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（2019）必修1(共43张PPT)

(共43张PPT)
第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者
2004年安徽“大头娃娃”事件
原因：劣质奶粉中蛋白质等营养素全面低下是造成婴儿患病的主要原因
蛋白质极度缺乏的儿童
血浆中蛋白质含量过低导致组织水肿
同学们通过刚才的画面，你想到了什么？
蛋白质是生命活动不可缺少的物质，是生命活动的主要承担者。
问题探讨
1．你能够说出多少种富含蛋白质的食品？
（1）大豆制品：
豆腐、豆浆、腐竹等
（2）奶类制品：
酸奶、牛奶等
（3）肉蛋类食品：
牛肉、羊肉、鸡蛋等
为什么这种缝合线可以被人体组织吸收？
胶原蛋白被分解为可以被人体吸收的氨基酸
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P28
一、蛋白质的功能
结构蛋白：
许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质。
例如：肌肉，头发，羽毛，蛛丝等。
一、蛋白质的功能
胃蛋白酶结晶
细胞中的化学反应离不开酶的催化
绝大多数酶都是蛋白质
一、蛋白质的功能
血红蛋白
运输功能
细胞膜上的载体蛋白，红细胞中的血红蛋白。
一、蛋白质的功能
胰岛素结晶
有些蛋白质能够调节机体的生命活动
例如：胰岛素可以降低血糖
一、蛋白质的功能
有些蛋白质有免疫功能
人体内的抗体是蛋白质，可以帮助人体抵御病菌和病毒等抗原的侵害。
总体来说，蛋白质参与组成细胞结构，催化，运输，信息传递，防御等重要功能。
C
H
NH2
H
C
O
OH
甘氨酸
C
H
NH2
CH
C
O
OH
CH3
CH3
缬氨酸
C
H
NH2
C
O
OH
CH3
C
H
NH2
CH
C
O
OH
CH3
CH3
CH2
亮氨酸
丙氨酸
二 .蛋白质的基本组成单位--氨基酸
这些氨基酸具有什么共同特点？
在人体中，组成蛋白质的氨基酸有21种
二、氨基酸
R
C
H
H2N
C
O
OH
1、氨基酸至少有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH)，也可以是几个，因为R基中可能含有氨基和羧基
1、氨基酸的结构特点
2、都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上
4、不同的氨基酸，R基不同（R基决定了氨基酸的种类）
3、这个碳原子上还连接一个氢原子和一个侧链基团，这个侧链基团用R基表示
判断下列分子是不是氨基酸？如果是的话，R基是什么？
C
COOH
CH3
HOOC
H
C
NH2
CH3
H2N
H
C
H
HOOC
H
CH2
NH2
C
NH2
HOOC
H
CH2
NH2
CH
NH2
HOOC
CH
NH2
HOOC
1
2
3
4
5
×
×
×
一、氨基酸
1、组成元素：C、H、O、N，有的还含有P、S
2、组成人体蛋白质的氨基酸种类：21种
蛋（甲硫）氨酸、缬氨酸、赖氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、色氨酸、苏氨酸
口诀：甲携来一本亮色书
有8种氨基酸是人体细胞不能合成的，必须从外界环境中直接获取，这种氨基酸叫做必需氨基酸
必需氨基酸：
非必需氨基酸:
另外13种氨基酸是人体细胞能够合成的，叫做非必需氨基酸
蛋白质的相对分子质量：
几千—100万以上，是生物大分子
4、氨基酸的结合方式：
C
H
CO OH
R1
C
H
NH2
COOH
R2
NH2
C
O
H
N
H
OH
4、氨基酸的结合方式
C
H
R1
NH2
OH
C
O
H2O
C
H
COOH
R2
H
N
H
