2.4蛋白质是生命活动的主要承担者ppt课件(2)-2023新人教版（2019）《高中生物》必修第一册.pptx

1、 课前回顾分类分类种类种类质量分数质量分数/%无机化合物无机化合物水水7090无机盐无机盐11.5有机化合物有机化合物蛋白质蛋白质710脂质脂质12糖类和核酸糖类和核酸11.5n 含量最多的有机化合物是含量最多的有机化合物是 。蛋白质蛋白质第4节蛋白质是生命活动的主要承担者新课导入（1 1）大豆制品；）大豆制品；（2 2）奶类制品；（）奶类制品；（3 3）肉蛋类食品。）肉蛋类食品。婴儿为什么要以奶为主要食物？婴儿为什么要以奶为主要食物？运动员或者健身达人为什么都会食用蛋白粉？运动员或者健身达人为什么都会食用蛋白粉？头发头发蛛丝蛛丝肌肉肌肉功能1：构成细胞和生物体结构（结构蛋白）肌肉纤维肌肉纤维

2、资料1：许多蛋白质是许多蛋白质是构成细构成细胞和生物体结构胞和生物体结构的重要物质，的重要物质，称为称为结构蛋白。在我们人体内，从各个器官，在我们人体内，从各个器官，到作为支架的结缔组织，再到到作为支架的结缔组织，再到每个细胞里的各种细胞器，它每个细胞里的各种细胞器，它们的们的组成都离不开蛋白质的参组成都离不开蛋白质的参与与。一.蛋白质的功能自主学习：请同学们阅读课本P28，图2-8相关内容，总结蛋白质的功能。资料2：细胞中的化学反应离不细胞中的化学反应离不开开酶的催化酶的催化。绝大多数酶都是绝大多数酶都是蛋白质蛋白质。例如例如:人体进食蛋白质类食人体进食蛋白质类食物之后，蛋白质在胃部分解需物

3、之后，蛋白质在胃部分解需要胃蛋白酶催化。要胃蛋白酶催化。胃蛋白酶结晶胃蛋白酶结晶蛋白质蛋白质功能2：催化作用蛋白质胃蛋白酶氨基酸一.蛋白质的功能血红蛋白血红蛋白示意图资料3：血红蛋白是红细胞内包血红蛋白是红细胞内包含的一种含的一种蛋白质蛋白质，具有结合，具有结合运输运输O O2 2和和COCO2 2的功能。的功能。此外，在此外，在细胞膜细胞膜上也有很多起到上也有很多起到运输载体运输载体功能的功能的蛋白质蛋白质，它能把，它能把物质运输进入细胞，（参与物质物质运输进入细胞，（参与物质跨膜运输）。跨膜运输）。载体蛋白示意图载体蛋白示意图功能3：运输作用一.蛋白质的功能资料4：胰岛素胰岛素是一种能够是

4、一种能够传递传递信息信息，调节机体生命活动的蛋白调节机体生命活动的蛋白质质。当血糖浓度身升高时，胰岛。当血糖浓度身升高时，胰岛素会加速合成，作用与组织细胞素会加速合成，作用与组织细胞，使之加速摄取、利用和贮存葡，使之加速摄取、利用和贮存葡萄糖。萄糖。功能4：调节功能（又称为信息传递）生长激素生长激素促促进骨骼生长进骨骼生长、调节生长、调节生长发育等生命发育等生命活动活动一.蛋白质的功能资料4：抗体抗体，是一种由浆细胞，是一种由浆细胞分泌，被免疫系统用来鉴别和中分泌，被免疫系统用来鉴别和中和外来物质，如细菌、病毒等大和外来物质，如细菌、病毒等大型型Y Y形形蛋白质蛋白质，可以帮助人体抵，可以帮助

5、人体抵御细菌和病毒等抗原的侵害。御细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（防御作用）一.蛋白质的功能新冠疫苗：注射灭活新冠病毒疫苗（抗原），不会致病又能产生相应的抗体，当同样的病毒再次入侵时，机体可快速产生抗体消灭病毒。补充：补充：细胞膜的外表有一层细胞膜的外表有一层糖蛋白糖蛋白，与细胞的，与细胞的识别作用识别作用有密切关系。糖蛋有密切关系。糖蛋白的识别作用好比是细胞与细胞之间，或细胞与其他大分子之间，互相联白的识别作用好比是细胞与细胞之间，或细胞与其他大分子之间，互相联络用的文字或语言。络用的文字或语言。P44P44一.蛋白质的功能功能6：识别作用一切生命活动都离不开

