2.4蛋白质是生命活动的主要承担者课件(共27张PPT)高中生物必修一

(共27张PPT)
“大头娃娃”事件
你能够说出几种富含蛋白质的食品？
大豆制品
奶类制品
肉蛋食品
第二节 生命活动的主要承担者
——蛋白质
第2章 组成细胞的分子
艾滋病研究者发现这样一种怪现象：有1%~2%的HIV感染者感染HIV但不会发病。旅美中国学者张林琦博士及其同事为这一现象找到了初步答案。这些感染者在感染HIV后，体内会产生3种名为“α-防御素”的小分子蛋白质。这可能就是少数HIV感染者可以长期健康存活而不发病的原因。
α-防御素有什么作用？
蛋白质除了以上功能外还有哪些？
免疫作用
结构蛋白
催化作用
运输作用
信息传递和调节
探究新知
蛋白质是生命活动的主要承担者
（一）蛋白质的功能
头发
蛛丝
肌肉
许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质。
肌肉纤维
结构蛋白
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。
胃蛋白酶结晶
（一）蛋白质的功能
有些蛋白质具有运输功能。如血红蛋白（参与氧气运输）、载体蛋白（参与物质跨膜运输）。
血红蛋白
通道蛋白
有些蛋白质能够调节机体的生命活动，如胰岛素、生长激素。
图中黄色区域的部分细胞能分泌胰岛素
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。
功能蛋白
蛋白质的功能
①结构功能：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。例如肌肉纤维。
②催化功能：起生物催化作用，如绝大多数酶。
③运输功能：运输功能，如血红蛋白能运输氧。
④调节功能：调节生命活动，如胰岛素和生长激素等。
⑤免疫功能：免疫过程中产生的抗体，可以帮助人体抵御病菌和病毒等抗原的侵害。
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。
（二）蛋白质的基本组成单位——氨基酸
中午吃了一份宫保鸡丁，那么其中的蛋白质是否直接变成了他自己身体内的蛋白质呢？如果不是，那这些蛋白质最终以什么形式被他吸收呢？
蛋白质要在胃蛋白酶、胰蛋白酶、肠肽酶等酶的作用下分解成氨基酸，才被人体小肠吸收，进而被细胞利用合成相应的人体蛋白质。
氨基酸是组成蛋白质的基本单位。
（二）蛋白质的基本组成单位——氨基酸
C
H
C
H
H2N
OH
O
甘氨酸
缬氨酸
丙氨酸
亮氨酸
C
H
C
H2N
OH
O
CH
CH3
CH3
C
H
C
H2N
OH
O
CH
CH3
CH3
C
H
C
H2N
OH
O
CH3
CH2
1.氨基酸有哪些化学元素组成？
2、这些氨基酸的结构具有什么共同特点？能否写出氨基酸的通式？
3、氨基、羧基、R基分别怎么写？
4.不同氨基酸分子的区别在哪里？
（二）蛋白质的基本组成单位——氨基酸
1.氨基酸分子结构通式及特点
C
H
H2N
R
氨基
羧基
侧链基团
C
OH
O
决定氨基酸的种类
每种氨基酸分子　　　都含有　　　　（　　　）
　和　　　　　（　　　　）。
且都有一个氨基和一个羧基连接在　　　　　　上。
氨基酸分子不同，就不同在 。
至少
一个氨基
—NH2
一个羧基
—COOH
同一个碳原子
R基
CH
COOH
H2N
R
简写：
C
H
NH2
COOH
CH2
SH
C
H
NH2
COOH
CH2
SH
CH
NH2
COOH
CH2
COOH
C
H
NH2
H
CH2
COOH
√
√
×
×
A
D
C
B
哪个是组成蛋白质的氨基酸 R基是什么？
非必需氨基酸（成人13种）
必需氨基酸（ 成人8种，婴儿9种）
人能否合成
（21种）
2.氨基酸种类：
判断：
非必需氨基酸是指人不一定需要的氨基酸（ ）
×
（人不能合成）
思考：有些同学有“偏食”的习惯，请分析这种习惯好不好？
氨基酸(21种)是组成蛋白质的基本单位
（二）蛋白质的基本组成单位——氨基酸
必须从外界环境种直接获取的的氨基酸。
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
可以体内合成的氨基酸。
与生活的联系
组成元素：
C、H、O、N
（少数还含P、S等）
相对分子质量：
几千—100万以上
（生物大分子）
（三）蛋白质的结构及其多样性
氨基酸：21种
蛋白质：1010～1012
蛋白质是以氨基酸为基本单位构成的生物大分子。
氨基酸是如何组成蛋白质的呢？
1．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
氨基酸脱水缩合，形成肽键，通过肽键连接成肽链。
肽键
二肽
氨基酸
二肽
三肽
多肽
一条多肽链折叠形成蛋白质
几条多肽链折叠形成蛋白质
脱水缩合
盘曲折叠
脱水缩合
（三）蛋白质的结构及其多样性
1．氨基酸形成蛋白质的过程
由氨基酸形成血红蛋白的示意图
胃蛋白酶
血红蛋白
肌红蛋白
胰岛素
蛋白质结构的多样性
（三）蛋白质的结构及其多样性
2．蛋白质的多样性
◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇
◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎　
（2）氨基酸种类不同，肽链结构不同
◇-◇-◇-◇-◇-◇
◇-◇-◇-◇
（3）氨基酸排列顺序不同，肽链结构不同
◇-◇-◎-◎-
◇-◇-◎-◎-
◎-◎-
◇-◇
-◎-◇-◇-◎-
（4）肽链空间结构不同，蛋白质种类不同
（1）氨基酸数目不同， 肽链结构不同
蛋白质结构多种多样
蛋白质种类多种多样
结构多样性决定了功能多样性!