氨基酸分子互相结合的方式是:一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接，同时脱去一分子水，这种结合方式叫做脱水缩合
4、氨基酸的结合方式:
C
H
R1
NH2
C
O
C
H
COOH
R2
H
N
H2O
二肽
肽键
脱水缩合
－CO－NH－
肽键的表示方式：
O H
‖ ∣
－C－N－
连接两个氨基酸分子的化学键叫做肽键(如左图红色标识），2个氨基酸分子缩合而成的化合物叫做二肽
4、氨基酸的结合方式:脱水缩合
肽键
C
H
COOH
R2
H
N
OH
H
C
C
H
R1
NH2
C
O
C
H
R2
H
N
O
二肽
H2O
H2O
4、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
二肽
C
H
COOH
R2
H
N
H2O
肽键
三肽
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（肽链）。肽链能盘曲，折叠，形成有一定空间结构的蛋白质分子。
H2O
氨基酸组成蛋白质的过程
氨基酸
二肽
脱水缩合
三肽
脱水缩合
多肽
脱水缩合
一条肽链盘曲折叠形成蛋白质
几条肽链盘曲折叠形成蛋白质
算一算
试着说出蛋白质种类多种多样的原因
构成肽链的氨基酸种类不同，肽链的结构则不同；
如果以 代表不同的氨基酸，则下列几种情况由氨基酸构成的肽链是否相同？并说明理由。
动动脑
构成肽链的氨基酸数目不同，肽链的结构则不同；
构成肽链的氨基酸排列顺序不同，肽链的结构则不同；
蛋白质结构多样性的原因：
每种氨基酸的数目成百上千;
组成氨基酸种类不同;
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
每一种蛋白质分子都有与它承担功能相适应的独特结构，如果氨基酸序列改变或者蛋白质空间结构改变，就会影响其功能。
例如：人正常血红蛋白的空间结构呈球状，由它参与组成的红细胞呈两面凹的圆盘状，如果血红蛋白某一处的谷氨酸被缬氨酸取代，这样的血红蛋白聚合成纤维状，组成的红细胞就扭曲成镰刀状，运输氧的能力会大为削弱。
相关信息
人类的许多疾病与人体细胞内肽链的折叠错误有关，如囊性纤维化，阿尔茨海默病，帕金森病。
囊性纤维病是因为基因缺陷所致，转运氯离子的功能异常，导致患者支气管中黏液增多，管腔受阻，细菌在肺部大量生长繁殖，最终使肺功能严重受损。目前囊性纤维病变尚无有效治疗方法。
阿尔茨海默病（AD）：临床上以记忆障碍、失语、失用、失认、视空间技能损害、执行功能障碍以及人格和行为改变等全面性痴呆表现为特征，病因迄今未明。65岁以前发病者，称早老性痴呆；65岁以后发病者称老年性痴呆。
蛋白质变性
是指蛋白质在某些物理和化学因素的作用下其特定的空间结构破坏，从而导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象。
物理或化学因素：重金属盐（汞盐，银盐，铜盐），酸，碱，高温，X射线， 紫外线，乙醇。
以上的变性不能恢复原来状态（不可逆）
在发生变性的过程不发生肽键的的断裂和二硫键的破坏，因此变性的蛋白质仍然可以使双缩脲试剂变紫色。
盐析
蛋清中加入食盐会使蛋白质析出，加水后，析出的蛋白质溶解，此过程被称为盐析
可逆，空间结构没被破坏
低温也一样
肽链中的肽键数与氨基酸个数的关系：
氨基酸
肽键
肽键数=6－1
肽键数=8－2
肽键数=氨基酸数－肽链数
= 脱去水分子个数
肽键数=3－1



（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　　　 个肽键，该图所示化合物的名称是： 　 。
（4）该图中所示的氨基酸种类不同，是由　　　　 决定的。
（5）如果图中氨基酸的平均分子量为180，则该化合物的分子量是　　　　。
氨基
肽键
羧基
四肽(多肽)
三
四
三
脱水缩合
R基
666
