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

(共51张PPT)
第4节
蛋白质是生命活动的主要承担者
问题探讨：
胶原蛋白可以用来制作手术缝合线。这种缝合线可以被人体吸收，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
动物和人体的胶原蛋白是相似的物质.
胶原蛋白要变成氨基酸小分子才能被吸收。
说明蛋白质在化学组成上可以水解为更小的分子。
组成细胞的有机物中含量最多的就是蛋白质。从化学角度看，蛋白质也是目前已知的结构最复杂、功能最多样的分子。细胞核中的遗传信息，往往要表达成蛋白质才能起作用。
蛋白质是生命活动的主要承担者。
你能够说出几种富含蛋白质的食品？
大豆
制品
奶类
制品
肉蛋
食品
2.你知道蛋白质在生命活动中的主要作用是什么吗？
一.蛋白质的功能
6
一.蛋白质的功能
1、构成细胞和生物体的重要物质
（称为结构蛋白）
羽毛
头发
7
肌肉
8
蛛丝
蚕丝
9
菠萝蛋白酶
胃蛋白酶结晶
绝大多数的酶是蛋白质
2、催化功能
10
胰岛素
胰岛素、生长激素等激素是蛋白质
4、起到信息传递作用，能够调节机体的生命活动
图中央浅色区域的部分细胞分泌胰岛素
血红蛋白
4、运输功能：有些蛋白质具有运输载体的功能。如血红蛋白能运输氧、载体蛋白。
12
抗原
抗体的化学本质是蛋白质
抗体
5、免疫功能
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
催化功能
运输功能
信息传递和调节
抗体
蛋白质是生命活动的主要承担者
蛋白质的功能
必需氨基酸：
非必需氨基酸：
8种，人体细胞不能合成，如: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。
13种，人体细胞能合成，也可以从食物中获取。
1.种类：在人体内组成蛋白质的氨基酸约有 种。
21
二. 蛋白质的基本组成单位——氨基酸
2.分类
甲携来一本亮色书
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
C
H
H
C
O
OH
甘氨酸
C
H
CH
C
O
OH
CH3
CH3
缬氨酸
C
H
C
O
OH
CH3
C
H
H2N
CH
C
O
OH
CH3
CH3
CH2
亮氨酸
丙氨酸
H2N
H2N
H2N
氨基
氨基
氨基
氨基
羧基
羧基
羧基
羧基
2.氨基酸的结构：
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
甲烷模型
4.氨基酸的结构特点：
a. 每个氨基酸分子至少都含有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH)，且都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上。
b. 各种氨基酸的区别在于R基的不同，R基可以含有氨基或羧基
C
R
C
H2N
OH
O
H
氨基
羧基
侧链基团（R基）
二.氨基酸——组成蛋白质的基本单位
C
R
C
H2N
OH
O
H
氨基
羧基
侧链基团（R基）
二.氨基酸——组成蛋白质的基本单位
5．氨基酸（蛋白质）的基本组成元素： ，有的含有S、Fe；
6．若某氨基酸含有S或Fe元素，则该元素位于 上。
C、H、O、N
R基
判断下列几种结构是否为氨基酸？
找到关键的那个 C 原子
C
COOH
H
CH2
SH
H2N
HOOC—C—C—COOH
H
H
H
NH2
H2N
CH2
CH2
COOH
7.观察下列几种氨基酸的结构：
这些氨基酸共有的元素是 ，共有的结构是 ，在图中圈出四种氨基酸各自特有的结构，它们都可以用 表示。
C、H、O、N
氨基(-NH2)和羧基(-COOH)
R基
某氨基酸的R为—C5H7O4N，则该氨基酸中的C、H、O、N原子数分别是 。
C7H11O6N2
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？
D
每个氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基
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
思考：
例：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
（1）氨基酸的脱水缩合作用：
C
H
R1
NH2
OH
C
O
H2O
C
H
COOH
R2
H
N
H
1.蛋白质的结构：
三.蛋白质的结构及其多样性
C
H
R1
NH2
C
O
C
H
COOH
R2
H
N
H2O
二肽
肽键
三.蛋白质的结构及其多样性
（1）氨基酸的脱水缩合作用：
1.蛋白质的结构：
两个氨基酸脱水缩合，产生 个水分子，形成的化合物叫 ，连接两个氨基酸的化学键叫做 。
1
二肽
肽键
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
三.蛋白质的结构及其多样性
（1）氨基酸的脱水缩合作用：
1.蛋白质的结构：
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
H2O
多个氨基酸脱水缩合形成的化合物叫 ，该化合物通常呈 结构，叫做肽链。
多肽
链状
三.蛋白质的结构及其多样性
（1）氨基酸的脱水缩合作用：
1.蛋白质的结构：
C
C
H
R1
NH2
C
O
C
H
R2
H
N
O
C
H
COOH
R2
H
N
三肽
计算：
1、3个氨基酸形成1条肽链时，形成 个肽键，脱掉 个水分子。
2、4个氨基酸形成1条肽链时，形成 个肽键，脱掉 个水分子。
3、一条含n个氨基酸的肽链，形成过程中脱去 个分子的水，该肽链含有 个肽键，至少分别含有 个游离的氨基和游离的羧基，它们分别位
于 位置。
2
2
3
3
n-1
n-1
1
肽链的两端
C
C
H
R1
NH2
C
O
C
H
R2
H
N
O
C
H
COOH
R2
H
N
4.n个氨基酸形成m条肽链时，形成 个肽键，脱掉 个水分子.
