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30张ppt）

(共30张PPT)
第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者
第二章
1965年由我国科学家人工合成的世界上第一个有生物活性的结晶牛胰岛素，其分子量相对较小，是由51个氨基酸组成。
1.科学家是怎样把单个氨基酸合成蛋白质的呢？
2.蛋白质的合成为什么如此困难？（提示：结构分析）
组成生物体的常见蛋白质
血红蛋白
角蛋白
如何验证这些结构是由蛋白质组成的呢？
蛋白质与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应。
多样
结构
调节
免疫
运输
催化
蛋白质是生命活动的主要承担者
一、蛋白质的功能多样性
活动1：阅读教材P28，举例说出蛋白质承担的功能
肌肉的收缩与舒张是靠肌细胞中由细丝状蛋白质组成的肌丝间的滑动实现的。
蛋白质功能的实现
红细胞运输氧气以血红蛋白特定的空间结构及其动态变化为基础。
蛋白质功能的实现
酶的与底物特异性结合，专一地催化某反应。
蛋白质功能的实现
细胞间传递信息的调节蛋白，通过蛋白质间的特异性结合，实现信息的精准传递。
蛋白质功能的实现
胰岛素
抗体通过与抗原特异性结合，实现免疫防御功能。
抗原
抗体可变区
抗原
抗体
蛋白质功能的实现
抗体与外来病菌结合
蛋白质功能的实现
结构 运输 催化 调节 免疫
每一种蛋白质分子都有与它所承担功能相适应的空间结构
活动2：观察氨基酸的分子结构，概括氨基酸结构通式
二、蛋白质的基本单位——氨基酸
1、氨基酸的结构特点
活动2：观察氨基酸的分子结构，概括氨基酸结构通式
2、氨基酸的结构通式：
3、氨基酸的种类及分类：
（1）分类依据：能否在人体细胞中 。
合成
21
氨基酸
氨基酸
特点：
种类：
必须从 中获取
种
特点：
人体细胞能够合成
种类：
种
必需
非必需
外界环境
8
13
◎ 组成人体蛋白质的氨基酸有 种。
（2）种类
8种必需氨基酸：缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、甲硫氨酸、色氨酸、苏氨酸、赖氨酸
1965年由我国科学家人工合成的世界上第一个有生物活性的结晶牛胰岛素，其分子量相对较小，是由51个氨基酸组成。
科学家是怎样把单个氨基酸合成蛋白质的呢？
C
R1
C
H
H2N
OH
O
C
H
C
N
OH
O
R2
H
H
C
R1
CO
H
H2N
C
H
C
HN
OH
O
R2
二肽
H2O
+
脱水缩合
肽键
二、蛋白质的结构及其多样性
1、肽链的形成过程
H2O中H来源于 ；O来源于 。
氨基和羧基
羧基
甘氨酸
丙氨酸
半胱氨酸
H
CH3
CH2
SH
活动3：脱水缩合过程相关知识的判断
①H2O中H来源于 ；O来源于 。
②三个氨基酸脱水缩合得到的化合物为 ，产生
分子水。
③n个氨基酸脱水缩合形成一条肽链得到的化合物为 ，产生 分子水。
氨基和羧基
羧基
三肽
n肽
2
n-1
n个氨基酸脱水缩合形成m条肽链产生 分子水？
2、由肽链形成蛋白质
肽键
借助氢键、离子键等
借助二硫键等
①□—□—□
○—○—○
②□—□—□—□
□—□
③□—○—○—□—○
○—□—○—□—○
氨基酸的种类不同
氨基酸的数目不同
氨基酸的排列次序不同
3、蛋白质结构多样性的原因：
④
肽链盘曲折叠形成的空间结构不同
氨基酸种类、数目、排列顺序不同，以及肽链的空间结构不同。
活动3：蛋白质结构多样性的原因分析
4.蛋白质的结构异常
——可能导致功能异常
单个氨基酸
改变
蛋白质结构
异常
红细胞形态
异常
镰刀型细胞
贫血症
蛋白质的功能
空间结构
5、蛋白质的变性
蛋白质在某些物理或化学因素作用下，其特定的空间构象被破坏，从而导致其理化性质改变和生物活性丧失的现象。
联系生活：
吃熟鸡蛋、熟肉容易消化的原因？
哪些方法可以使蛋白质变性？
变性、盐析、水解的区别？
变性
空间构象被破坏，生物活性丧失。
蛋白质变性后，肽键不断裂。
饱和食盐溶液
鸡蛋白溶液
加蒸馏水
盐析
蛋白质空间结构未变，仍具有功能。
难点突破：
与蛋白质有关的计算
1、有关氨基酸排列顺序的计算
①A、B、C三种氨基酸，每种氨基酸数目不限的情况下
②A、B、C三种氨基酸，每种氨基酸只有一个的情况下
可形成三肽的种类：
可形成三肽的种类：
3×3×3=27种
3×2×1=6种
排列组合法
AB和BA是一样的二肽吗？
2.肽键数、脱水数的计算
氨基酸数和肽链条数 肽键数 脱水数
n个氨基酸形成一条肽链
n个氨基酸形成m条肽链
3-1
3-1
2-1
2-1
n-1
n-1
8-2
8-2
n-m
n-m
★规律1：肽键数 =脱水数=氨基酸数-肽链数
n个氨基酸形成环状多肽
n
n
氨基酸
肽键
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
练习：免疫球蛋白IgG的结构示意图如下图，其中-s-s-为二硫键。若该IgG由m个氨基酸构成，则该IgG的肽键数和脱去部分的相对分子质量为（ ）
A、m个；18（m-4）+6
B、m+1个；18（m-4）
C、m-2个；18m+6
D、m-4个；18（m-4）+6
D
D
4、氨基、羧基的计算
一条多肽链中至少含有 个氨基， 羧基。其他的氨基和羧基来自 。
n条多肽链中至少含有 个氨基， 羧基。其他的氨基和羧基来自 。
1
1
R基
n
n
R基
★规律2：至少氨（羧）基数=肽链数
氨（羧）基数 =肽链数+R基氨（羧）基
课堂小结
课堂检测
C
H
NH2
COOH
CH2
SH
C
H
NH2
COOH
CH2
SH
CH
NH2
COOH
CH2
OH
C
COOH
NH2
H
CH2
COOH
√
√
×
√
1.具有氨基和羧基的化合物，都是构成蛋白质的氨基酸吗？
2.根据题目，完成下列问题。
（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： 　 ，基本单位是____________.
（4）该图中所示的氨基酸种类不同，是由　　　　 决定的
氨基
肽键
羧基
四肽(多肽)
三
四
三
脱水缩合
R基
— 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
氨基酸