H— N —
—
H
—
H
羧基
— C -O-H
—
—
O
—
R
氨基酸的结构通式
3.氨基酸的组成元素
组成元素C、H、O、N，
有的含有S 等元素。
若某氨基酸中含有其他元素，则一定在R基中。
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
每种氨基酸都只有一个氨基和一个羧基吗？
至少一个
CH2 —CH2 —COOH
　　 │
H2N—C —COOH
│
H 谷氨酸
CH2 —CH2 —CH2 —CH2 —NH2
│
H—C —COOH
│
NH2 赖氨酸
【多选】判断哪些是构成蛋白质的氨基酸（ ）
A B C D
B、C
1.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
必需氨基酸: 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，共8种。
非必需氨基酸: 人体细胞能够合成的氨基酸，共13种。
苯丙氨酸、蛋（甲硫）氨酸、赖氨酸、苏氨酸、色氨酸、
亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸
“笨蛋，来宿舍晾一晾鞋”
4.氨基酸种类
【阅读教材P30“与社会的联系”】
二、氨基酸连接成多肽链
肽链 氨基酸数 肽链数 肽键数 脱水数
1
1
1
1
2
3
m
n－1
肽键数与氨基酸个数的关系
肽键数＝脱去水分子数＝氨基酸数－1(或n-m)
1
2
2
1
3
2
n
n－1
…
…
…
n－2
n－3
n－m
n－2
n－3
n－m
…
n
n
n
（1）该图中， ①表示　　　　 ，③表 ， 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　 个肽键，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
— C
NH2
H
H
— C—
O
N—
H
C—
CH3
H
COOH
— C—
O
N—
H
C—
H
CH2
C
O
NH2
— C —
O
N—
H
H
CH2
C
COOH
①
②
③
④
⑥
⑤
⑦
⑧
⑨
氨基酸
H
O
C
CH2
C
H2N
OH
SH
H2C
O
C
H
C
H2N
OH
SH
H
O
C
CH2
C
H2N
OH
S
H2C
O
C
H
C
H2N
OH
S
二硫键
许多蛋白质含有两条或多条多肽链，他们通过一定的化学键如二硫键结合在一起。
三、蛋白质的结构及其多样性
氨基酸之间脱水缩合形成肽链
一条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空间结构
氨基酸
蛋白质
多肽
脱水缩合
盘曲折叠
1.氨基酸转化为蛋白质的整体过程
C、H、O、N等元素
P31 思考与讨论
从元素到蛋白质的形成大致涉及哪些结构层次？
氨基酸
组成
二肽
三肽
……
多肽
脱水缩合
有复杂空间结构的蛋白质
一条或多条肽链盘曲、折叠
蛋白质
胃蛋白酶
胰蛋白酶
多肽
肠肽酶
氨基酸
人体内：氨基酸----脱水缩合----二肽、三肽、多肽--蛋白质
P31 思考与讨论
食物中蛋白质需经哪些消化酶才能分解为氨基酸？氨基酸需要经过怎样的过程才能变为人体的蛋白质？
P31 思考与讨论
用21个字母代表21种氨基酸，写出由10个氨基酸组成的长链，可以写出几种？
2、蛋白质种类繁多的原因
A-A-A-A-A-A
A-A-A-A-A-A-A-A-A
A-A-A-A
1
A-A-A-A
B-B-B-B
C-C-C-C
2
A-B-C-D
B-D-C-A
C-B-D-A
3
4
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：
氨基酸方面：氨基酸种类、数目、排列顺序不同。
肽链方面：肽链数目、盘曲折叠方式及其形成的空间结构不同。
3、蛋白质的结构与其功能相适应
三、蛋白质的结构及其多样性
正常血
红蛋白
异常血
红蛋白
镰状细胞贫血患者的血红蛋白运输氧的能力会大为削弱
与生活的联系
鸡蛋清中富含了蛋白质，鸡蛋是生吃好还是熟吃好呢？
高温会使蛋白质变性，使其空间结构松散，易被蛋白酶水解，因此吃熟鸡蛋更容易消化吸收。
（1）盐析：向蛋白溶液中加食盐，降低蛋白质的溶解度，使其从溶液中析出的过程。物理变化，是一个可逆的过程，不影响蛋白质的性质。
（2）变性：蛋白质由于某些理化因素导致空间结构被破坏的过程。不可逆。（变性的过程肽键不断裂。）
蛋白质的盐析和变性
（1）水解：蛋白质中肽键断裂，分解为氨基酸的过程。
（2）氧化分解（代谢）：在氧气参与下，蛋白质分解成CO2、水、尿素并释放能量的过程。
蛋白质的水解和氧化分解
2021年生物医学奖——发现温度和触觉感受器
世界上第一个人工合成蛋白质的诞生
1921年，加拿大外科医生Frederick Grant Banting首次从狗的萎缩胰脏中提取了胰岛素，并将初步纯化的动物胰岛素成功地应用于糖尿病患者。基于该项研究成果，Banting与Macleod获得1923年诺贝尔医学和生理学奖。胰岛素的发现被认为是糖尿病研究史上的里程碑，它激发了各个相关领域科学家的兴趣。
从胰腺中提取的胰岛素经纯化得到结晶后，英国科家 FrederickSanger 从1945年起, 经过10年的研究，于1955年报道了牛胰岛素的一级结构。因为他测定了生物体中第一个蛋白质的一级结构，而获得了1958年诺贝尔化学奖。此后他又测定了猪、羊胰岛素的一级结构。
世界上第一个人工合成蛋白质的诞生
在中国科学院上海生物化学研究所、上海有机化学研究所和北京大学化学系三个单位经过通力合作下，历时6年，终于1965年9月得到了全合成的牛胰岛素结晶。全合成实验重复了四次均得到了牛胰岛素结晶。
A. 蛋白质是细胞中含量最多的有机物，其种类随生命历程而改变
B. 组成蛋白质的元素一定有C、H、O、N，有的还含有S元素
C. 高温、低温、重金属盐都会使蛋白质的空间结构发生不可逆的变化
D. 细胞内蛋白质发生水解时，H2O参与氨基和羧基的形成
1、蛋白质是生命活动的主要承担者，下列相关叙述错误的是( )
当堂检测
C
A. 氨基酸种类、数目和排列顺序相同的蛋白质功能可能不同
B. 蛋白质结合Mg2+形成的血红蛋白参与氧气的运输
C. 组成蛋白质的氨基酸之间可按不同方式脱水缩合
D. 高温会使蛋白质变性，因此煮熟的食物不易被人体消化
2、下列关于蛋白质分子结构和功能的叙述，正确的是（ ）
当堂检测
A