5、n个氨基酸形成m条肽链时，每个氨基酸的平均分子量为a，由此形成的蛋白质的分子量是 。
n-m
n-m
an-18(n-m)
（2）脱水缩合作用的有关计算：
①蛋白质中的肽键数=氨基酸数- =氨基酸脱水缩合时失去的 =蛋白质或多肽水解时消耗的水分子数
②蛋白质的相对分子质量=氨基酸相对分子质量的总和- =氨基酸平均相对分子质量×氨基酸数-18×脱去水分子数
③蛋白质分子中羧基数（或氨基数）=肽链数+ 中的羧基数（或氨基数）
④蛋白质分子中至少含有的氨基或羧基数目= 。
三.蛋白质的结构及其多样性
1.蛋白质的结构：
肽链数
水分子数
脱去水的相对分子质量总和
R基
肽链数
氨基酸分子缩合形成含2条肽链的蛋白质分子时，相对分子量减少了900，由此可知， 此蛋白质分子中含有的氨基酸数和肽键数分别是（ 　）
　　A. 52、52 B. 50、50
　　C. 52、50 D. 50、49
C
肽键数=水分子数=900/18=50
氨基酸数=肽键数+肽链数=50+2=52
　　例 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
例 某蛋白质分子含有4条肽链，共有96个肽键，则此蛋白质分子中至少含有－COOH和－NH2的数目分别为　( )
　　A. 4、100 B. 4、 4
　　C. 100、100 D. 96、96
B
练习1．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
练习2：组成生物体某蛋白质的20种氨基酸的平均相对分子质量为128，则由100个氨基酸构成的含2条多肽链的蛋白质，其分子量为　（　）
A.　12800　　　　　B.　　11018　
C.　11036　　　　 D.　　8800　
脱水数＝100 2＝98
蛋白质的分子量＝128×100 18×98＝11036
c
　练习3：全世界每年有成千上万人由于吃毒蘑菇而身亡，其中鹅膏草碱就是一种毒菇的毒素，它是一种环状八肽。若20种氨基酸的平均分子量为128，则鹅膏草碱的分子量约为( )
　　A. 1024 B. 898
　　C. 880 D. 862
C
8X128—8X18=880
三.蛋白质的结构及其多样性
1.蛋白质的结构：
（3）延伸：一环状八肽中含有 个肽键，水解成氨基酸时要消耗 个水分子。
8
8
—C
NH2
H
H
—C—
O
N—
H
C—
H
H
COOH
—C—
O
N—
H
C—
H
CH2
C
O
NH2
—C—
O
N—
H
H
CH2
C
COOH
①
②
④
⑥
⑤
⑦
⑧
⑨
③
请各小组思考并讨论介绍该化合物
5、多肽是不是蛋白质？
氨基酸脱水缩合形成蛋白质
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
脱水缩合
脱水缩合
脱水缩合
脱水缩合
折叠盘曲成空间结构
三.蛋白质的结构及其多样性
氨基酸 二肽 三肽 多肽
一条多肽链盘曲折叠形成蛋白质
几条多肽链折叠形成蛋白质
氨基酸形成蛋白质的过程
—SH
—SH
+
—S—S—
+
2H
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。
二硫键
两条肽链
①氨基酸种类不同
蛋白质结构具有多样性的原因
②氨基酸数目不同
③氨基酸排列顺序不同
④肽链空间结构不同
蛋白质多样性的原因
氨基酸数目成千上万
氨基酸排列顺序千变万化
肽链空间结构千差万别
蛋白质结构多样
蛋白质功能
多样性
氨基酸的种类不同
下图中四组图分别表示蛋白质结构的多样性形成的原因，试把各组图示提供的信息用文字叙述表达出来。
A表示 ；
B表示 ；
C表示 ；
D表示 。
氨基酸的数目不同
氨基酸的种类不同
氨基酸的排列顺序不同
肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同
正常红细胞
镰刀状红细胞
正常血红蛋白构成的红细胞呈双凹的圆饼状，如血红蛋白某处谷氨酸被缬氨酸取代，异常的血红蛋白会使红细胞变为镰刀状，降低运输氧气的能力。
与社会的联系
四、蛋白质的变性
1. 概念：蛋白质变性是指蛋白质在某些 因素作用下，其特定的 被破坏，从而导致其理化性质改变和生物活性 的现象。
物理和化学
空间构象
丧失
2.应用：（1）鸡蛋肉类煮熟后，由于高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，易于被 水解，因而易于消化吸收。
（2）经过加热、加酸、加酒精等引起细菌和病毒的蛋白质 ，可以达到消毒灭菌的目的。
蛋白酶
变性
高温、强酸、强碱、重金属盐、酒精都会使蛋白质变性，改变其空间结构，而且此过程不可逆。例如蛋清加热后由液态变为固态，温度下降后也不会再发生变化。
与社会的联系
变性的蛋白质还能否和双缩脲试剂反应呈现紫色？
变性的蛋白质可以和双缩脲试剂反应呈现紫色，因为肽键并未断裂。
组成元素
C、H、O、N（P、S）
导致
氨基酸
种类：21种
必需氨基酸：8种
非必需氨基酸：13种
通式：
特点：至少有一个－NH2和一个－COOH连在同一个C原子上
脱水缩合
多肽
氨基酸种类不同
氨基酸的数目不同
氨基酸排列顺序不同
多肽的空间结构不同
折叠盘旋
蛋白质
结构多样性
功能多样性
构成生物体，如结构蛋白
运输作用，如血红蛋白
催化作用，如酶
调节作用，如胰岛素
免疫作用，如抗体
组成
决定
O
H
H2N
R
C
C
OH
生命活动的
主要承担者
课堂总结
（1）该图中， ①表示　　 ，③中碳氮元素之间表示　　 ，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　　　　。
根据下图，回答问题：
氨基
肽键
羧基
四肽(多肽)
三
四
三
脱水缩合
R基
666