2.4蛋白质是生命活动的主要承担者第2课时课件(共42张PPT)2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1

(共42张PPT)
第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者
（1）大豆制品； （2）奶类制品；（3）肉蛋类食品。
蛋白质是生命活动的主要承担者，那么蛋白质承担着怎样的功能呢？
脱水缩合 盘曲折叠
氨基酸 肽链(一条或多条)
既然蛋白质都是按照上述方式构成的多肽链，为什么会有那么多种类的蛋白质呢？
蛋白质
三. 蛋白质的结构及多样性
氨基酸：21种
蛋白质：
1010～1012
氨基酸层面
氨基酸的种类不同
氨基酸的数量不同
氨基酸的排列顺序千变万化
肽链层面
多肽链盘曲、折叠的方式及其形成的空间结构千差万别
蛋白质结构多样性的原因
氨基酸的种类不同
氨基酸的数目不同
氨基酸的排列顺序不同
α-螺旋
β-折叠
肽链盘曲折叠方式及其形成的空间结构不同
蛋白质结构多样性的原因
三. 蛋白质的结构及多样性
种类
数量
排列顺序
空间结构
结构多样性
种类繁多
氨基酸
肽链：
功能多样性
决 定
功能蛋白
结构蛋白
(组成细胞和生物体)
________
(蛋白质类激素)
________
(大多数酶)
________
(载体蛋白)
________
(抗体)
调节
催化
运输
免疫
________
(糖蛋白)
识别
蛋白质结构多样性的原因
结构异常导致功能异常：
在镰状细胞贫血中，血红蛋白的谷氨酸被缬氨酸取代，形成的异常的血红蛋白直接造成了红细胞的异常。
正常血红蛋白的肽链和正常红细胞
异常血红蛋白的肽链和镰状红细胞
运输氧的能力会大为减弱
蛋白质的结构决定其功能
如图表示有关蛋白质分子的简要概念图，对该图的分析正确的是
A.多肽链中B数目等于C数目
B.A 中肯定含有C、H、O、N、P、S元素
C.①过程会消耗水分子
D.蛋白质的结构与功能相适应
√
与社会联系
蛋白质的变性：
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，致其理化性质改变和生物活性丧失的现象。过程不可逆。
蛋白质变性的原因：
化学因素（如强酸、强碱、重金属离子、酒精）、
物理因素（如加热、剧烈振荡、超声波、射线等）
思考：变性的蛋白质还能与双缩脲试剂发生紫色反应吗？
还可以，因为变性的蛋白质肽键没有被破坏。
蛋白质
多肽
氨基酸
丧失功能
蛋白质
多肽
蛋白质
多肽
氨基酸
丧失功能
蛋白质水解
过程：
蛋白质
初步水解产物：多肽
彻底水解产物：氨基酸
_______断裂
肽键
例如：糖尿病病人只能注射而不能口服胰岛素
因为胰岛素是一种蛋白质，口服会在消化道里以蛋白质的形式被消化成氨基酸，而失去胰岛素的功能。
蛋白质的水解
部分水解（蛋白酶水解）
完全水解
产物为各种氨基酸混合物
产物为多肽和氨基酸的混合物
例如：糖尿病病人只能注射而不能口服胰岛素
因为胰岛素是一种蛋白质，口服会在消化道里以蛋白质的形式被消化成氨基酸，而失去胰岛素的功能。
与社会联系
_______断裂
肽键
注意：盐析过程蛋白质的结构没有发生变化，变化是可逆的。
实例：在鸡蛋清中加一些食盐，会看到白色絮状物，兑水稀释后絮状物消失。
加入清水稀释
蛋白质结构变化吗？
蛋白质在某些盐（如氯化钠、硫酸钠等）的溶液中溶解度降低而析出的现象，称为蛋白质盐析。降低盐溶液浓度后，蛋白质又会重新溶解。
与社会联系
(1)含有两个肽键的化合物叫作二肽(　　)
(2)蛋白质变性是由于肽键的断裂造成的(　　)
(3)变性的蛋白质也能与双缩脲试剂发生紫色反应(　　)
(4)蛋白质变性是可逆的化学反应(　　)
×
×
√
×
课堂检测
2.血红蛋白分子含有两条α肽链和两条β肽链，其空间结构如图甲所示；图乙表示β肽链一端的部分氨基酸序列。请分析回答：
(1)图乙所示结构含有____种氨基酸，①的名称是______。
(2)据图分析，蛋白质分子的多样性是由___________________________
____________________________________________不同导致的。
3
氨基
氨基酸的数目、种类、排列顺序及肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构
组成元素
C、H、O、N（S）
氨基酸
种类：21种
必需氨基酸：8种
非必需氨基酸：13种
通式：
脱水缩合
多肽
