2.4蛋白质是生命活动的主要承担者课件(共32张PPT)高中生物学 人教版（2019）必修一

(共32张PPT)
生物学（新人教版）
分子与细胞
第二章 组成细胞的分子
第 4 节
蛋白质是生命活动的
主要承担者
Biology
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，从而避免拆线的痛苦。
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？
图 手术缝线
3.能被人体消化的物质那么多，为什么选择蛋白质？
1.为什么这种组织缝合线可以被人体组织吸收？
新课导入
想一想：哪些食品富含蛋白质
蛋白质是生命活动的主要承担者，那么蛋白质承担着怎样的功能呢？
肉蛋类食品
想一想：婴儿为什么要以奶为主要食物？
大豆制品
奶类制品
一、蛋白质的功能
头发
蛛丝
肌肉
功能1：构成细胞和生物体结构-结构蛋白
肌肉纤维
资料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。
在我们人体内，从各个器官，到作为支架的结缔组织，再到每个细胞里的各种细胞器，它们的组成都离不开蛋白质的参与。
一、蛋白质的功能
资料2：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。
例如:人体进食蛋白质类食物之后，蛋白质在胃部分解需要胃蛋白酶催化。
胃蛋白酶结晶
蛋白质
蛋白质
胃蛋白酶
氨基酸
功能2：催化功能
一、蛋白质的功能
红细胞
血红蛋白示意图
资料3：血红蛋白是红细胞内的一种蛋白质，具有结合运输O2的功能。
此外，在细胞膜上也有很多起到运输载体功能的蛋白质，它能把物质运输进出细胞（参与物质跨膜运输）。
载体蛋白示意图
功能3：运输功能
一、蛋白质的功能
资料4：胰岛素是一种能够传递信息，调节机体生命活动的蛋白质。当血糖浓度身升高时，胰岛素会加速合成，降低血糖。生长激素促进骨骼生长、调节生长发育等生命活动。
功能4：调节功能（又称为信息传递）
一、蛋白质的功能
资料5：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
抗体与外来病毒结合
功能5：免疫功能（防御功能）
一、蛋白质的功能
思考：我们从食物中摄取的蛋白质如何为我们所用？
蛋白质必需经过分解成氨基酸才能被人体吸收和利用。作为手术缝合线的胶原蛋白被分解为氨基酸才可以被人体吸收。
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
二、蛋白质的基本组成单位—氨基酸
活动2：观察氨基酸的分子结构，概括氨基酸结构通式
二、蛋白质的基本组成单位—氨基酸
1、能否写出氨基酸的结构通式？
2、氨基酸由哪些化学元素组成？
3、氨基酸的结构特点是？
4、氨基酸的种类有多少种？
甘氨酸
缬氨酸
H2N－C－C－OH
H
O
CH3
丙氨酸
H2N－C－C－OH
H
H
O
H2N－C－C－OH
H
CH
CH3
CH3
O
羧基
氨基
侧链基团（R基）
1、能否写出氨基酸的结构通式？
2、氨基酸由哪些化学元素组成？
3、氨基酸的结构特点是？
4、氨基酸的种类有多少种？
氢原子
二、蛋白质的基本组成单位—氨基酸
H
H2N
C
C
OH
O
R
氨基
羧基
侧链基团
1.每个能构成蛋白质的氨基酸分子，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。
2.不同的氨基酸的区别在于R基不同。
3.组成元素：C、H、O、N，在R基上可能含S(甲硫氨酸和蛋氨酸)或Se(硒代半胱氨酸）
1. 氨基酸的结构通式
二、蛋白质的基本组成单位—氨基酸
二、蛋白质的基本组成单位—氨基酸
通过氨基酸的结构通式，总结出氨基酸结构特点？（小组讨论）
2. 氨基酸的结构特点
H
H2N
C
R
氨基
羧基
侧链基团
C
OH
O
二、蛋白质的基本组成单位—氨基酸
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。
这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团（-R表示）。
R基的不同决定了氨基酸分子的不同。（21种）
结构特点：
二、蛋白质的基本组成单位—氨基酸
√
√
×
×
C
H
NH2
COOH
CH2
SH
②
CH
NH2
COOH
CH2
OH
③
C
H
NH2
H
CH2
COOH
④
C
H
NH2
COOH
CH2
SH
①
【检测】以下哪些是构成蛋白质的氨基酸
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
1、H2N—CH2—COOH
2、 H2N—CH—CH2—COOH
COOH
3、 H2N—CH—CH2—COOH
NH2
4、H2N—CH—CH2—SH
