2.4 生命活动的主要承担者---蛋白质 课件(共42张PPT)

(共42张PPT)
我的早餐
想一想:哪些食品富含蛋白质
第4节 生命活动的主要承担者
——蛋白质
一.蛋白质的主要功能
1、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。如羽毛、肌肉、头发、蛛丝等的成分主要是蛋白质。
2、催化作用：细胞内的化学反应离不开酶的催化。
绝大多数酶都是蛋白质。
胃蛋白质酶结晶
3、运输作用：有些蛋白质具有运输载体的功能。
如血红蛋白、载体蛋白。
血红蛋白
4、调节生命活动：有些蛋白质起信息传递的作用，
能够调节机体的生命活动，如胰岛素、生长激素。
图中央浅色区域的部分细胞分泌胰岛素
第一次人工合成结晶牛胰岛素
5、免疫作用：抗体
抗肝抗原自身抗体
艾滋病(AIDS)HIV抗体(Y状抗体)
1、构成细胞和生物体的重要物质—结构蛋白
2、催化作用：如各种酶
3、运输作用：血红蛋白
4、调节作用：如调节新陈代谢、
生长发育的某些激素等
5、免疫作用：如人体内抗体
一、蛋白质的主要功能
功能蛋白
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。
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。
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？
蛋白质可以被人体直接吸收利用吗？
食物中的蛋白质必需经消化，分解成氨基酸，才能被人体吸收，用于自身蛋白质的合成
为什么有些食品中要添加某些氨基酸？
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，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。经常食用奶制品、肉类、蛋类和大豆制品，人体一般就不会缺乏必需氨基酸。另外13种氨基酸是人体细胞能够合成的，叫作非必需氨基酸。
二、蛋白质的基本组成单位——氨基酸
1.组成生物体蛋白质的氨基酸有21种;
必需氨基酸
非必需氨基酸
甲 携 来 一 本 亮 色 书
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
——人体细胞不能合成
8种。必须从食物中摄取 ;
——人体细胞能合成
13种。可以在生物体内合成也可
从食物中获得
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
侧链基团
氨基
羧基
R
C
H
COOH
NH2
（1）结构通式
（2）氨基酸通式在结构上的特点：
(b)氨基酸之间的区别在于 不同。
(a)每个氨基酸分子至少都含有 ，
并且都有一个氨基和一个羧基连在 上。
2、氨基酸的结构
R基
一个氨基和一个羧基
同一个碳原子
（3）组成元素：
C、H、O、N等(有的氨基酸R基中还含有S、Fe等元素)。
一个中心，三个支点，一个可变项。
判断依据
　注意：氨基、羧基、R基的书写
①正确的格式：
—NH2 、—COOH、—R
②避免两种错误格式：
a．写成 NH2、COOH、R。
b．写成 NH3、—NH3、HCOOH等。
(千万不要忘记在原子团前面加“—”)
练一练：判断下列分子是不是构成人体蛋白质的氨基酸？如果是的话，R基是什么？
C
H
H2N
COOH
CH2
SH
C
H
NH2
COOH
CH2
SH
CH
H2N
COOH
CH2
OH
C
H
H2N
H
CH2
COOH
√
√
×
×
氨基酸：21种
蛋白质：
1010～1012
三、蛋白质的结构及其多样性
21种氨基酸是怎么样构成种类如此之多的蛋白质呢？
氨基酸怎样构成蛋白质
1．从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次？
由氨基酸形成血红蛋白的示意图
思考：氨基酸是如何组成蛋白质的？
C
H
COOH
R2
H
N
C
H
R1
H2N
OH
C
O
H2O
H
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
一个氨基酸分子的羧基（－COOH)和另一个氨基酸分子的氨基（－NH2)相连接，同时脱去一份子水（H2O），这种结合方式叫脱水缩合。
R1
C
H
H2N
C
OH
O
COOH
R2
COOH
H
N
C
H
H
NH2
R2
COOH
H
N
C
H
R1
C
H
H2N
C
O
H2O
＋
肽键
二肽
脱水缩合
二肽：由两个氨基酸分子缩合而成的化合物
肽键：连接两个氨基酸分子的化学键（－NH－CO－）
R3
COOH
H
N
C
H
H
H2O
＋
肽键
R2
H
N
C
H
R1
C
H
H2N