6、蛋白质，一切生命活动都离不开蛋白质，结结构构蛋白：是构成细胞和生物体的重要物质，蛋白：是构成细胞和生物体的重要物质，如如肌球蛋白、肌动蛋白肌球蛋白、肌动蛋白等。等。催催化作用：化作用：起生物催化作用，如绝大多数起生物催化作用，如绝大多数酶。酶。运运输作用：输作用：如如血红蛋白血红蛋白、细胞膜上的、细胞膜上的载体。载体。调调节作用节作用：调节生命活动，如：调节生命活动，如胰岛素胰岛素和和生长激素生长激素等。等。免免疫作用疫作用：免疫过程中产生的：免疫过程中产生的抗体。抗体。功能蛋白功能蛋白识别作用：识别作用：糖蛋白糖蛋白谐音记忆：狗催运面条谐音记忆：狗催运面条一.蛋白质的功能奶类蛋类瘦肉类豆类思

7、考：思考：我们从食物中摄取的蛋白质如何为我们所用？我们从食物中摄取的蛋白质如何为我们所用？蛋白质必需经过消化成氨基酸才能被人体吸收和利用。氨基酸是组成蛋白质的基本单位。1.氨基酸的组成元素一定有C、H、O、N四种元素部分还含有其他元素如S、Se(硒)等组成元素：组成元素：例:分子式C1864H3021O576N468S21的化合物，最可能是（）A.脱氧核糖 B.磷脂 C.蛋白质 D.肝糖原 二.蛋白质的基本组成单位氨基酸CHCHH2NOHOCHCH2NOHOCH3CH3CHCHCH2NOHOCH3CHCH2NOHOCH2CH3CH3CH甘氨酸缬氨酸丙氨酸亮氨酸几种氨基酸的结构式问题1：这些氨基

8、酸的结构具有什么共同特点？问题2：不同氨基酸的区别又在哪里？NH2 （氨基）（氨基）COOH （羧基）（羧基）R R基基H （氢原子）（氢原子）R （R基）侧链基团基）侧链基团二.蛋白质的基本组成单位氨基酸氨基氨基：NH2：H2N或或羧基羧基：COOH：HOOC或或u氨基与羧基的书写二.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2.氨基酸的结构通式u通过刚才所学知识，试着推导出氨基酸的结构通式？CRCH2NOHOH氨基氨基羧基羧基侧链基团侧链基团注：与注：与C原子相连的四部分可以原子相连的四部分可以任意互换位置任意互换位置。H也可以写到也可以写到C上上3.氨基酸的结构特点u通过氨

9、基酸的结构通式，总结出氨基酸结构特点？（小组讨论）CRCH2NOHOH氨基氨基羧基羧基侧链基团侧链基团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 CHHNHNH2 2COOHCOOHCHCH2 2SHSHC CHHNHNH2 2COOHCOOHCHCH2 2SHSHCHCHNHNH2 2COOHCOOHCHCH2 2OHOHC CHHNHNH2 2HHCHCH2 2COOHCOOH 【检测】方法:“一查”:是

10、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判断氨基酸的小技巧问：半胱氨酸是组成生物体蛋白质的氨基酸之一，其R基是-CH2-SH，则它的结构式是怎么样的？CCH2-SHHH2NCOOH分子式为：C3H7O2NS【检测】书写小技巧补充人体必需氨基酸思考思考:为什么有些食品中要添加某些氨基酸？为什么有些食品中要添加某些氨基酸？4.氨基酸的分类组成人体蛋白质的氨基酸种类共有21种。非必需氨基酸：必需氨基酸：组成人体蛋白质的21种氨基酸甲硫氨酸，缬氨酸，赖氨酸，异亮氨酸苯丙氨酸，亮氨酸，色氨酸，苏氨酸共13种，人体可自身合成

11、的氨基酸共8种，人体不能自身合成的氨基酸 二.蛋白质的基本组成单位氨基酸（婴儿（婴儿9 9种，种，组氨酸组氨酸）（甲 携 来 一 本 亮 色 书）(1)蛋白质具有催化、免疫、遗传、调节等各种功能蛋白质具有催化、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非必需氨基酸是指人不一定需要的氨基酸()课堂检测人体中氨基酸常见的21种，蛋白质为10101012种。氨基酸：21种蛋白质

12、：10101012思考：氨基酸是如何变为蛋白质的呢？思考：氨基酸是如何变为蛋白质的呢？自主学习：请阅读P30，思考下列问题：氨基酸如何连接在一起构成蛋白质？什么是肽键、二肽、多肽、多肽链？氨基酸形成蛋白质过程中，形成一个肽键，脱去几分子水？多肽与蛋白质有何区别？三.蛋白质的结构及多样性氨基酸形成蛋白质的过程：氨基酸形成蛋白质的过程：CHR1NH2OHCOH2OCHCOOHR2HNH脱水缩合脱水缩合氨基酸之间相互连接而脱去水的过程。氨基酸之间相互连接而脱去水的过程。1.水中氢来自：2.水中氧来自：氨基和羧基羧基1.氨基酸的脱水缩合三.蛋白质的结构及多样性CHR1NH2COCHCOOHR2HNH2