—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
练一练
H
C
R1
—C
H2N
—C—
O
N—
H
C—
H
R2
—C—
—N
H
R3
OH
CO
H
O
一条肽链上至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基
H
C
R1
—C
H2N
—C—
O
N—
H
C—
H
R2
—C—
—N
H
R3
OH
CO
H
O
H
C
R1
—C
H2N
—C—
O
N—
H
C—
H
R2
—C—
—N
H
R3
OH
CO
H
O
肽链数：2
至少游离的氨基: 2
至少游离的羧基：2
至少游离的氨基数
=肽链数
至少游离的羧基数
=肽链数
H
C
R1
—C
NH2
—C—
O
N—
H
C—
H
R2
—C—
—N
H
R2
OH
CO
H
O
H
C
R1
—C
NH2
—C—
O
N—
H
C—
H
R2
—C—
—N
H
R2
OH
CO
H
O
1、氨基数 = 肽链数 + R基上的氨基数
=各氨基酸中氨基总数 - 肽键数
2、羧基数 = 肽链数 + R基上的羧基数
= 各氨基酸中羧基总数 - 肽键数
氨基酸平均相对分子质量 原氨基酸数目 肽键 数目 脱去水分子数目 多肽或蛋白质相对分子质量 氨基 数目
羧基
数目
一条肽链 a n
m条 肽链 a n
环状多肽 a n
n-1
n-m
n
n-1
n-m
n
na-18(a-1)
na-18(n-m)
na-18n
至少1个
至少1个
至少m个
至少m个
至少
0个
至少0个
练一练
1、两个氨基酸分子脱水缩合形成二肽，同时生成一分子水，该水分子中的氢来自 （ ）
A、氨基 B、羧基
C、氨基和羧基 D、连在C原子上的H
2、人体内的抗体IgG是一种重要的免疫球蛋白，由4
条肽链构成，共有764个氨基酸，则该蛋白质分子中
至少含有游离的氨基和羧基的个数分别是（ ）
　A、764 764 B、760 760
　　
C、762 762 D、4 4
练一练
4、已知21种氨基酸的平均相对分子质量是128，现有一种蛋白质由两条链构成，共有98个肽键，此种蛋白质的相对分子质量最接近于（ ）
A、12800 B、12544 C、11036 D、12288
3、多个氨基酸分子缩合成2条肽链的蛋白质时，相对分子质量减少了900，由此可推知：此蛋白质分子所含的氨基酸数和肽键数分别是（ ）
A、52、52 B、50、50 C、52、50 D、50、49
5、现有1000个氨基酸，其中氨基有1020个，羧基有
1050个，由此合成的4条多肽链中共有肽腱、氨基、羧
基的数目是 （ ）
A　900　1016　1046 B　999 1 1
　　
C　996　24　54 D　996　10 16　
6、已知氨基酸的平均分子量为128，测得某蛋白质的分子量为5646，是判断该蛋白质的氨基酸数和肽链数依次是（ ）
A 51和1 B 51和2 C 44和1 D 44和2
7 谷氨酸的R基为-C3H5O2，1分子谷氨酸含有的C,H,O,N原子数依次（ ）
A 5，9，4，1 B 4，8，5，1
C 5，8，4，1 D 4，9，4，1
A
H
C
R1
—C
NH2
—C—
O
N—
H
C—
H
R2
—C—
—N
H
R3
OH
CO
H
O
3、N原子数
= 肽键数+肽链数+R基上N原子数
4、 O原子数
= 肽键数+肽链数×2+R基上O原子数
1、某蛋白质由m条肽链、n个氨基酸组成。该蛋白质至少有氧原子的个数是（ ）
A、 n-m B、n-2m
C、 n+m D、n+2m
练 一 练
二、蛋白质形成过程中的相关计算
1、氨基数 = 肽链数 + R基上的氨基数
= 各氨基酸中羧基总数 - 肽键数
2、羧基数 = 肽链数 + R基上的羧基数
= 各氨基酸中羧基总数 - 肽键数
3、N原子数
= 肽键数+肽链数+R基上N原子数
4、O原子数
= 肽键数 + 肽链数×2 + R基上O原子数