2.4蛋白质是生命活动的主要承担者课件(共34张PPT)人教版2019高中生物必修一

(共34张PPT)
蛋白质是生命活动的主要承担者
分析蛋白质分子结构多样性和功能多样性的关系，举例说明蛋白质的结构是与功能相适应的。
说出氨基酸构成多肽链或者蛋白质分子的过程。
归纳概括氨基酸的结构通式和特点，阐明氨基酸是蛋白质的基本组成单位。
阐明蛋白质是生命活动的主要承担者，认同蛋白质与人体营养、健康等关系密切。
生命观念
科学探究
科学思维
社会责任
本节学习目标
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
还原糖
+
斐林试剂
砖红色沉淀
蛋白质
+
双缩脲试剂
溶液紫色
脂肪
+
苏丹Ⅲ
橘黄色
淀粉
+
碘液
蓝色
蛋白质是生命活动的主要承担者。
结构蛋白
催化功能
调节功能
运输功能
免疫功能
阅读教材P28，举例说出蛋白质承担的功能
一、蛋白质的功能
一切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
思考
为什么蛋白质能承担如此多的功能？
二、蛋白质的基本组成单位
纤细
强韧
可吸收
氨基酸是组成蛋白质的基本单位
胶原蛋白作为手术缝合线具有哪些特性？
二、蛋白质的基本组成单位
C
H
H
H
H
C
H
H
H
C
OH
O
NH3
OH
H2N
OH
H
跨学科：有机化学小课堂
想一想
1、组成氨基酸的基本元素是什么？
2、四种氨基酸在结构上有哪些共同点？
3、氨基酸种类的不同应决定于什么结构的不同？
4、尝试写出氨基酸分子的结构通式。
一定有C、H、O、N，有些还含有S
C
H
NH2
H
C
O
OH
甘氨酸
C
H
NH2
CH
C
O
OH
CH3
CH3
缬氨酸
C
H
NH2
C
O
OH
CH3
C
H
NH2
CH
C
O
OH
CH3
CH3
CH2
亮氨酸
丙氨酸
温馨提示：
氨基、羧基、R基的正确书写格式分别为：
—NH2、—COOH、—R (基团前的“—”不能省略)
氨基：
或 或
羧基：
或 或
R
C
H
COOH
NH2
1）结构通式
2）氨基酸的结构特点：
(2) 氨基酸的种类由 决定。
(1)每个氨基酸分子至少都含有 ，并且都有一个氨基和一个羧基连在 上。
氨基酸的结构
—NH2(氨基)
—COOH(羧基)
—R (侧链基团)
R基
一个氨基和一个羧基
同一个碳原子
1.氨基酸的元素组成一定含有C、H、O、N，有的还含S，S元素在氨基酸的那个结构中？
2.氨基酸至少都有一个氨基和一个羧基，“至少”的涵义是什么？
3.如果氨基酸分子中不止一个氨基和一个羧基，其他的氨基和羧基又位于什么位置？
思考讨论
R基中
氨基酸分子中可能含多个氨基和羧基
R基中
判断下列分子是不是构成蛋白质的氨基酸？如果不是为什么？
C
COOH
CH3
HOOC
H
C
NH2
CH3
H2N
H
C
H
HOOC
H
CH2
NH2
C
NH2
HOOC
H
CH2
NH2
CH
NH2
HOOC
CH
NH2
HOOC
1
2
3
4
5
练一练：以下哪些是组成蛋白质的氨基酸
C
H
NH2
COOH
CH2
OH
C
H
NH2
COOH
CH2
SH
CH
NH2
COOH
CH2
OH
C
H
NH2
H
CH2
COOH
√
√
×
×
21种氨基酸
非必需氨基酸：人体可自身合成的氨基酸，共13种
必需氨基酸：人体不能自身合成的氨基酸，共8种
（婴儿9种，多了组氨酸）
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
在人体中，组成天然蛋白质的氨基酸约有21种。
小贴士： 一种食物往往不能含有我们所需的各种氨基酸,特别是必需氨基酸,所以不能偏食.玉米的蛋白质中缺少的必需氨基酸是赖氨酸。
记忆技巧：甲携(缬)来(赖)一(异)本(苯)亮色书(苏)
氨基酸的氨基（—NH2）电离后呈碱性
羧基（—COOH）电离后呈酸性。
氨基酸的酸碱性：
酸性：-COOH > -NH2
中性：-COOH = -NH2
碱性：-COOH < -NH2
拓展：“氨基酸”这一名词与其分子结构有怎样的对应关系？
氨基酸：
21种
蛋白质：
1010～1012
三、蛋白质的结构及多样性
蛋白质是以氨基酸为基本单位构成的生物大分子。
？
一个氨基酸分子的羧基（-COOH）和另一个氨基酸分子的氨基(-NH2)相连接，同时脱去一分子的水。
OH
C
H
R1
NH2
C
O
H2O
C
H
COOH
R2
H
N
H
肽键
二肽
脱去 分子H2O，形成 个肽键。
1
1
脱去的H2O中的氢来自 ，氧自 。
羧基
氨基和羧基
脱水缩合
三、蛋白质的结构及多样性
1.由氨基酸形成肽链
请试着将下面的天冬氨酸和赖氨酸脱水缩合形成二肽的过程写出来，先独立完成，然后小组内同学间交换批改，完成后小组派代表到台前展示
COOH
C
H
CH2
H2N
COOH
天冬氨酸
COOH
C
H
(CH2)4
H2N
赖氨酸
NH2
肽键
C
H
COOH
R3
H
N
OH
H
C
C
H
R1
NH2
C
O
C
H
R2
H
N
O
H2O
H2O
以此类推，由多个氨基酸分子缩合而成的含有多个肽键的化合物，叫多肽。多肽通常呈链状结构，叫作肽链。
肽键
三肽
二肽