13、O二肽二肽肽键肽键（1 1）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：（2 2）二肽：由）二肽：由 氨基酸分子缩合而成的化合物。氨基酸分子缩合而成的化合物。-NH-CO-或或-CO-NH-两个（3 3）生成一个肽键，脱去）生成一个肽键，脱去 水水。一分子肽键肽键三.蛋白质的结构及多样性2.二肽肽键肽键CHCOOHR2HNOHHCCHR1NH2COCHR2HNOH2OH2O三.蛋白质的结构及多样性肽键肽键三肽三肽（1）三肽（多肽）:由三个或多个氨基酸分子缩合而成的化合物。（2）肽链：多肽通常呈链状结构，所以多肽通常又叫肽链。3.三肽、多肽和肽链有的是环状，首尾两端的氨

14、基、羧基也脱水缩合连接起来，成为环状多肽。由几个氨基酸形成的就叫几肽三肽、四肽三肽、四肽统称为统称为多肽多肽肽链肽链呈链状呈链状1条或多条条或多条盘曲折叠盘曲折叠蛋白质蛋白质氨基酸脱水缩合形成的多肽链，就是蛋白质吗？三.蛋白质的结构及多样性4.蛋白质形成过程 从氨基酸到蛋白质大致结构层次从氨基酸到蛋白质大致结构层次氨基酸之间氨基酸之间脱水缩合形脱水缩合形成肽链成肽链1肽链进行进一步盘绕肽链进行进一步盘绕形成一定的空间结构形成一定的空间结构3四条肽链聚集形四条肽链聚集形成复杂空间结构成复杂空间结构4一条肽链的特定区域进一条肽链的特定区域进行有规律的盘曲、折叠行有规律的盘曲、折叠2 2图图3-4

15、氨基酸形成血红蛋白示意图氨基酸形成血红蛋白示意图4.蛋白质形成过程三.蛋白质的结构及多样性 脱水缩合脱水缩合 盘曲折叠盘曲折叠氨基酸氨基酸 肽链肽链(一条或多条一条或多条)蛋白质蛋白质三.蛋白质的结构及多样性氨基酸的氨基酸的种类种类不同不同氨基酸的氨基酸的数目数目不同不同氨基酸的氨基酸的排列顺序排列顺序不同不同-螺旋-折叠肽链肽链盘曲折叠盘曲折叠方式及其形成的方式及其形成的空间结构空间结构不同不同5.蛋白质结构多样性的原因三.蛋白质的结构及多样性种类种类数量数量排列顺序排列顺序空间结构空间结构结构多样结构多样种类繁多种类繁多氨基酸氨基酸肽链：肽链：功能多样功能多样决决 定定功能蛋白结构蛋白(组

16、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5.蛋白质结构多样性的原因l结构异常导致功能异常：结构异常导致功能异常：在镰状细胞贫血中，血红蛋白的谷氨酸谷氨酸被缬氨酸缬氨酸取代，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蛋白质的结构决定其功能与社会联系网络披露：网络披露：有人论文中提到可用熟鸡蛋可以孵出小鸡，你如何评论？有人论文中提到可用熟鸡蛋可以孵出小鸡，你如何评论？蛋白质的变性：蛋白质在某些物理和化学因素作用下，其特定的蛋白质在某些物理和化学因素作用

17、下，其特定的空间空间构象被破坏构象被破坏，致其理化性质改变和生物活性丧失的现，致其理化性质改变和生物活性丧失的现象象。过程。过程不可逆不可逆。蛋白质变性的原因：化学因素（如化学因素（如强酸强酸、强碱强碱、重金属离子、酒、重金属离子、酒精）、物理因素（如精）、物理因素（如加热加热、剧烈振荡、超声波、剧烈振荡、超声波、射线等）射线等）思考：思考：变性的蛋白质还能与变性的蛋白质还能与双缩脲试剂发生紫色双缩脲试剂发生紫色反应吗？反应吗？还可以，因为变性的蛋白质还可以，因为变性的蛋白质肽键没有被破坏肽键没有被破坏。(1)含有两个肽键的化合物叫作二肽含有两个肽键的化合物叫作二肽()(2)蛋白质变性是由于肽

18、键的断裂造成的蛋白质变性是由于肽键的断裂造成的()(3)变性的蛋白质也能与双缩脲试剂发生紫色反应变性的蛋白质也能与双缩脲试剂发生紫色反应()(4)蛋白质变性是可逆的化学反应蛋白质变性是可逆的化学反应()课堂检测1.(多选多选)两种氨基酸结构式如图，它们在形成二肽化合物时，最可能相两种氨基酸结构式如图，它们在形成二肽化合物时，最可能相互缩合的基团是互缩合的基团是典题应用典题应用A.与与 B.与与C.与与 D.与与 课堂检测2.血红蛋白分子含有两条血红蛋白分子含有两条肽链和两肽链和两条条肽链，其空间结构如图甲所示；肽链，其空间结构如图甲所示；图乙表示图乙表示肽链一端的部分氨基酸序肽链一端的部分氨基