COOH
注：-NH2和-COOH连在同一个C原子上。
下列分子是不是氨基酸？如果是，R基是什么？
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。
非必需氨基酸: 人体细胞能够合成的氨基酸，共13种。
苯丙氨酸、蛋（甲硫）氨酸、赖氨酸、苏氨酸、色氨酸、
亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸
“笨蛋，来宿舍晾一晾鞋”
【阅读教材P30“与社会的联系”】
3. 氨基酸的种类
人体中氨基酸常见的21种，生物界蛋白质为1010~1012种。
氨基酸：21种
蛋白质：
1010~1012
思考：氨基酸是如何变为蛋白质的呢？
三、蛋白质的结构及其多样性
三、蛋白质的结构及其多样性
C
H
COOH
R2
H
N
二肽
C
H
R1
H2N
OH
C
O
H2O
H
肽键
1. 氨基酸的脱水缩合
三、蛋白质的结构及其多样性
三、蛋白质的结构及其多样性
肽键
C
H
COOH
R3
H
N
OH
H
C
C
H
R1
H2N
C
O
C
H
R2
H
N
O
二肽
H2O
H2O
三肽
肽键
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，叫作肽链。
1. 氨基酸的脱水缩合
三、蛋白质的结构及其多样性
三、蛋白质的结构及其多样性
（1）肽链中的氨基酸之间能够形成氢键等，从而使得肽链能盘曲、形成具有一定空间结构的蛋白质。
氨基酸之间脱水缩合形成多肽链
一条多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
2.蛋白质的形成
三、蛋白质的结构及其多样性
三、蛋白质的结构及其多样性
（2）有些蛋白质分子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。
-SH + HS- → -S-S-(二硫键) + 2H
2.蛋白质的形成
三、蛋白质的结构及其多样性
三、蛋白质的结构及其多样性
氨基酸 肽链(一条或多条)
蛋白质
2.蛋白质的形成
脱水缩合
盘曲折叠
想一想：既然蛋白质都是按照上述方式构成的多肽链，为什么会有那么多种类的蛋白质呢？
三、蛋白质的结构及其多样性
三、蛋白质的结构及其多样性
从氨基酸到蛋白质大致结构层次
氨基酸之间脱水缩合形成肽链
1
肽链进行进一步盘绕形成一定的空间结构
3
四条肽链聚集形成复杂空间结构
4
一条肽链的特定区域进行有规律的盘曲、折叠
2
2.蛋白质的形成
三、蛋白质的结构及其多样性
三、蛋白质的结构及其多样性
氨基酸的种类不同
氨基酸的数目不同
氨基酸的排列顺序不同
α-螺旋
β-折叠
肽链盘曲折叠方式及其形成的空间结构不同
3.蛋白质结构多样性的原因
三、蛋白质的结构及其多样性
三、蛋白质的结构及其多样性
种类
数量
排列顺序
空间结构
结构多样
种类繁多
氨基酸
肽链：
功能多样
决 定
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)
________
(抗体)
调节
催化
运输
免疫
________
(糖蛋白)
识别
3.蛋白质结构多样性的原因
结构决定功能
三、蛋白质的结构及其多样性
三、蛋白质的结构及其多样性
结构异常导致功能异常：在镰状细胞贫血中，血红蛋白的谷氨酸被缬氨酸取代，形成的异常的血红蛋白直接造成了红细胞的异常。
正常血红蛋白的肽链和正常红细胞
异常血红蛋白的肽链和镰状红细胞
运输氧的能力会大为减弱
3.蛋白质结构多样性的原因
三、蛋白质的结构及其多样性
结构决定功能
三、蛋白质的结构及其多样性
与社会的联系
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。
组成 元素
C、H、O、N、（S、Fe）
氨基酸
种类：
通式：
C
H
C
H2N
OH
O
R
特点：
脱水缩合
多肽
组成蛋白质的氨基酸种类不同
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
基本单位：
形成
导致
21种
至少有一个－NH2和一个－COOH连在同一个C原子上
核糖体
课堂小结
1.(1)蛋白质具有催化、免疫、遗传、调节等各种功能(　　)
(2)蛋白质是目前已知的结构最复杂、功能最多样的分子(　　)
(3)氨基酸分子的氨基和羧基都连在同一个碳原子上(　　)
(4)非必需氨基酸是指人不一定需要的氨基酸(　　)
×
√
×
×
课堂检测
2. 如图为牛胰岛素结构图，该物质中—S—S—是由两个—SH脱去两个H形成的。下列说法正确的是（ ）
A.牛胰岛素含有50个肽键
B.牛胰岛素中至少含有2个—NH2
和2个—COOH
C.牛胰岛素水解产物含有21种不同的氨基酸
D.牛胰岛素形成时，减少的相对分子质量为882
B
课堂检测
谢谢观看