高中生物第2章第2节生命活动的主要承担者—蛋白质课件新人教版必修1.ppt

1、人教版生物人教版生物优化方案优化方案必修必修1课课件：第件：第2章章 第第2节节 生命活动的主要生命活动的主要承担者承担者蛋白质蛋白质 第第2节生命活动的主要节生命活动的主要承担者承担者蛋白质蛋白质课标领航课标领航1说明氨基酸的结构特点及其种类。说明氨基酸的结构特点及其种类。2概述蛋白质的结构，蛋白质结构多样性的原概述蛋白质的结构，蛋白质结构多样性的原因及蛋白质的功能。因及蛋白质的功能。【重点】【重点】氨基酸的结构特点；蛋白质的结构氨基酸的结构特点；蛋白质的结构和功能。和功能。【难点】【难点】氨基酸形成蛋白质的过程；蛋白质氨基酸形成蛋白质的过程；蛋白质的结构具有多样性的原因。的结构具有多样性的

2、原因。情景导引情景导引1965年年9月月17日，我国在世界上首次用人工方日，我国在世界上首次用人工方法合成了胰岛素，摘取了一枚生物科学的法合成了胰岛素，摘取了一枚生物科学的“金牌金牌”。胰岛素是胰腺里的一种岛形细胞。胰岛素是胰腺里的一种岛形细胞群群(胰岛胰岛)分泌出的激素，是由分泌出的激素，是由51个氨基酸构个氨基酸构成的小分子蛋白质。成的小分子蛋白质。它在调节糖类与脂肪的代谢方面具有它在调节糖类与脂肪的代谢方面具有十分重要的作用。蛋白质在生命活动十分重要的作用。蛋白质在生命活动中有何作用？中有何作用？基础自主梳理基础自主梳理一、氨基酸及其种类一、氨基酸及其种类1氨基酸是组成蛋白质的基本单位氨

3、基酸是组成蛋白质的基本单位在生物体中组成蛋白质的氨基酸约有在生物体中组成蛋白质的氨基酸约有20种。种。2与生活的联系与生活的联系(1)必需氨基酸：人体细胞内不能合成，必须必需氨基酸：人体细胞内不能合成，必须从外界环境中从外界环境中_的氨基酸共的氨基酸共8种。种。(婴儿有婴儿有9种，多出来的是组氨酸种，多出来的是组氨酸)。(2)非必需氨基酸：人体细胞非必需氨基酸：人体细胞_合成的合成的另外另外12种氨基酸。种氨基酸。思考感悟思考感悟1蛋白质由哪些元素组成？各种氨基酸之间蛋白质由哪些元素组成？各种氨基酸之间的区别是什么？的区别是什么？【提示】【提示】都含都含C、H、O、N元素；元素；R基不基不同。

4、同。直接获取直接获取能够能够二、蛋白质的结构及其多样性二、蛋白质的结构及其多样性仔细阅读仔细阅读(观察观察)蛋白质的结构及多样性的文蛋白质的结构及多样性的文(图图)以及相关以及相关“思考与讨论思考与讨论”，回答下列问题：，回答下列问题：1蛋白质是以氨基酸为基本单位构成的生物蛋白质是以氨基酸为基本单位构成的生物大分子大分子生物界的种类多达生物界的种类多达_种，它们参与种，它们参与组成生物体和细胞的组成生物体和细胞的_，执行多种，执行多种多样的功能。多样的功能。2氨基酸分子互相结合的方式是：一个氨基氨基酸分子互相结合的方式是：一个氨基酸分子的酸分子的_(COOH)和另一个氨基酸和另一个氨基酸分子的

5、氨基分子的氨基(NH2)相连接，同时脱去一分子相连接，同时脱去一分子的水，这种方式叫做的水，这种方式叫做_。10101012各种结构各种结构羧基羧基脱水缩合脱水缩合3肽键：连接两个氨基酸分子的化学键肽键：连接两个氨基酸分子的化学键(NHCO)。4二肽：由二肽：由_氨基酸分子缩合而成的氨基酸分子缩合而成的化合物。化合物。5多肽：由多肽：由_氨基酸分子缩合而成的，氨基酸分子缩合而成的，含有多个肽键的化合物。含有多个肽键的化合物。6肽链：肽链：_通常呈链状，叫做肽链。通常呈链状，叫做肽链。思考感悟思考感悟2连接两个氨基酸的化学键叫什么？其表示连接两个氨基酸的化学键叫什么？其表示方法如何？它在形成时脱

