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34张ppt）

(共34张PPT)
第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者
第2章 组成细胞的分子
本节聚焦
怎么理解蛋白质是生命活动的主要承担者
氨基酸的结构有什么特点？
为什么细胞中蛋白质的种类如此多样？
　　　2．这种缝合线发生怎样化学变化才能被人体吸收？
　　1.为什么缝合线可以被人体组织吸收？
【问题探讨】
手术缝合线
用某些动物组织的胶原蛋白制作手术缝合线，能够被人体组织吸收。
这种手术缝合线要变为小分子物质才能被人体吸收，初中学过蛋白质要分解位氨基酸才能被人体吸收，因此说蛋白质在化学组成上可以分为更小的分子。
怎样理解
蛋白质是生命活动的主要承担者？
（一）蛋白质的功能
头发
蛛丝
肌肉
羽毛
1.许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质。
2.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。(少数是RNA酶)
胃蛋白酶结晶
（一）蛋白质的功能
3.有些蛋白质具有运输功能。如血红蛋白（参与氧气运输）、载体蛋白（参与物质跨膜运输）。
血红蛋白
通道蛋白
（一）蛋白质的功能
4.有些蛋白质能够调节机体的生命活动。如胰岛素、生长激素。
图中黄色区域的部分细胞能分泌胰岛素
（一）蛋白质的功能
5.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。
（一）蛋白质的功能
蛋白质的功能
①结构功能：许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物
质，称为结构蛋白。例如肌肉纤维。
②催化功能：起生物催化作用，如绝大多数酶。
③运输功能：运输功能，如血红蛋白能运输氧。
④调节功能：调节生命活动，如胰岛素和生长激素等。
⑤免疫功能：免疫过程中产生的抗体，可以帮助人体抵御病菌和病毒等抗原的侵害。
一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担者。
“狗催运面条”
蛋白质能够承担如此多的功能，这与蛋白质的多样性有关。人体内有数万种不同的蛋白质。为什么蛋白质能有这么多种类和功能，与它的组成和结构有关吗？
蛋白质要在胃蛋白酶、胰蛋白酶、肠肽酶等酶的作用下分解成氨基酸，才被人体小肠吸收。
氨基酸是组成蛋白质的基本单位。
（二）蛋白质的基本组成单位——氨基酸
氨基酸分子结构通式
C
H
H2N
R
氨基
羧基
侧链基团
C
OH
O
特点：每个氨基酸分子至少都含有一个氨基（-NH2）和
一个羧基（-COOH），并连在同一个碳原子上。这个碳原子还链接一个氢原子和一个侧链基团。
决定氨基酸的种类
1.一定要有一个氨基（-NH2）；
2.一定要有一个羧基（-COOH）；
3.氨基和羧基连在同一个C原子上。
（二）蛋白质的基本组成单位——氨基酸
C
H
C
H
H2N
OH
O
C
H
C
H2N
OH
O
CH3
CH3
CH
C
H
C
H2N
OH
O
CH3
C
H
C
H2N
OH
O
CH2
CH3
CH3
CH
甘氨酸
缬氨酸
丙氨酸
亮氨酸
几种氨基酸的结构式
必需氨基酸：组成人体蛋白质的氨基酸有21种，其中有8种是人体细胞不能合成的，但是人体一定要有的。它们是赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋（甲硫）氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸，这些氨基酸必须从外界环境中获取，因此，被称为必需氨基酸。
非必需氨基酸：另外13种氨基酸是可以在体内由其他物质转化而来的，称为非必需氨基酸
　　1．根据组成蛋白质的氨基酸的结构通式，分析蛋白质的组成元素？
　　组成蛋白质的氨基酸中一定都含有C、H、O、N四种元素。
　　 2．组成蛋白质的氨基酸中至少含有一个氨基和一个羧基。如果氨基酸中不止一个氨基或羧基，多出的氨基或羧基可能在什么位置？
　　R基中。
【合作探究】
　　例1．下列物质中，不属于组成蛋白质的氨基酸是（　　）
B
D． H2N—CH—COOH
CH2CH2COOH
B． H2N—CH2—CH2—COOH
C． H2N—(CH2)4—CH—COOH
NH2
A． H2N—CH—CH3
COOH
即 讲 即 练
作业：红对勾9页-20页
放假后回来的晚上下第二节自修收来检查！！！
祝各位同学国庆快乐！！！
（三）蛋白质的结构及其多样性
C
H
R1
NH2
OH
C
O
H2O
C
H
COOH
R2
H
N
H
氨基酸脱水缩合的过程
氨基酸脱水缩合，形成肽键，通过肽键连接成肽链。
二肽
肽键
肽键
H2O
OH
H
－N－C－C－
R2
O
H
H
H
N－C－C－OH
R3
O
H
－
H2O
OH
H
－
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）。
　　由n个氨基酸分子缩合而成的化合物，叫n肽。
H
H－N－C－C
R1
O
H
　　肽链再经过盘曲、折叠，形成有一定空间结构的蛋白质分子。
（三）蛋白质的结构及其多样性
1．氨基酸形成蛋白质的过程
氨基酸
二肽
三肽
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
折叠盘曲成空间结构
（三）蛋白质的结构及其多样性
由氨基酸形成血红蛋白的示意图
2．蛋白质的多样性
◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇
◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎　
（2）氨基酸种类不同，肽链结构不同
◇-◇-◇-◇-◇-◇
◇-◇-◇-◇
（3）氨基酸排列顺序不同，肽链结构不同
◇-◇-◎-◎-
◇-◇-◎-◎-
◎-◎-
◇-◇
-◎-◇-◇-◎-
（4）肽链空间结构不同，蛋白质种类不同
（1）氨基酸数目不同， 肽链结构不同
（三）蛋白质的结构及其多样性
1.氨基酸种数不同
2.氨基酸数目不同
3.氨基酸序列不同
4.肽链空间结构不同
蛋白质结构
多种多样
蛋白质种类
多种多样
结构多样性决定了功能多样性!