氨基酸种数、数目、序列不同；
肽链空间结构不同
蛋白质空间结构的重要性
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），氧分压下降时血红蛋白S分子之间相互作用，聚合成为螺旋形多聚体，使红细胞扭曲成镰状细胞（即镰变现象），导致运输氧的能力大为削弱。
左下为镰状红细
（三）蛋白质的结构及其多样性
2．蛋白质的多样性
蛋白质的变性及应用
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质变性而灭活。
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。
蛋白质的变性指的是蛋白质受物理或化学因素的影响，其分子内部结构和性质的改变。一般认为蛋白质的二级结构和三级结构的改变都是变性的结果。
致变因素：化学方法有加强酸、强碱、重金属盐、尿素、丙酮等；物理方法有加热（高温）、紫外线及X射线照射、超声波、剧烈振荡或搅拌等。
变性结果：生物活性丧失；粘度增加、扩散系数降低；容易聚集沉淀。
变性的应用：
（四）蛋白质形成过程中的数量计算
一条肽链至少含有____个羧基和_____个氨基。
一
一
m条肽链至少含有____个羧基和_____个氨基。
m
m
蛋白质中至少含有的游离的氨基或羧基数=肽链的条数。
氨基数和羧基数的计算
蛋白质（多肽）中N原子数=肽链数+肽键数+R基中的N原子数
=各氨基酸脱水前的N原子总数
蛋白质（多肽）中O原子数=R基中的O原子数+2×肽链数+肽键数
=各氨基酸脱水前的O原子总数- 肽键数
蛋白质中的N、O原子的计算
肽键数=6-1
肽键数=8-1
肽链数为1时：肽键数 = 脱去水分子个数 = n-1
肽键数=14-2
肽链数为2时：肽键数 = 脱去水分子个数= n-2
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）。
肽键数和水分子数计算
（n表示氨基酸数、m表示肽链数）
（四）蛋白质形成过程中的数量计算
蛋白质相对分子质量＝氨基酸平均相对分子质量×氨基酸数量－失去水分子数×18
蛋白质相对分子量的计算
（四）蛋白质形成过程中的数量计算
—C
NH2
H
R1
—C—
O
N—
H
C
H
R2
—C—
O
N—
H
C—
COOH
H
R3
组成元素
C、H、O、N（P、S）
导致
氨基酸
种类：21种
必需氨基酸：8种
非必需氨基酸：13种
通式：
特点：至少有一个－NH2和一个－COOH连在同一个C原子上
脱水缩合
多肽
氨基酸种类不同
氨基酸的数目不同
氨基酸排列顺序不同
多肽的空间结构不同
折叠盘旋
蛋白质
结构多样性
功能多样性
构成生物体，如结构蛋白
运输作用，如血红蛋白
催化作用，如酶
调节作用，如胰岛素
免疫作用，如抗体
组成
决定
O
H
H2N
R
C
C
OH
课堂总结
（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，该图所示化合物的名称是：　　 。
（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
H2N
H
H
—C—
O
N—
H
C——
CH3
H
COOH
C—
O
N—
H
C—
H
CH3
—C—
O
N—
H
H
CH2
C
COOH
①
②
③
④
⑥
⑤
⑦
⑧
⑨
课堂反馈
1．下列关于蛋白质功能的举例合理的是（ ）
A．催化—抗体 B．运输—唾液淀粉酶
C．调节—胰岛素 D．免疫—血红蛋白
C
2．催产素、牛加压素、血管舒缓素等多肽化合物的氨基酸数量相同，但其生理功能却不同，原因有（ ）
①氨基酸种类不同　 ②合成的场所不同
③氨基酸的排列顺序不同 ④肽链的折叠盘曲方式不同
A．①②③ B．①③④
C．②③④ D．①②③④
B
3．下列物质中，不是构成蛋白质的氨基酸（ ）
D
A．
B．
C．
D．
4．有关下图中某蛋白质的叙述，正确的是（ ）
B
A．形成该蛋白质时共脱掉126个水分子
B．该蛋白质含有两条肽链
C．该蛋白质的R基中共含16个氨基
D．该蛋白质共有111个肽键
5．如图表示有关蛋白质分子的简要概念图，下列对图示分析正确的是（ ）
B
A．A中肯定含有S元素
B．①过程发生伴随着水的生成
C．多肽中B的数目等于C的数目
D．蛋白质结构和功能的多样性是细胞多样性的根本原因