(共19张PPT)
蛋白质是生命活动的主要承担者
蛋白质结构的多样性
蛋白质功能的多样性
①结构物质,结构蛋白
②催化功能,如酶
③运输功能,如血红蛋白、载体
④调节功能,如胰岛素、生长激素
⑤免疫功能,如抗体
蛋白质的功能
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。
细胞内的化学反应离不开酶的催化。绝大多数酶都是蛋白质,少量是RNA。
胃蛋白酶结晶
如血红蛋白(运输氧气)、载体蛋白
血红蛋白示意图
生长激素
有些蛋白质起信息传递的作用,能够调节机体的生命活动,如胰岛素、生长激素。
图中央浅色区域的部分细胞分泌胰岛素
人体内的抗体是蛋白质,可以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。
氨基酸的结构通式
每种氨基酸分子至少都含有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH)连接在同一个碳原子上。
R基不同,决定氨基酸的种类不同。
羧基
氨基
侧链基团
C
R
H N
C
O
OH
H
H
蛋白质的基本组成单位——氨基酸
C
H
R1
C
H
COOH
R2
NH2
C
O
H
N
H
OH
H2O
+
C
H
R1
NH2
C
O
C
H
COOH
R2
H
N
肽键
+
二肽
脱水缩合
肽键
C
H
COOH
R3
H
N
OH
H
C
C
H
R1
NH2
C
O
C
H
R2
H
N
O
二肽
H2O
H2O
三肽
肽键
氨基酸数:3个;肽键数:2个;脱去水分子数:2个
由多个氨基酸分子缩合而成的化合物,叫做多肽;通常呈链状结构,叫做肽链。
氨基酸
肽键
n-1
脱去水分子数
…
…
肽键数与氨基酸个数的关系
肽键数=脱去水分子数=氨基酸数-1
肽键数
1
2
氨基酸数
2
1
3
2
n
n-1
…
…
…
肽链数
1
2
3
肽键数
n-1
n-3
n-2
氨基酸数
m
n
n-m
肽键数=脱去水分子数=n-m=氨基酸分子数-肽链数
思考与讨论
观察下图说说从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次?
由氨基酸形成血红蛋白的示意图
思考与讨论
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?
如果用20个不同的字母代表20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?(2010条)
A-A-A-A-A-A
A-A-A-A-A-A-A-A-A
A-A-A-A
1
A-A-A-A
B-B-B-B
C-C-C-C
2
A-B-C-D
B-D-C-A
C-B-D-A
3
蛋白质结构的多样性
4
氨基酸数目不同
氨基酸种类不同
氨基酸排列顺序不同
肽链盘曲、折叠方式、空间结构不同
蛋白质的结构和功能相适应
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。
镰状红细胞
盐析
变性
蛋白质的性质:
可逆
不可逆
空间结构被破坏
导致蛋白质变性的因素:高温、强酸、强碱、重金属离子
谢 谢蛋白质是生命活动的主要承担者
【学习目标】
1.概述蛋白质的功能,认同蛋白质是生命活动的主要承担者。
2.说明氨基酸的结构特点,氨基酸形成蛋白质的过程。
3.概述蛋白质的结构。
4.认识蛋白质结构的功能的对应性。
5.关注蛋白质研究的新进展。
【学习重难点】
通过本节学习,培养分析概括能力。
【学习过程】
一、引入:
观察多种食品的包装带上标注的食品成分,有一种成分是大多数食物的重要成分。还有生活中父母会给我们吃鸡蛋、牛奶等食品,为什么?有些食品中还要添加氨基酸,有什么作用?这些都在给我们直接或者间接的提供了蛋白质。少了蛋白质,我们的生命活动就会受到威胁。
今天课堂的主题就是“蛋白质是生命活动的主要承担者”。
二、学生活动:
阅读教材,思考以下问题:
(1)蛋白质有什么功能?
(2)蛋白质由什么组成?组成物有多少种?结构上有什么特点?
(3)氨基酸如何形成蛋白质?
(4)蛋白质的多样性从哪些地方体现出来?
(5)如何认识蛋白质结构和功能的对应性?
三、基本知识:
1.蛋白质的功能:由课本上的图片可以看出的功能有:
(1)_________________________________________。
(2)_________________________________________。
(3)_________________________________________。
你还知道哪些功能呢?
(4)_________________________________________。
(5)_________________________________________。
2.氨基酸及其种类
(1)_________是组成蛋白质的基本单位。
(2)构成生物体的氨基酸有_________种,结构通式:___________________________。
思考:判断某分子是不是氨基酸的依据是什么?
不同氨基酸分子区别在哪里?
3.蛋白质的形成
(1)结合方式:_________________________________________。
过程:_________________________________________。
连接两个氨基酸分子的化学键叫_________;结构__________________。
思考:脱去的水分子数如何计算?
(2)形成物:两个氨基酸形成的化合物叫_________;三个氨基酸形成的化合物叫_________;依次类推,多肽就是____________________________________。多肽呈链状。肽链能_________、_________形成有一定的_________蛋白质分子。
例题:形成蛋白质的结构层次,从小到大依次是( )
①氨基酸 ②C.H、O、N等元素 ③氨基酸脱水缩合
④一条或几条多肽链连在一起 ⑤多肽 ⑥蛋白质
思考:6个氨基酸形成一条肽链脱去多少个水分子?形成多少肽键?
6个氨基酸形成二条肽链脱去多少个水分子?形成多少肽键?
6个氨基酸形成一条肽链脱去多少个水分子?形成多少肽键?
由此可得结论:
推测:①N个氨基酸形成一条肽链脱去多少个水分子?
②N个氨基酸形成二条肽链脱去多少个水分?