组成蛋白质的氨基酸种类、数目不同
氨基酸排列顺序不同
肽链的盘曲折叠方式和蛋白空间结构不同
盘曲折叠
蛋白质
结构多样性
功能多样性
构成生物体，信息传递作用，运输作用，防御作用，催化作用
组成
小结
动动脑
1.1、6个氨基酸形成1条肽链时，形成几个肽键？
脱掉几个水分子？
1.2、n个氨基酸形成1条肽链时，形成几个肽键？
脱掉几个水分子？
1.3、n个氨基酸形成2条肽链时，形成几个肽键？
脱掉几个水分子？
＝n－m
n个氨基酸形成m条肽链时，形成几个肽键？
脱掉几个水分子？
总结
肽键数 =脱去的水分子数= 氨基酸数 -肽链数
氨基酸
肽键
－
=
=
2
5
6
3
1
1
8
2
2
6
5
6
－
=
=
－
=
=
蛋白质的相关计算
规律1：肽键数 =脱去的水分子数= 氨基酸数 -肽链数
胰岛素由2条肽链组成，其中一条链含21个氨基酸，另一条链含30个氨基酸，则胰岛素分子结构中所含的肽键数和脱去的水分子依次为
A.48、49 B.49、49 C.50、50 D.51、49
肽键数 =脱去的水分子数= 氨基酸数 -肽链数
10个氨基酸组成的环状多肽
氨基酸数=肽键数=脱去的水分子数
如m个氨基酸构成n个环状多肽，有____个肽键
m
肽键数=脱去的水分子数=氨基酸数－肽链数
若出现环状多肽，可将肽链条数看做0
如果肽链是环状的，其计算方式仍然一样吗？
10个氨基酸组成的环状多肽
肽键数=脱去的水分子数=氨基酸数－肽链数
若出现环状多肽，可将肽链条数看做0
如果肽链是环状的，其计算方式仍然一样吗？
肽键数=脱去的水分子数=氨基酸数
　如图为某蛋白质的结构示意图，其中“—S—S—”为由两个“—SH” (巯基)构成的二硫键，其作用是连接两相邻肽链。若该蛋白质分子共由
m个氨基酸组成，则形成一个该蛋白质分子时生成的水分子数为
A.(m－3)
B.(m－4)
C.(m－2)
D.m
√
　如图为某蛋白质的结构示意图，其中“—S—S—”为由两个“—SH” (巯基)构成的二硫键，其作用是连接两相邻肽链。若该蛋白质分子共由
m个氨基酸组成，则形成一个该蛋白质分子时生成的水分子数和减少的相对分子质量分别为
A.(m－3)，18(m－3)＋4
B.(m－4)，18(m－4)
C.(m－2)，18(m－2)＋4
D.m，18m
√
某蛋白质由5条肽链组成，至少含有多少游离个氨基，至少含有多少个游离羧基呢？
A.5、2 B.3、3 C.4、5 D.5、5
2.2、n个氨基酸形成2条肽链，至少含有多少个游离氨基，至少含有多少个游离羧基呢？
C
R1
CO
H
H2N
C
R2
COOH
H
HN
CO
C
R3
H
HN
n个氨基酸形成m条肽链，至少含___个游离氨基，至少含有____个游离羧基。
总结
m
m
至少游离的氨基数＝至少游离的羧基数＝肽链条数＝m
氨（羧）基数 =
肽链数+R基氨（羧）基
C
R1
CO
H
H2N
C
R2
COOH
H
HN
CO
C
R3
H
HN
C
R4
CO
H
H2N
C
R5
COOH
H
HN
CO
C
R6
H
HN
规律2：至少氨（羧）基数=肽链数
氨（羧）基数 =
肽链数+R基氨（羧）基
某蛋白质由5条肽链组成，至少含有多少游离个氨基，至少含有多少个游离羧基呢？
A.5、2 B.3、3 C.4、5 D.5、5
至少氨基数＝至少羧基数＝肽链条数
小试牛刀
1、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
2、现有100个氨基酸，共有氨基102个，羧基105个，由他们合成的2条肽链中，肽键、氨基、羧基的数目分别是（ ）
A . 99、4、7 B . 98、1 、1
C . 98、4、7 D .99、2、2
B
C
C
R1
CO
H
H2N
C
R2
COOH
H
HN
CO
C
R3
H
HN
C
R4
CO
H
H2N
C
R5
COOH
H
HN
CO
C
R6
H
HN
规律2：至少氨（羧）基数=肽链数
氨（羧）基数 =
肽链数+R基氨（羧）基
血红蛋白由两条α链和两条β链构成，每条α链含有141个氨基酸，每条β链含有146个氨基酸。下列关于血红蛋白的结构叙述错误的是
A.血红蛋白分子至少含有4个氨基、4个羧基
B.血红蛋白分子至少含有570个肽键
C.血红蛋白分子形成过程中至少失去574个水分子
D.血红蛋白含有铁元素
C
例1.某蛋白质由4条肽链组成，共含有109个肽键，则此蛋白质分子，至少含有一NH2和一COOH个数及氨基酸数分别为多少个（ ）
A.105，105，105 B.110，110，110