19、酸序列。请分析回答：列。请分析回答：(1)图乙所示结构含有图乙所示结构含有_种氨基酸，种氨基酸，的名称是的名称是_。(2)据图分析，蛋白质分子的多样性据图分析，蛋白质分子的多样性是由是由_不同导致的。不同导致的。3氨基氨基 氨基酸的数目、种类、排列顺氨基酸的数目、种类、排列顺序及肽链的盘曲、折叠方式及其形序及肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构成的空间结构四.蛋白质的相关计算1.脱去水分子数与肽键数及氨基酸数目的关系肽链数目氨基酸数肽键数目脱去水分子数多肽链相对分子量(氨基酸平均分子量a)至少含有几个氨基和羧基1条41条81条n2条14m条nH2O H2O H2O氨基酸氨基酸肽键肽键4-1=

20、34-1=34a18 x x 31、1H2OH2O H2OH2O8-1=78-1=77a-18 x x 3 1、1n-1n-1an-18(n-1)1、114-2=12 14-2=1212a-18 x x 12 2、2n-mn-man-18(n-m)m、m公式：肽键数脱去水分子数氨基酸数肽链数蛋白质相对分子质量氨基酸数目氨基酸平均相对分子质量脱去水分子数18(不考虑二硫键)环状多肽形成蛋白质环状多肽形成蛋白质1.脱去水分子数与肽键数及氨基酸数目的关系四.蛋白质的相关计算思考：思考：n n个氨基酸脱水缩合成个氨基酸脱水缩合成环状肽环状肽：脱去水分子数脱去水分子数与与肽键数肽键数及及氨基酸数氨基酸数

21、的关系如何？的关系如何？至少至少含有的含有的氨基氨基和和羧羧基数基数是多少？是多少？公式：脱去水分子数公式：脱去水分子数 =肽键数肽键数 =氨基酸数氨基酸数至少至少含有的含有的氨基氨基和和羧基数为羧基数为0 0、0 01.如如图为牛胰岛素结构图，该物质中图为牛胰岛素结构图，该物质中SS是由两个是由两个SH脱去两个脱去两个H形成的。下列说法正确的是形成的。下列说法正确的是A.牛胰岛素含有牛胰岛素含有50个肽键个肽键B.牛胰岛素中至少含有牛胰岛素中至少含有2个个NH2 和和2个个COOHC.牛胰岛素水解产物含有牛胰岛素水解产物含有21种不同的氨基酸种不同的氨基酸D.牛胰岛素形成时，减少的相对分子质

22、量为牛胰岛素形成时，减少的相对分子质量为882 课堂检测2.下列物质中下列物质中,有的属于构成蛋白质的氨基酸，有的不是。若将其中构有的属于构成蛋白质的氨基酸，有的不是。若将其中构成蛋白质的氨基酸缩合成蛋白质成蛋白质的氨基酸缩合成蛋白质,则其中含有的氨基，羧基和肽键的数则其中含有的氨基，羧基和肽键的数目依次是目依次是()(1)NH(1)NH2 2-CH-CH2 2-COOH-COOH(2)NH(2)NH2 2-CH-CH2 2-CH-CH2 2OHOH(3)NH(3)NH2 2-CH-CH-CH-CH2 2-COOH-COOHCOOHCOOH(4)NH(4)NH2 2-CH-CH-CH-CH2

23、2-COOH-COOH(5)NH(5)NH2 2-CH-(CH-CH-(CH2 2)4 4-NH-NH2 2NHNH2 2COOHCOOHA.2,2,2 B.3,3,2 C.4,3,3 D.3,4,3A.2,2,2 B.3,3,2 C.4,3,3 D.3,4,3 课堂检测3.如图为某蛋白质的结构示意图，其中如图为某蛋白质的结构示意图，其中“SS”为由两个为由两个“SH”(巯基巯基)构成的二硫键，其作用是连接两相邻肽链。若该蛋白质分子共由构成的二硫键，其作用是连接两相邻肽链。若该蛋白质分子共由m个氨基酸组成，则形成一个该蛋白质分子时生成的水分子数和减少的个氨基酸组成，则形成一个该蛋白质分子时生成的水分子数和减少的相对分子质量分别为相对分子质量分别为A.(m3)，18(m3)4B.(m4)，18(m4)C.(m2)，18(m2)4D.m，18m 课堂检测组成 元素C、H、O、N、（S、Fe）氨基酸种类：通式：CHCH2NOHOR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