4.蛋白质多样性的原因:
(1)_________________________________________。
(2)_________________________________________。
(3)_________________________________________。
(4)_________________________________________。
四、小结:
本节课重点学习了以下内容:
(1)蛋白质的功能。
(2)氨基酸及其种类。
(3)蛋白质的形成。
(4)蛋白质的多样性。
(5)蛋白质形成过程中的计算问题。
2/3蛋白质是生命活动的主要承担者
【教学目标】
1.通过手术缝合线的例子认识蛋白质的化学组成。
2.举例说明蛋白质的功能。
3.在复习回忆后,说出氨基酸的结构通式,举例说明氨基酸是怎样一步步形成蛋白质的。
4.判断哪些种类的脱水缩合反应是能在生物体内完成的。
5.认同生物结构与功能相统一。
6.认同蛋白质是生命活动的主要承担者。
【教学重难点】
1.重点:蛋白质的功能、脱水缩合反应。
2.难点:判断哪些种类的脱水缩合反应是能在生物体内完成的。
【教学过程】
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。这种缝合线发生怎么样的化学变化才能被吸收 这对我们认识蛋白质的化学组成有什么启示?
首先我们得从蛋白质的功能讲起。蛋白质是生命活动的主要承担者。
在蛋白质的世界,不仅每个人的长相差别很大。他们的功能也各不相同。
列举蛋白质的功能。
人体缺少蛋白质,会造成很严重的后果。2004年,安徽阜阳发生了一个震惊全国的食品安全事件。数百婴儿受一种奇怪的疾病困扰,他们一个最明显的特征就是头比较大,被称作大头娃娃。婴儿(描述病征),原因是黑心的制假商人为了节约成本,生产的奶粉中蛋白质含量远低于国家标准。
强调蛋白质功能----承担生命活动。
作为蛋白质组成的基本单位,氨基酸与蛋白质之间的关系到底怎么样哈。同学们还记不记得什么样的化合物是氨基酸呀?
那这样一个氨基酸是怎样一步步构成蛋白质的呢?
(氨基酸通过脱水缩合形成肽链,肽链在空间里盘曲折叠,变成了蛋白质。有些蛋白质还是由好几条肽链结合在一起形成的。)
大家观察这个过程会发现,在形成蛋白质的万里长征,迈出第一步的是两个氨基酸之间的结合。
我们来讲一个丙氨酸的爱情故事,他们两个偶然的相遇了。左边的氨基酸对右边的氨基酸一见倾心,向碳原子上的氢伸出了代表友好和爱情的(停顿)羧基上的羟基。
大家说一说他们俩结果怎么样了?
因为只能和氨基上的氢结合呀,所以最终的结果是左边的丙氨酸(帅小伙)拍马屁拍到了马蹄,氨基酸美眉说“对不起,你是个好人,但是我们真的不适合”。
丙氨酸接受了上一次的教训,这回又碰到了一位氨基酸美眉。丙氨酸找准了位置,向美眉的氨基上的氢伸出了代表着……(停顿)火热的爱情的羧基上的羟基。这一回,大家说说看丙氨酸有没有成功呀?(停顿——)
这一次,氨基酸美眉终于被丙氨酸感动了,于是……忽然一个声音从远方传来:“你们不能结合,因为你是R-基!!!”。原来呀,在生物体内R-基上的氨基一般是不能和羧基发生脱水缩合的。他们虽然在化学上是可以反应的,在生物体内却没有缘分走到一起,只因为它只是R-基上的氨基。
当易中天老师知道这个道理之后呀……
早就受够了爱情的苦的丙氨酸先生,终于又碰到了一个氨基酸。战战兢兢地向她伸出了代表爱情的承诺的……
屡战屡败的丙氨酸先生这回能成功吗?……学生说。
经过波折之后,真爱终于降临,谁会知道这段真爱背后,隐藏着那么多辛酸的失败呀。
学生如果不安静的话,此时可以说“请同学们安静,如果不安静的话,大家就没有机会看我们丙氨酸先生的婚礼了……屡战屡败的丙氨”等等一些话,让学生安静,把精力放到动画上来。
(应该不止是说丙氨酸的羧基和另外一个氨基酸R-的氨基,还有丙氨酸的氨基和另外氨基酸R-上的羧基也要讲)
动画放映中,及时讲解脱水,形成肽键,紧接着又形成肽链,肽链盘曲折叠成蛋白质,大部分蛋白质由几条肽链共同构成,比如血红蛋白、胰岛素。
重放一遍。
讲题一,注意应该不管学生会不会,画个图演示。
讲题二,中间说氨基酸缩合后就叫残基,人残疾是缺胳膊少腿,氨基酸残基是却氨基少羧基的。只有一条肽链的两端,各剩一个氨基和一个羧基。
鬼笔环肽,是一种叫鬼笔的毒蘑菇里提取的环形肽。我们刚刚说的肽链两端各剩一个氨基和一个羧基,在特殊情况下,这两个独苗也会互相吸引,发生缩合。形成一个环形肽。目前已经发现的环肽只有500来种。
我们知道环肽只是一种特殊情况,绝大多数肽还是一条直链。我们看这两条肽,它们的氨基酸数量是不是不一样?含有的氨基酸种类也不一样,上面一条多了方块型的吧。氨基酸排列方式也不一样,所以肽链的结构变化是很多的。
再看血红蛋白,它的肽链在空间里盘曲扭折,其可能的方式是多种多样的,而几条肽链结合在一起,又增加了空间上的变化。所以肽链的空间结构也是千变万化、复杂多样的。
因为上述两点,所以说,蛋白质的结构其实是非常复杂多样的。
正是蛋白质复杂的功能赋予了其独特的功能。我们说,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。
播放动画,通过血红蛋白和镰状红细胞的例子讲解结构和功能相统一的观点。
3/3