三、蛋白质的结构及多样性
小试牛刀
下图为脑啡肽的结构简式，据图回答：
（1）脑啡肽分子是由_______种氨基酸形成的，造成氨基酸种类不同的原因是________不同。
（2）脑啡肽中含有____个肽键，脑啡肽的名称是_____肽，形成过程称为___________，形成过程中共脱去___个水分子。
4
R基
4
五
脱水缩合
4
多肽能够行使蛋白质的各项功能吗？从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次？
第一步：找肽键
第二步：找R基
第三步：看头尾
1、氨基酸形成蛋白质的过程
1氨基酸之间脱水缩合形成肽链
2
一条肽链的特定区域进行有规律的盘曲、折叠
3
肽链进行进一步盘绕形成一定的空间结构
4 四条肽链聚集形成复杂空间结构
→
→
→
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。
一级结构
二级结构
三级结构
四级结构
三、蛋白质的结构及多样性
2.肽链的连接方式：
二硫键
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
总结：二硫键可以形成在肽链内，也可以形成在肽链间
—SH
—SH
+
—S—S—
+
2H
三、蛋白质的结构及多样性
3.蛋白质结构多样性的原因：
氨基酸的种类不同
合作探究1：观察以下四条多肽链，找出它们不同的原因？
(2)原因二：
(1)原因一：
氨基酸的数目不同
三、蛋白质的结构及多样性
3.蛋白质结构多样性的原因：
合作探究2：3位同学为一组，模拟3种不同的氨基酸合成一条肽链，能形成多少种不同的肽链？
氨基酸的排列顺序不同
(3)原因三：
三、蛋白质的结构及多样性
由多个氨基酸分子缩合而成的，含有多个肽键的化合物，叫做多肽。多肽通常呈链状结构，叫做肽链。肽链能盘曲、折叠，形成有一定空间结构的蛋白质分子。许多蛋白质分子含有几条肽链，它们通过一定的化学键互相结合在一起。（教材P30）
人体细胞内肽链的折叠错误会有什么结果？
原因四：多肽链盘曲、折叠的方式及其形成的空间结构千差万别
三、蛋白质的结构及多样性
3.蛋白质结构多样性的原因：
人类许多疾病与人体细胞内肽链的折叠错误有关，如囊性纤维病、阿尔茨海默症、帕金森病等
三、蛋白质的结构及多样性
蛋白质结构
蛋白质功能
决定
圆饼状
红细胞
镰刀状
红细胞
血红蛋白
的谷氨酸
血红蛋白
的缬氨酸
运输氧气能力正常
运输氧气能力下降
4.蛋白质结构与功能相适应：
三、蛋白质的结构及多样性
5.蛋白质的盐析、水解和变性
盐析
蛋白质在盐溶液中溶解度降低析出
可逆
变性
肽键断裂，蛋白质分解为短肽或氨基酸
水解
氨基酸顺序 ，肽键 ，
空间结构 ，功能 。
不可逆
不变 不变
改变 改变
变性因素：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）
三、蛋白质的结构及多样性
蛋白质变性是指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，从而导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象。例如，鸡蛋、肉类经煮熟后蛋白质变性就不能恢复原来状态。原因是高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，容易被蛋白酶水解，因此吃熟鸡蛋、熟肉容易消化。又如，经过加热、加酸、加酒精等引起细菌和病毒的蛋白质变性，可以达到消毒、灭菌的目的。
1.煮熟的鸡蛋容易消化的原因？
高温使蛋白质空间结构变得伸展、松散，肽键暴露，易被蛋白酶水解
2.加热、加酸、加酒精可以消毒、灭菌的原因？
加热、加酸、加酒精等可引起细菌和病毒的蛋白质变性
3. 汞中毒早期，服用大量乳制品或鸡蛋清进行解毒的原因？
乳制品或鸡蛋清中的蛋白质与消化道中的汞结合成变性的不溶解物，以阻止有毒的汞离子被人体吸收
结构多样性
功能多样性
决定
氨基酸______
氨基酸______
氨基________
肽链数目和盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同
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，
血红蛋白)
________
(抗体，溶菌酶，淋巴因子)
种类
数目
排列顺序
调节
催化
运输
免疫
不同生物体：基因多样性
________
(糖蛋白)
识别
直接原因：
根本原因：
同一生物体：基因的选择性表达
胰岛素、生长激素
三、蛋白质的结构及多样性
课堂练习
1.血液中的血红蛋白和肌肉中的肌蛋白结构不相同的原因是 （ ）
A.所含氨基酸种类不同；
B.所含氨基酸数量不同；
C.所含氨基酸的排列顺序不同；
D.所含氨基酸种类、数目、排列顺序和蛋白质的空间结构不同。
D
2.某一条多肽链中，共有肽键109个，则此分子中含有氨基和羧基的数目至少是
A.110、110； B.109、109；
C.9、9； D.1、1
3.有两条多肽链共由98个氨基酸分子组成，则这两条多肽链在缩合的过程中脱去了多少个水分子？
A.94 B.95
C.96 D.97
D
C