6、去的水分子中的方法如何？它在形成时脱去的水分子中的H和和O分别来源于哪个基团？分别来源于哪个基团？两个两个多个多个多肽多肽【提示】【提示】肽键；肽键；CONH；NH2和和COOH，COOH。三、蛋白质的功能三、蛋白质的功能1(1)构成构成_的结构；的结构；(2)酶为生物催化剂；酶为生物催化剂；(3)运输作用；运输作用；(4)调节调节_(激素类蛋白激素类蛋白质质)；(5)_ 功能功能(抗体抗体)。2一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的生命活动的_。细胞或生物体细胞或生物体机体的生命活动机体的生命活动免疫免疫主要承担者主要承担者核心要点突破核心要点突破

7、氨基酸的结构特点氨基酸的结构特点1结构通式结构通式2对结构特点的理解对结构特点的理解(1)“氨基酸氨基酸”字面含义：字面含义：“氨基酸氨基酸”代表了氨基酸代表了氨基酸分子结构中的主要部分分子结构中的主要部分氨基氨基(碱性碱性)和羧基和羧基(酸酸性性)。(2)氨基酸的元素组成：由氨基酸的结构通式得知，氨基酸的元素组成：由氨基酸的结构通式得知，氨基酸的组成元素都有氨基酸的组成元素都有C、H、O、N。另外大多数。另外大多数蛋白质还含少量蛋白质还含少量S元素，有些蛋白质含有元素，有些蛋白质含有P、Fe、I等元素。等元素。(3)“至少至少”的含义：每个氨基酸都至少含有一个的含义：每个氨基酸都至少含有一个

8、NH2和一个和一个COOH，也可有多个，多的应位于，也可有多个，多的应位于R基上，如谷氨酸：基上，如谷氨酸：(4)连接位点：构成蛋白质的氨基酸都有一连接位点：构成蛋白质的氨基酸都有一个个NH2和一个和一个COOH连在同一个碳原子上。连在同一个碳原子上。此特点为判断某化合物是否是构成蛋白质的氨此特点为判断某化合物是否是构成蛋白质的氨基酸的依据。自然界中氨基酸种类约基酸的依据。自然界中氨基酸种类约100多种，多种，其中在生物体中的氨基酸约有其中在生物体中的氨基酸约有20种。种。(2011年长安一中高一检测年长安一中高一检测)丙氨酸的丙氨酸的R基为基为CH3，谷氨酸的，谷氨酸的R基为基为CH2CH2

9、COOH，它们缩合形成的二肽分子中，它们缩合形成的二肽分子中，C、H、O的原子比例为的原子比例为()A7166B7145C8125 D8145【思路点拨】【思路点拨】本题主要考查氨基酸的结构本题主要考查氨基酸的结构及特点，解答本题主要应突破以下三点：及特点，解答本题主要应突破以下三点：掌握氨基酸的结构通式。掌握氨基酸的结构通式。掌握脱水缩合的过程。掌握脱水缩合的过程。正确计数各原子的数目。正确计数各原子的数目。【尝试解答】【尝试解答】_【互动探究】【互动探究】(1)丙氨酸与谷氨酸脱水缩合丙氨酸与谷氨酸脱水缩合产生的二肽分子中，含有几个游离的氨基和产生的二肽分子中，含有几个游离的氨基和羧基？羧基

10、？(2)丙氨酸与谷氨酸脱水缩合产生的二肽有几丙氨酸与谷氨酸脱水缩合产生的二肽有几种？试写出其结构简式。种？试写出其结构简式。D【提示】【提示】(1)1个游离的氨基，个游离的氨基，2个游离的个游离的羧基。羧基。(2)2种；种；当丙氨酸的氨基与谷氨酸的羧基当丙氨酸的氨基与谷氨酸的羧基发生脱水缩合时，二肽结构简式为：发生脱水缩合时，二肽结构简式为：当丙氨酸的羧基与谷氨酸的氨基发生脱水当丙氨酸的羧基与谷氨酸的氨基发生脱水缩合时，二肽结构简式为：缩合时，二肽结构简式为：【误区警示】【误区警示】有关氨基、羧基、有关氨基、羧基、R基的常基的常见书写错误见书写错误(1)正确书写格式：正确书写格式：NH2、CO

