2.4《蛋白质是生命活动的主要承担者》课件（共34张PPT）

(共34张PPT)
蛋白质
Proteus（拉丁文，首要的物质）
Protein（英文）
神奇的蛋白质
-------发光蛋白
神奇的蛋白质--------抗冻蛋白
？问题探讨用某些动物组织提取的胶原蛋白制作手术缝合线，能够被人体组织吸收，是因为组成动物和人体的胶原蛋白是相似的物质。这种手术缝合线要变为小分子物质才能被吸收，初中学习过食物中的蛋白质要分解为氨基酸才能被吸收，因此说明蛋白质在化学组成上应该可以分为更小的分子。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。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？蛋白质是生命活动的主要承担者
一、蛋白质的功能
1、结构蛋白（肌肉、头发、羽毛、蛛丝等）
2、催化作用（绝大多数酶是蛋白质）
3、运输作用（血红蛋白、载体蛋白等）
5、调节作用（如胰岛素）
4、免疫作用（如抗体）
结构与功能相适应
为什么蛋白质能够承担如此多样的功能？
这与蛋白质的多样性有关
生物界的蛋白质种类多达1010~1012种
二、蛋白质的基本组成单位:
——氨基酸(21种)
氨基酸的结构特点
H
H2N－C－C－OH
H
O
甘氨酸
缬氨酸
H2N－C－C－OH
H
O
CH3
CH3
CH
H2N－C－C－OH
H
O
CH3
CH3
CH2
亮氨酸
丙氨酸
H2N－C－C－OH
H
O
CH3
CH
羧基
侧链基团（R基）
H原子
氨基
氨基酸的结构特点
H
H2N－C－C－OH
H
O
甘氨酸
缬氨酸
H2N－C－C－OH
H
O
CH3
CH3
CH
H2N－C－C－OH
H
O
CH3
CH3
CH2
亮氨酸
丙氨酸
H2N－C－C－OH
H
O
CH3
R
H2N－C－C－OH
H
O
氨基酸的结构通式：
3.不同氨基酸在结构上的区别在哪里？
2.氨基酸”这一名词与其分子结构有对应关系吗
1.这些氨基酸在结构上有什么共同特点？
CH
氨基酸——组成蛋白质的基本单位
C
R
C
H2N
OH
O
H
氨基
羧基
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)，并连在同一个碳原子上。
b. R基不同、氨基酸不同，R基可以含有氨基或羧基
侧链基团
练习1：
COOH
—C—
H
H2N
CH3
①
—C—
—C
H2N
COOH
H
H
CH3
CH3
②
—C——
③
H2N
COOH
H
—C—
H
CH3
CH3
下面属于氨基酸的是________
①
③
NH2
—C—
H
H2N
CH3
④
H2N—C— COOH
H
H
H—N—C— C—OH
H
O
H
H
=
必需氨基酸：人体细胞不能合成的，必须从外界环境中直接获取的氨基酸，共8种。
蛋（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
非必需氨基酸：人体细胞能够合成的氨基酸，共13种。
有些同学有“偏食”的习惯，请分析这种
习惯好不好？
为什么有些食品中要添加某些氨基酸？
蛋白质的基本组成单位——氨基酸（21种）
氨基 H2N
—C—
COOH 羧基
H
R
思考:蛋白质由哪些化学元素组成
很多重要的蛋白质还含有P、S两种元素，有的也含微量元素Fe、Mn 、Cu、Zn等元素。
蛋白质主要由C、H、O、N 4种化学元素组成。
氨基酸：21种
蛋白质：
1010～1012
三.蛋白质的结构及其多样性
蛋白质是以氨基酸为基本单位构成的生物大分子。
氨基酸的结合方式
C
H
COOH
R1
C
H
NH2
COOH
R2
NH2
C
O
H
N
H
OH
氨基酸的结合方式
C
H
R1
NH2
OH
C
O
H2O
C
H
COOH
R2
H
N
H
氨基酸的结合方式:
C
H
R1
NH2
C
O
C
H
COOH
R2
H
N
H2O
二肽
肽键
脱水缩合
氨基酸的结合方式:脱水缩合
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
氨基酸的结合方式:脱水缩合
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
—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
④
⑥
⑤
⑦
⑧
⑨
③
（1）该化合物中，①表示________， ③ 表示________ ，⑦表示________。
（2）该化合物有氨基________个，有羧基________个。该化合物的名称是______________。
氨基
羧基
肽键
2
2
四肽
练一练:
四肽
五肽
六肽
……
多肽
通常由多个氨基酸分子脱水缩合而成的、含有多个肽键的化合物都叫多肽。
多肽通常呈链状结构，叫做肽链。
相距比较远的残基还可以通过一定的作用力互相接近。
—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
氨基酸之间能够形成氢键等，从而使得肽链能盘曲、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质分子。
两条肽链
从氨基酸到蛋白质大致的结构层次：
思考与讨论
氨基酸之间脱水缩合形成肽链
一条肽链的特定区域进行有规律的盘曲、折叠
这条肽链进一步盘绕形成一定的空间结构
四条肽链聚集在一起形成复杂空间结构
三、蛋白质的结构及其多样性
蛋白质多样性的原因：
1、不同蛋白质含有的氨基酸的种类、数目、排列顺序不同；
2、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
每一种蛋白质分子都有与它所承担功能相适应的独特结构，如果氨基酸序列改变或蛋白质
的空间结构改变，就有可能会影响其功能。
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。
除了氨基酸的种类、数目、排列顺序，多肽空间结构改变也会使蛋白质性质发生变化,比如蛋白质变性过程。
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。
蛋白质
基本单位：
蛋白质的
分子结构
氨基酸
多肽
蛋白质的空间结构
脱水
缩合
盘曲
折叠
小结
种类：约21种
结构通式：
NH2 C
R
H
COOH
蛋白质的功能
A、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？
B、n个氨基酸形成1条肽链时，形成几个肽键？
脱去几个水分子？
氨基酸数目 形成肽链数 形成肽键数 脱去水分子数目
1
n
n－1
n－1
6
5
5
1
拓展
C、6个氨基酸形成2条肽链时，形成几个肽键？
脱去几个水分子？
D、n个氨基酸形成m条肽链时，形成几个肽键？
脱去几个水分子？
氨基酸数目 形成肽链数 形成肽键数 脱去水分子数目
1
n
m
n－m
n－m
小结：脱水数 ＝肽键数＝氨基酸个数－肽链条数
6
6
2
5
4
5
4
肽链1:
肽链2:
拓展
E、100个氨基酸形成的1条肽链，至少含有多少
个氨基，至少含有多少个羧基呢？
F、100个氨基酸形成的2条肽链，至少含有多少
个氨基，至少含有多少个羧基呢？
C
R1
CO
H
H2N
C
R2
COOH
H
HN
CO
C
R3
H
HN
小结：n个氨基酸形成的m条肽链，至少含有 个氨基，至少含有 个羧基
m
m
即这个蛋白质中至少含有的氨基（羧基）数＝肽链数＝m。
有关蛋白质计算
拓展
世界上第一个人工合成蛋白质的诞生
胰岛素虽然是相对分子量较小的蛋白质，但是也由17种，51个氨基酸两条肽链组成。
经过六年九个月的不懈努力，我国科学家终于在1965年完成了结晶牛胰岛素的全部合成，更令人振奋的是，合成的胰岛素具有和天然胰岛素一样的生物活性！中国科学家依靠集体的智慧和力量，摘取了第一项人工合成蛋白质的桂冠。
科学小故事
氨基酸是组成蛋白质的基本单位
氨基酸是怎样一步步形成蛋白质的呢？