2-4 蛋白质是生命活动的主要承担者（教学课件）-高中生物学人教版（2019）必修一(共33张PPT)

(共33张PPT)
蛋白质是生命活动的主要承担者
拆线的痛苦。 手术缝合线
1.为什么这种缝合线可以被人体组织吸收
组成动物和人体的胶原蛋白是相似的物质。
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
提示：这种手术缝合线要变为小分子物质(氨基酸)才能 被吸收因此蛋白质在化学组成上应该可以分为更小的分 子。
问题探讨
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
许多蛋白质是构成细胞 和生物体结构的重要物 质，称为结构蛋白。例 如，肌肉、头发、羽毛、 蛛丝等的成分主要是蛋 白质(图为肌肉纤维)。
有些蛋白质能够调节机 体的生命活动，如胰岛 素(图中黄色区域的部 分细胞能分泌胰岛素)。
细胞中的化学反应 离不开酶的催化。 绝大多数酶都是蛋 白质(图为胃蛋白 酶结晶)。
有些蛋白质具有运 输功能(图为血红 蛋白示意图，能运 输氧)。
有些蛋白质有免疫 功能。人体内的抗 体是蛋白质，可以 帮助人体抵御病菌 和病毒等抗原的 侵害。
抗体 抗 原
一 、蛋白质的功能
▲图2- 8 蛋白质的功能举例
1.许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质，称
为结构蛋白。例如，肌肉、头发、羽毛、蛛丝等的成分 主要是蛋白质。
一 、蛋白质的功能
2 .有些蛋白质能够调节机体的生命活动，如胰岛素。
一 、蛋白质的功能
图中黄色区域的部分细胞能分泌胰岛素
胰岛素空间结构示意图
胃蛋白质酶结晶 加酶洗衣粉
3.细胞中的化学反应离不开酶的催化。绝大多数 酶都是蛋白质，如胃蛋白酶、胰蛋白酶。
一 、蛋白质的功能
血红蛋白 通道蛋白
4.有些蛋白质具有运输功能。
如血红蛋白能运输氧、载体蛋白和通道蛋白参与物质跨膜 运输
一 、蛋白质的功能
抗体结构示意图
5.有些蛋白质有免疫功能。人体内的抗体是蛋白 质，可以帮助人体抵御病菌和病毒等抗原的侵害。
一 、蛋白质的功能
一 、蛋白质的功能小结
1、结 构蛋白：肌肉、头发、羽毛等
2、催化作用：绝大多数酶
3、运输功能：血红蛋白
4、信息传递(调节生命活动):胰岛素
5 、防 御( 免 疫 )功能：抗体
细胞的各项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。
二、蛋白质的基本组成单位——氨基酸
阅读教材P 9~30思考并回答下列问题：
1.蛋白质的组成元素有哪些 基本单位是什么
2.氨基酸的结构通式。
3. “氨基酸”这一名词与其分子结构有对应关 系吗
4.判断某分子是不是组成蛋白质的氨基酸的依 据是什么
5.不同氨基酸的区别在哪儿
1.组成蛋白质的元素：
C、H、O、N (Fe、S) 等
胰岛素结构 血红蛋白(局部)
0 0 0
H
H N C-C-0H H C—C-OH H N C-C-0H H
C—C-OH
H 甘氨酸 CH
CH
CH CH 缬氨酸 丙氨酸
CH
CH CH
亮氨酸
2.蛋白质的基本单位 氨基酸
几种氨基酸的结构式
H O
H N C C 一OH
氨基 羧基
R
侧链基团决定氨基酸的种类
二、蛋白质的基本组成单位——氨基酸
3.氨基酸分子结构通式
特点：每种氨基酸分子至少都含有一个氨基(-NH ) 和一个羧基(-COOH), 并连在同一个碳原子上。
H
NH2—C—COOH
CH
SH
H
NH2—C—H
CH2—COOH
H
SH—C—COOH
CH
NH2
NH2—CH—COOH
CH
OH
练 一练：以下哪些是组成蛋白质的氨基酸
结 氨
苯 丙 氨 酸
赖 氨 组 氛 酸
苏 色 氨 酸 异 亮 氨 酸数温 故 硫氨酸
绩氛酸苏氛酸亮氨酸
酮 微 氨 酸 器 胜 二
缬 氨 酸 酸 cormarma
蛋白质有多少种 1010～1012种
酸
氨
编
苏
西 酸
氨 酸
革
苏
为
电
雨
氨
茶
亮
h
易
硫
酸
甲
氨
酸
苏氨酸
非必需氨基酸共13种，人体能合成的氨基酸
必需氨基酸共8种，人体不能合成的氨基酸(婴儿9种，组氨酸)
4.氨基酸的种类：约21种
氨基酸有21种
1.两个相邻氨基酸之间的结合方式是什么 两个氨基酸分子 缩合形成的产物是什么
脱水缩合 二肽
2.连接两个氨基酸之间的化学键叫什么 这个化学键是怎样 形成的
肽键
三 、蛋白质的结构及其多样性
脱水给
脱出来的H O中的H和O分别来自于哪里
H来自氨基和羧基
0来自羧基
H 0 H H H H
