人教版2019高中生物必修一2.4 蛋白质是生命活动的主要承担者(共25张PPT2个视频)

(共25张PPT)
2.4 蛋白质是生命活动的主要承担者
问题探讨
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？
这种手术缝合线要变为小分子物质才能被吸收,
蛋白质在化学组成上应该可以分为更小的分子。
胶原蛋白线
传统缝合线
纤细
强韧
可吸收
运输作用
3
有些蛋白质具有运输功能。如血红蛋白、载体蛋白。
细胞膜上具有物质运输功能的载体蛋白
O2分子
血红蛋白运输氧气
一、蛋白质的功能
免疫作用
抗体是具有免疫功能的蛋白质，可帮助人体抵御细菌和病毒的侵害。
4
一、蛋白质的功能
调节生命活动（调节作用）：
有些蛋白质能够起信息传递的作用，调节机体的生命活动，如胰岛素、胰高血糖素。
胰岛素
5
糖尿病患者注射胰岛素
胰腺
胰岛
一、蛋白质的功能
氨基
酸
共有结构部分
C
H
H N
R
氨基
羧基
C
OH
O
O
H
问：以下哪些是构成蛋白质的氨基酸？若不是，说明原因。
C
H
NH2
COOH
CH2
SH
C
H
NH2
COOH
CH2
SH
CH
NH2
COOH
CH2
OH
C
H
NH2
H
CH2
COOH
√
√
×
×
【检测】
判断氨基酸的小技巧
方法: “一查”: 是否有氨基和羧基；
“二看”: 是否有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。
注意: 只有两者同时具备才是组成生物体蛋白质的氨基酸
氨基酸形成蛋白质的过程：
C
H
R1
NH2
OH
C
O
H2O
C
H
COOH
R2
H
N
H
脱水缩合——氨基酸之间相互连接而脱去水的过程。
1. 水中氢来自：
2. 水中氧来自：
氨基和羧基
羧基
1. 氨基酸的脱水缩合
三. 蛋白质的结构及多样性
三肽
多肽链
氨基酸
脱水缩合...
一级结构
二级结构
三级结构
四级结构
4.由氨基酸形成蛋白质
由于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。
有的是环状，首尾两端的氨基、羧基也脱水缩合连接起来，成为环状多肽。
三. 蛋白质的结构及多样性
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
—SH
—SH
+
—S—S—
+
2H
肽链间形成二硫键维系蛋白质的空间结构
三. 蛋白质的结构及多样性
4.由氨基酸形成蛋白质
5. 蛋白质形成过程视频
三. 蛋白质的结构及多样性
组成蛋白质的氨基酸是21种，但是蛋白质是1010~1012，为什么？
三个氨基酸脱水缩合之后形成的是几肽？n个氨基酸（一条链）呢？
与社会联系——1蛋白质变性
网络披露：有人论文中提到可用熟鸡蛋可以孵出小鸡，你如何评论？
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。
指在蛋白质水溶液中加入轻金属盐或铵盐，随着盐浓度增大而使蛋白质
沉淀析出的现象。但是蛋白质结构并没有改变。
过程可逆
用于分离、提纯蛋白质
与社会的联系---2蛋白质盐析：
按照方式：
酶水解、酸水解、碱水解
按照程度：
完全水解——氨基酸
不完全水解——小分子肽
蛋白质的水解
※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。
与社会的联系---3蛋白质水解：
水解
＋
酶
盐析
蛋白质在盐溶液中溶解度降低析出溶解度的变化，可逆
变性
肽键断裂，蛋白质分解为短肽或氨基酸。
水解
空间结构发生改变，肽键未断裂。
(小结)&蛋白质的盐析、水解和变性
1、肽键数、肽链数（m）与氨基酸个数（n）的关系
肽链数
1
2
m
肽键数
6-1
n-m
14-2
氨基酸数
n
1、肽键数 = 脱去水分子个数 = 氨基酸数-肽链条数= n-m
（环状肽肽键数=氨基酸数）。
四. 蛋白质的相关计算
2、游离氨基、羧基的计算
一条多肽链中至少含有 个氨基， 个羧基。其他的氨基和羧基来自
n 条多肽链中至少含有 个氨基， 个羧基。其他的氨基和羧基来自
1
1
R基
n
n
R基
2、最少的氨（羧）基数=肽链数
所有氨（羧）基数 =肽链数+ R基氨（羧）基
C
H
C
R1
H2N
O
N
H
C
H
C
R2
O
N
H
C
H
C
R3
O
N
H
C
H
C
R4
O
N
H
C
H
C
R5
O
N
H
C
H
C
R6
O
N
H
C
H
COOH
四. 蛋白质的相关计算
3.蛋白质相对分子质量的计算
蛋白质分子质量=氨基酸分子质量-脱去水的分子质量
C
H
C
R1
H2N
O
N
H
C
H
C
R2
O
N
H
C
H
C
R3
O
N
H
C
H
C
R4
O
N
H
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 （二硫键数×2）
四. 蛋白质的相关计算
4、蛋白质中N、O原子数计算：
多肽N原子数 =肽键数+肽链数+R基中的N原子数
多肽O原子数 =肽键数+2×肽链数+R基中的O原子数
已知胰岛素由2条肽链，51个氨基酸组成。该蛋白质至少含有O原
子 个，至少含有N原子 个。
53
51
C
H
C
R1
H2N
O
N
H
C
H
C
R2
O
N
H
C
H
C
R3
O
N
H
C
H
C
R4
O
N
H
C
H
C
R5
O
N
H
C
H
COOH
R6
四. 蛋白质的相关计算
10个氨基酸组成的环状多肽
肽键数=氨基酸数=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
（环状肽）
m
四. 蛋白质的相关计算
氨基酸数（n） ； 氨基酸平均分子相对质量（a）
一条肽链 m条肽链 环肽
肽键
脱去水分子
减轻的质量
多肽相对分子质量
至少含有的氨基 或羧基数
H2N——
——COOH
n-1
n-1
18（n–1）
na-18(n–1)
1
n-m
n-m
18（n–m）
na-18(n–m)
m
n
n
18n
na-18n
0
相关计算公式小结
四. 蛋白质的相关计算
组成元素： C、H、O、N，有的还含Fe、S、Se等
基本单位：氨基酸
种类：21种
通式
特点：
化学结构：多肽是多个氨基酸分子缩合后以肽键而成的特定氨基酸序列
多样性原因：氨基酸种类不同；数目成百上千；排列次序变化多端；空间结构千差万别
每种氨基酸分子至少含有一个氨基和一个羧基,并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上
空间结构：蛋白质
特点：一条或几条肽链以一定的化学键连接，按一定的方式盘曲或折叠成有一定空间结构的蛋白质
一个氨基酸分子的羧基与另一个氨基酸的氨基相连接，同时脱去一分子水的结合方式。
功能多样性：构成细胞和生物体的结构蛋白；生化反应的催化物质；具体运输能力的载体蛋白；调节生命活动的分泌蛋白；具有免疫功能的抗体蛋白
课堂小结
（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，序号是_____________ 。该图所示化合物
的名称是：　 ，该化合物含有　　个氨基、 个羧基。
（4）该图中所示的氨基酸种类不同，是由　　　 (序号）决定的。
氨基
肽键
羧基
四肽(多肽)
3
4
3
脱水缩合
3.根据下列化合物的结构分析回答下面的问题。
③⑤⑥
②④⑧⑨
2
2
课堂检测