C.4，4，113 D.1，1，113
C
拓展 蛋白质的计算
例2.现有氨基酸800个，其中氨基总数为810个，羧基总数为808个，则由这些氨基酸合成的含有2条肽链的蛋白质共有肽键、氨基和羧基的数目依次分别为（ ）
A.798、2和2 B.798、12和10
C.799、1和1 D.799、11和9
B
已知21种氨基酸的平均相对分子量为128，现有一蛋白质分子由2条多肽链组成，共有肽键98个，此蛋白质的相对分子量为
A.12800； B.12544； C.12288； D.11036
C
H
C
R1
O
OH
COOH
H
C
R2
N
H
H
3、蛋白质相对分子质量的计算：
H2O
C
H
H2N
C
OH
COOH
H
C
R2
N
H
H
规律3：蛋白质相对分子质量=氨基酸数×氨基酸平均相对分子质量 - 脱去的水分子数×18 (不考虑二硫键)
某蛋白质由m条多肽链构成的，共含n个氨基酸，若每个氨基酸分子量平均是a，则该蛋白质的相对分子量是？
＝ an - 18(n-m)
1、已知21种氨基酸的平均相对分子量为128，现有一蛋白质分子由2条多肽链组成，共有肽键98个，此蛋白质的相对分子量为
A.12800； B.12544； C.12288； D.11036
蛋白质的相对分子质量＝氨基酸的平均分子量×氨基酸数－18×失去的水分子数。
提醒：如果通过图示或其他形式告知有二硫键形成
时，要考虑脱去氢。
例：胰岛素是动物体的一种激素，右图为结晶牛
胰岛素的模式图。其α链有21个氨基酸，β链有
30个氨基酸。
请回答：这51个氨基酸形
成胰岛素后，其相对分子
质量比原来减少了 。
=18 ×(21+30-2)+2×3
888
　如图为牛胰岛素结构图，该物质中—S—S—是由两个—SH脱去两个H形成的。下列说法正确的是
A.牛胰岛素含有50个肽键
B.牛胰岛素中至少含有2个
—NH2 和2个—COOH
C.牛胰岛素水解产物含有21种不同的氨基酸
D.牛胰岛素形成时，减少的相对分子质量为882
√
能力提升
　如图表示某蛋白质(无环状肽)中氨基酸和相关基团的数目。下列有关叙述错误的是
A.共有2条肽链
B.共有124个肽键
C.形成此蛋白质时，相对分子质量减少2 250
D.R基中共含有15个氨基
√
　如果有足量的三种氨基酸，分别为甲、乙、丙，则它们能形成的三肽种类以及包含三种氨基酸的三肽种类最多是
A.9种　9种 B.6种　3种
C.27种　6种 D.3种　3种
√
氨基酸的排列与多肽种类的计算
1.假若有n种氨基酸(数量不限)形成一个三肽，那么形成三肽的种类有n3种。
2.假若n种氨基酸(数量不限)形成一个m肽，则形成的多肽种类有nm种。
3.假若有n种氨基酸形成一个三肽，且每种氨基酸只有一个，则形成三肽的种类有n(n－1)(n－2)种。
大本 P29
据题图分析可知，该蛋白质共有2条肽链，A正确；
蛋白质中氨基酸总数是126，该蛋白质的肽链数是2条，所以共含有的肽键数为126－2＝124(个)，B正确；
该蛋白质含有126个氨基酸，形成2条肽链，失去
水分子数＝肽键数＝126－2＝124(个)，相对分子质量减少18×124＝2 232，C错误；
蛋白质中游离的氨基总数是17，该蛋白质的肽链数是2条，所以R基中共含17－2＝15(个)氨基，D正确。
3、狼体内有a种蛋白质，20种氨基酸；兔体内有b种蛋白质，20种氨基酸。狼捕食兔后，狼体内的一个细胞中含有的蛋白质种类和氨基酸种类最可能是（ ）
A、a+b , 40 B、a , 20
C、大于a , 20 D、小于a , 20
D
(1)该化合物中有________个氨基和________个羧基。
(2)该化合物中有________种氨基酸构成，形成这种化合物的不同氨基酸的R基编号是________。
(3)该化合物是由________个氨基酸失去_____分子的水形成的，这种反应叫做________________。
(4)该化合物中有________个肽键，编号是________，该化合物属于________。(5)该化合物水解时被破坏的___________。
2
2
3
b、d、j
3
2
脱水缩合
2
c、e
三肽
肽键
(1)该化合物中含有游离的氨基_____个，羧基____个。
(2)组成该化合物的氨基酸有___种，其中重复出现的R基__ __，请写出氨基酸的结构通式。
(3)该化合物称为___________化合物，含有____个肽键。
(4)B框所示的R基所构成的氨基酸的相对分子质量是_________。
0
0
5
—CH3
环状七肽
7
163