(NH —C一CEN—C-C曰N一C-COOH
R1 R R
二 肽
H O H O
以此类推，由多个氨基酸分子脱水缩合形成含有多个肽键 的化合物，叫多肽。多肽通常呈链状结构，叫做肽链。
肽
练习
1.二肽：由 2 个氨基酸分子缩合而成，含有_1 个肽键的 化合物。
2.三肽：由 3 个氨基酸分子缩合而成，含有 2 个肽键的 化合物。
3.多肽：由 多 个氨基酸分子缩合而成，含有多 个肽键的
化合物。
2 1
1
3 2
2
n n—1 n—1
肽键数=脱去水分子数=氨基酸数—1
肽键数与氨基酸个数的关系
氨基酸 — 肽键
氨基酸数肽键数 分子数
脱去水
肽键数
7-1
7-2
7-3
n-m
肽键数=脱去水分子数=n—m=氨基酸分子数一肽链数
氨基酸数 肽链数
n m
1
2
3
(1)肽键数=脱去水分子数= 氨基酸数-肽链数
(2)蛋白质相对分子质量=
氨基酸数×氨基酸平均相对分子质量-脱去水分子数×18
观察教材P 1图2—12,说说从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次。
氨基酸脱水缩合形成二肽、三肽…多肽；一 条肽 链按照一定形态折叠盘曲构成空间结构；多条肽 链构成更为复杂的空间结构。
三 、蛋白质的结构及其多样性
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 成复杂的空间结构
氨基酸之间脱水缩 合形成肽链
·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。这些肽链不呈直 线，也不在同一个平面上，而是形成 更为复杂的空间结构。例如，血红蛋 白是一种由574个氨基酸组成的蛋白 质，含四条多肽链。
由肽链盘曲折叠形成蛋白质
某种胰岛素的二硫键示意图
食物中的蛋白质要经过胃蛋白酶、胰蛋白酶、肠肽酶等多种水解
酶的作用，才能分解为氨基酸。
这些氨基酸进入人体细胞后，要脱水缩合形成二肽、三肽、多肽 ,由多肽链构成人体蛋白质。
人体蛋白质与食物中的蛋白质不一样，其具有完成人体生命活动 的结构和功能。
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)。
10个氨基酸能够组成2110条互不相同的长链。
3.蛋白质结构多样性的原因
①氨基酸的数目
②氨基酸的种类
③氨基酸的排列顺序
④肽链的空间结构
归纳：蛋白质多样性
①直接原因：
氨基酸的种类、数目、排序，肽链的空间结构不同。
②根本原因：
控制蛋白质合成的基因具有多样性。
③同一个体不同细胞的蛋白质种类差异：
基因选择性表达。
与社会的联系
血红蛋白β链第6位氨基酸谷 氨酸被缬氨酸代替，形成了异常 的血红蛋白S(HbS), 取代了正 常血红蛋白(HbA), 这样的血红 蛋白可聚合成纤维状，性质也与 正常血红蛋白有差异，使红细胞 扭曲成镰状细胞，导致运输氧的 能力大为削弱。
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，就可能 会影响其功能。
蛋白质的变性及应用
蛋白质的变性：蛋白质受物理或化学因素作用下，其特定的空
间构像被破坏，从而导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象。
致变因素：化学方法有加酸、加酒精等；物理方法有加热(高 温)、紫外线及X 射线照射等。
变性结果：空间结构变得伸展、松散，生物活性丧失。 变性的应用：
1. 鸡蛋、肉类等经高温后蛋白质变性，更易消化。 2. 细菌、病毒经过加热、酸、重金属处理后因蛋白 变性而灭活。
3.动物、昆虫标本固定保存、防腐。
4. 很多毒素是蛋白质，经甲醛固定，减毒、封闭毒 性碱基团作类毒素抗原，制作抗毒素。
氨基 1 个 R基3 种 肽键3个 羧基2 个
CH,SH
ILI NLL
CH-CH-CQ VH ull UH
4 NHH
蛋白质的相关计算
NH 一 Uh
(1)肽键数=失去水分子数= 氨基酸数-肽链数
(2)蛋白质相对分子质量=
氨基酸数×氨基酸平均相对分子质量-脱去水分子数×18
(3)蛋白质中氨基数=
肽链数+R基上的氨基数=各氨基酸中氨基总数-肽键数
(4)蛋白质中羧基数=
肽链数+R基上的羧基数=各氨基酸中羧基总数-肽键数
多肽中H 、0、N原子的计算
(1) H原子数=各氨基酸中H原子数之和-2×脱去 的水分子数-2×二硫键数
(2) 0原子数=肽键数+2×肽链数+R基上的0原 子数=各氨基酸中0原子的总数-脱去水分子数
(3) N 原子数=肽键数+肽链数+R基上的N原子数= 各氨基酸中N原子数之和。