11、OH、R(千万别忘记原子团前要有短线千万别忘记原子团前要有短线“”)。(2)避免两种错误书写格式：避免两种错误书写格式：写为写为NH2、COOH、R；写为写为NH3、HCOOH等。氨基、等。氨基、羧基、羧基、R基不是分子，它们只是分子的一部基不是分子，它们只是分子的一部分。分。NH2、COOH是分子的写法，但它们在是分子的写法，但它们在自然界是不存在的。只有自然界是不存在的。只有NH2、COOH才是基团。而才是基团。而NH3和和HCOOH是分子，不是基是分子，不是基团。团。1脱水缩合示意图脱水缩合示意图氨基酸的脱水缩合氨基酸的脱水缩合(1)脱下的水中的氧来自脱下的水中的氧来自COOH，水中的氢

12、，水中的氢一个来自一个来自COOH，另一个来自，另一个来自NH2。(2)参与脱水缩合的分别是两个氨基酸中与各参与脱水缩合的分别是两个氨基酸中与各自的中心碳原子相连的氨基和羧基，不是自的中心碳原子相连的氨基和羧基，不是R基上的氨基和羧基。基上的氨基和羧基。区别区别多肽多肽蛋白质蛋白质结构结构上上是蛋白质的初级结是蛋白质的初级结构构具有一定的空间结具有一定的空间结构构功能功能上上一般无生物活性一般无生物活性具有生物活性具有生物活性性质性质由核糖体刚合成的由核糖体刚合成的多肽链为多肽，但多肽链为多肽，但并非是蛋白质并非是蛋白质由一条或几条多肽由一条或几条多肽链和其他物质链和其他物质(如如SS)结合而

13、成结合而成特别提醒特别提醒多肽多肽与与蛋白质蛋白质的的区别区别2.多个氨基酸分子形成多条肽链时的数量关系多个氨基酸分子形成多条肽链时的数量关系(1)氨基酸、肽键数氨基酸、肽键数(失水数失水数)和肽链数的关系：和肽链数的关系：肽键数失水分子数氨基酸数肽链数肽键数失水分子数氨基酸数肽链数(2)氨基、羧基总数的计算关系：氨基、羧基总数的计算关系：氨基数所有氨基数所有R基中的氨基数肽链数基中的氨基数肽链数羧基数所有羧基数所有R基中的羧基数肽链数基中的羧基数肽链数特别提醒特别提醒环状多肽的失水分子数氨基酸数肽键数环状多肽的失水分子数氨基酸数肽键数3蛋白质结构中的数量关系蛋白质结构中的数量关系根据多肽根据

14、多肽(蛋白质蛋白质)相对分子质量氨基酸相相对分子质量氨基酸相对分子质量之和失水分子的相对分子量之对分子质量之和失水分子的相对分子量之和氨基酸平均分子量和氨基酸平均分子量氨基酸数氨基酸数18失失水分子数，可归纳为：水分子数，可归纳为：下列物质中，有的是组成人体的氨基下列物质中，有的是组成人体的氨基酸，有的不是，若将其中构成人体的氨基酸酸，有的不是，若将其中构成人体的氨基酸缩合成化合物，则其含有的氨基、羧基和肽缩合成化合物，则其含有的氨基、羧基和肽键数目是键数目是()A3、3、2B1、2、1C1、3、2 D3、4、2【思路点拨】【思路点拨】和和符合氨基酸的结构特点，属于人体的符合氨基酸的结构特点，

15、属于人体的氨基酸，它们缩合形成的二肽可能为：氨基酸，它们缩合形成的二肽可能为：【尝试解答】【尝试解答】_【探规寻律】【探规寻律】(1)判断有机物是否属于构成生判断有机物是否属于构成生物体的氨基酸的依据是：该化合物的物体的氨基酸的依据是：该化合物的COOH和和NH2是否连接在同一个碳原子上。是否连接在同一个碳原子上。(2)计算肽链中的氨基计算肽链中的氨基(羧基羧基)数目时，不要忘记数目时，不要忘记R基中的氨基基中的氨基(羧基羧基)：多肽的氨基：多肽的氨基(羧基羧基)数目数目R基中的氨基数基中的氨基数(羧基数羧基数)肽链数。肽链数。B跟踪训练跟踪训练(2011年山东烟台二中高一检测年山东烟台二中高

16、一检测)甲硫甲硫氨酸的氨酸的R基是基是CH2CH2SCH3，则它的分，则它的分子式是子式是()AC5H11O2NS BC3H7SCC4H11O2S DC5H10O2NS解析：解析：选选A。把氨基酸的结构通式。把氨基酸的结构通式写成分子式形式为写成分子式形式为C2H4O2NR，而，而R基是已知的，可缩写为基是已知的，可缩写为C3H7S，把两者合并，把两者合并在一起即得甲硫氨酸的分子式为在一起即得甲硫氨酸的分子式为C5H11O2NS。实验探究创新实验探究创新对照原则对照原则空白对照空白对照1概述概述空白对照组是指除给予范围的实验因素外，不空白对照组是指除给予范围的实验因素外，不给予研究的实验因素处