C
O
C—OH
O
=
二肽
三肽
=
R2
C
H
N
C
H
R1
C
H
H2N
C
O
R3
COOH
H
N
C
H
O
肽键
肽键
思考：在脱水缩合过程中产生的水中的H原子和O原子
各来自哪里？
多肽：由3个或3个以上氨基酸分子缩合而成，
含多个肽键的化合物。
（多肽通常呈链状结构，叫做肽链）
(1)脱水缩合产生的H2O中的H来自于—COOH和—NH2，
而氧则只来自于—COOH。
(2)一条肽链上至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基，
并分别位于肽链的两端。
(3)R基中的—NH2或—COOH不参于肽链的形成，故多余
的—NH2或—COOH位于R基中。
=
R2
C
H
N
C
H
R1
C
H
H2N
C
O
R3
COOH
H
N
C
H
O
肽键
2、氨基酸脱水缩合成蛋白质的特点
氨基酸怎样构成蛋白质
1．从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次？
氨基酸→二肽→三肽→……→多肽→一条或几条多肽链盘曲折叠形成蛋白质。
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，需经过怎样的过程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种氨基酸，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百上千个氨基酸）。
氨基酸怎样构成蛋白质
蛋白质 多肽 氨基酸
胃蛋白酶
肠肽酶
胰蛋白酶
2110条。
知识海洋
　　1910年，一个黑人青年到医院看病，他的症状是发烧和肌肉疼痛，经过检查发现，他患的是当时人们尚未认识的一种特殊的贫血症，他的红细胞不是正常的圆饼状，而是弯曲的镰刀状。
蛋白质结构改变了还能行使功能吗？
生物学观点：结构与功能相统一
2、根据下面图解，回答问题：
1）该图示_____肽化合物；含_____个肽键.
2）填写虚线框内结构的名称：
A．_____ B．_____ C．_____
3）生成此化合物的反应叫________。
三
两
氨基
肽键
羧基
脱水缩合
由氨基酸构成的蛋白质的
结构都是相同的吗？
血红蛋白空间结构
胰岛素空间结构
蛋白质的多样性
胃蛋白酶结晶
血红蛋白
肌红蛋白
胰岛素
算一算
如果用21个不同的字母分别代表21种氨基酸，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。
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；
多肽链形成后，往往要盘曲、折叠形成不同的空间结构。
3、蛋白质结构多样性的原因
氨基酸种类不同
氨基酸数目不同
氨基酸序列不同
肽链空间结构不同
蛋白质结构多样性
蛋白质种类多样性
蛋白质功能的多样性
①直接原因：
②根本原因：
DNA分子的多样性
蛋白质变性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。例如，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。又如，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。
知识拓展：蛋白质的变性
阅读教材P32【与社会的联系】部分思考如下问题：
1.为什么煮熟的鸡蛋更容易消化？
高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，更容易被蛋白酶水解。
2.可以造成蛋白质变性的因素有哪些 ？
（1）化学因素：强酸、强碱、重金属离子、酒精……
（2）物理因素：加热、超声波、紫外线、X-射线……
3、蛋白质变性与蛋白质的盐析有何区别？
蛋白质变性是在某些因素作用下破坏了其空间结构，肽键不断裂，变性不能恢复原来的状态。
4．蛋白质的水解和变性
(1)水解：蛋白质或者多肽中肽键断裂，分解为氨基酸的过程称为水解，和脱水缩合的过程相反，这个过程需要蛋白酶或者肽酶的催化，需要水的参与。
(2)变性：蛋白质由于高温、强酸强碱、重金属盐等因素导致空间结构被破坏的过程称为变性。变性的过程中肽键不断裂。
(3)盐析：鸡蛋清中加入一些食盐，就会看到白色絮状物，兑水稀释后消失。属于物理变化。
课堂总结
肽键数=氨基酸个数－1
肽链中的肽键数与氨基酸个数的关系：
(1)
(2)
肽键数=氨基酸个数－2
1、脱水数 = 肽键数 = 氨基酸数 – 肽链数
2、每条多肽链至少含有 个氨基和 个羧基，
分别位于肽链的 。
3、蛋白质分子量
=氨基酸分子量×氨基酸数 - 18×脱水数
四、与蛋白质有关的计算：
1
1
两端