（三）蛋白质的结构及其多样性
2．蛋白质的多样性
蛋白质空间结构的重要性
血红蛋白β链第6位氨基酸的谷氨酸被缬氨酸代替，形成了异常的血红蛋白S，取代了正常血红蛋白，氧分压下降时血红蛋白S分子之间相互作用，聚合成为螺旋形多聚体，使红细胞扭曲成镰状细胞（即镰变现象），导致运输氧的能力大为削弱。
左下为镰状红细胞
蛋白质的变性是指？
指的是蛋白质受物理或化学因素的影响，其分子内部结构和性质的改变。一般认为蛋白质的二级结构和三级结构的改变都是变性的结果。
例2．据下列结构式，回答问题：
　　　　　　　　 　　　　　　　　
（1）该化合物中有　　个氨基和　　个羧基。
（2）该化合物中有　　个肽键。
（3）该化合物是由　　个氨基酸失去　　分子水而形成的，这样的反应叫做 。
（4）该化合物的名称叫 　　　　。
2
2
2
3
2
脱水缩合
三肽
（四）蛋白质形成过程中的数量计算
（四）蛋白质形成过程中的数量计算
—C
NH2
H
R1
—C—
O
N—
H
C
H
R2
—C—
O
N—
H
C—
COOH
H
R3
一条肽链至少含有____个羧基和_____个氨基。
1
1
m条肽链至少含有____个羧基和_____个氨基。
m
m
蛋白质中至少含有的游离的氨基或羧基数=肽链的条数。
氨基数和羧基数的计算
代表氨基酸
代表肽键
脱去水分子数＝肽键数＝6－1＝5
脱去水分子数＝肽键数＝10－2＝8
规律1：脱去水分子数＝肽键数＝氨基酸数－肽链数
重难
精析
（环状肽肽键数=氨基酸数）
（四）蛋白质形成过程中的数量计算
　　例3．某二十二肽被水解成1个四肽，2个三肽，2个六肽，则这些短肽的氨基总数的最小值及肽键总数依次是（　　）
　　A． 5和18　　 B． 6和18
　　C． 5和17 　　　D． 6和17
C
即 讲 即 练
蛋白质（多肽）中N原子数=
—C
NH2
H
R1
—C—
O
N—
H
C
H
R2
—C—
O
N—
H
C—
COOH
H
R3
蛋白质中的N、O原子的计算
（四）蛋白质形成过程中的数量计算
蛋白质（多肽）中O原子数=
肽链数+肽键数+R基中的N原子数
R基中的O原子数+2×肽链数+肽键数
=各氨基酸脱水前的O原子总数- 肽键数
=各氨基酸脱水前的N原子总数
蛋白质相对分子质量＝氨基酸平均相对分子质量×氨基酸数－脱去水分子数×18
蛋白质相对分子量的计算
—C
NH2
H
R1
—C—
O
N—
H
C
H
R2
—C—
O
N—
H
C—
COOH
H
R3
（四）蛋白质形成过程中的数量计算
规律1：脱去水分子数＝肽键数＝氨基酸数－肽链数
　　例4．已知20种氨基酸的平均分子量是128。现有一蛋白质分子，由两条多肽链组成，共有肽键98个，则此蛋白质的分子量最接近于 （　　）
　　A． 12800　　 B． 12544
　　C． 11036 　　　 D． 12288
C
即 讲 即 练
　　5．如果用20个不同的字母分别代表20种氨基酸，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？　　
　　提示：10个氨基酸能够组成2010条互不相同的长链。
【合作探究】