17、理的对照组。这里的不给予研究的实验因素处理的对照组。这里的不做处理，并非什么因素都不给予，而是针对实做处理，并非什么因素都不给予，而是针对实验所要研究的因素不给予，以体现实验因素的验所要研究的因素不给予，以体现实验因素的有无对实验结果的直接影响。空白对照能明白有无对实验结果的直接影响。空白对照能明白地对比和衬托出实验的变化和结果，增强说服地对比和衬托出实验的变化和结果，增强说服力。力。2实验组和对照组的关系图示如下：实验组和对照组的关系图示如下：项目项目实验因素实验因素其他必备实验其他必备实验条件条件实验组实验组有有完全相同完全相同对照组对照组无无(空白空白)实战演练实战演练通常用的蛋白质测试

18、方法通常用的蛋白质测试方法“凯氏凯氏定氮法定氮法”是通过测出含氮量来估算蛋白质含是通过测出含氮量来估算蛋白质含量，其含氮量一般不超过量，其含氮量一般不超过30%，而三聚氰胺，而三聚氰胺的含氮量为的含氮量为66%左右，因此三聚氰胺也被人左右，因此三聚氰胺也被人称为称为“蛋白精蛋白精”。人和动物长期摄入三聚氰。人和动物长期摄入三聚氰胺会造成生殖泌尿系统的损害、膀胱肾部结胺会造成生殖泌尿系统的损害、膀胱肾部结石，最终导致肾衰竭而死亡。以鼠为实验材石，最终导致肾衰竭而死亡。以鼠为实验材料，请你设计实验，验证三聚氰胺对小鼠的料，请你设计实验，验证三聚氰胺对小鼠的危害性。危害性。(1)实验步骤：实验步骤：

19、第一步：选取生长状况相同的小鼠若干只，第一步：选取生长状况相同的小鼠若干只，_。第二步：设置对照实验：甲组小鼠第二步：设置对照实验：甲组小鼠_；乙组小鼠乙组小鼠_，作为对，作为对照。照。第三步：第三步：_。第四步：每天检测小鼠的健康状况，统计各组第四步：每天检测小鼠的健康状况，统计各组小鼠死亡的数目。小鼠死亡的数目。(2)实验结果预测：实验结果预测：_。(3)实验结论：实验结论：_。解析：解析：本题为验证性实验，目的是验证三聚本题为验证性实验，目的是验证三聚氰胺对小鼠的危害性，因此自变量应是三聚氰胺对小鼠的危害性，因此自变量应是三聚氰胺的有无，因变量是小鼠的健康状况或小氰胺的有无，因变量是小鼠

20、的健康状况或小鼠的存亡个体数。设置对照实验时，通常将鼠的存亡个体数。设置对照实验时，通常将处于正常情况下的对象组称为对照组，即本处于正常情况下的对象组称为对照组，即本题中饲喂不含三聚氰胺饲料的小鼠作为对照题中饲喂不含三聚氰胺饲料的小鼠作为对照组；组；而饲喂了含三聚氰胺饲料的小鼠作为实验组。而饲喂了含三聚氰胺饲料的小鼠作为实验组。实验过程中还应注意无关变量的控制，如开始实验过程中还应注意无关变量的控制，如开始时小鼠的生长状况、每组小鼠的数目、小鼠生时小鼠的生长状况、每组小鼠的数目、小鼠生存的环境条件等都应保持一致。存的环境条件等都应保持一致。答案：答案：(1)第一步：随机平均分成甲、乙两组第一步：随机平均分成甲、乙两组第二步：饲喂含三聚氰胺的饲料饲喂等量第二步：饲喂含三聚氰胺的饲料饲喂等量不含三聚氰胺的饲料不含三聚氰胺的饲料第三步：在相同的环境条件下饲喂一段时间第三步：在相同的环境条件下饲喂一段时间(2)甲组小鼠生长异常，出现死亡个体；乙组甲组小鼠生长异常，出现死亡个体；乙组小鼠正常生长小鼠正常生长(3)三聚氰胺危害小鼠健康，甚至导致其死亡三聚氰胺危害小鼠健康，甚至导致其死亡