高中生物必修一：《生命活動的主要承擔者——蛋白質》課件

1、（1）大豆制品：豆腐、豆?jié){、腐竹等；）大豆制品：豆腐、豆?jié){、腐竹等； （2）奶類制品：奶粉、酸奶、牛奶等；）奶類制品：奶粉、酸奶、牛奶等； （3）肉蛋類食品：牛、羊肉、雞蛋等。）肉蛋類食品：牛、羊肉、雞蛋等。思考思考:食物中的蛋白質能否被人體直接吸收呢食物中的蛋白質能否被人體直接吸收呢? 要分解成氨基酸,才被人體吸收化學元素組成：化學元素組成：蛋白質主要由蛋白質主要由C C、H H、O O、N 4N 4種化學元素組成。很多重種化學元素組成。很多重要的蛋白質還含有要的蛋白質還含有P P、S S兩種元素，有的也含微量元素兩種元素，有的也含微量元素FeFe、Mn Mn 、MgMg、CuCu、ZnZn

2、等元素。等元素。相對分子質量：相對分子質量：蛋白質是一種高分子化合物，也就是說的相對分子量很蛋白質是一種高分子化合物，也就是說的相對分子量很大的生物大分子。蛋白質分子質量的變化范圍很大，從大的生物大分子。蛋白質分子質量的變化范圍很大，從幾千一直到幾千一直到100100萬以上。例如，牛的胰島素的相對分子質萬以上。例如，牛的胰島素的相對分子質量是量是57005700，人的血紅蛋白的相對分子質量是，人的血紅蛋白的相對分子質量是6450064500。3.理解蛋白質結構多樣性的原因；理解蛋白質結構多樣性的原因；5.關注蛋白質研究的新進展。關注蛋白質研究的新進展。本節(jié)學習目標：本節(jié)學習目標：1.氨基酸的結

3、構特點；氨基酸的結構特點；4.認同蛋白質是生命活動的主要承擔者；認同蛋白質是生命活動的主要承擔者； 甘氨酸甘氨酸 纈氨酸纈氨酸H2NCCOHO CH3 丙氨酸丙氨酸HH2NCCOH HOH2NCCOH H HCHCH3CH3O羧基羧基 氨基氨基側鏈基團側鏈基團（R基）基）一、氨基酸及其種類一、氨基酸及其種類請觀察下列幾種氨基酸總結其結請觀察下列幾種氨基酸總結其結構特點。構特點。H原子原子1.氨基酸的結構氨基酸的結構CHNH2HCOOH甘氨酸甘氨酸CHNH2CHCOOHCH3CH3纈氨酸纈氨酸CHNH2COOHCH3CHNH2CHCOOHCH3CH3CH2亮氨酸亮氨酸丙氨酸丙氨酸試一試，推導出氨

4、基酸的結構通式。RCHNH2COOHCH3 每種氨基酸至少有一個氨基每種氨基酸至少有一個氨基(-NH(-NH2 2) )和一個羧基和一個羧基(-(-COOH)COOH)，并且氨基和羧基連在同一個碳原子上。，并且氨基和羧基連在同一個碳原子上。 這個碳原子還連接一個氫原子和一個側鏈基團（這個碳原子還連接一個氫原子和一個側鏈基團（R R表表示）示） 氨基酸之間的區(qū)別在于氨基酸之間的區(qū)別在于R R基不同。基不同。小結：氨基酸的結構小結：氨基酸的結構氨基酸的結構通式：氨基酸的結構通式：每種氨基酸每種氨基酸至少至少都有一個氨基（都有一個氨基（ NH2）和一個羧基）和一個羧基（COOH），并且都有一個氨基（

5、），并且都有一個氨基（ NH2）和一個）和一個羧基（羧基（COOH）連接在同一個碳原子上，這個碳原）連接在同一個碳原子上，這個碳原子還連接一個氫原子和一個側鏈基團（用子還連接一個氫原子和一個側鏈基團（用R表示）。表示）。 R R基的不同決定氨基酸種類不同?；牟煌瑳Q定氨基酸種類不同。氨基氨基R基基C原子原子羧基羧基H原子原子分組討論以下哪些是組成蛋白質的氨基酸分組討論以下哪些是組成蛋白質的氨基酸?CHNH2COOHCH2SHCHNH2COOHCH2SHCHNH2COOHCH2OHCHNH2HCH2COOH練習練習1： CHNH2COOHCH3 C CNH2COOHHHCH3CH3 CNH2CO

6、OHH CHCH3CH3下面屬于組成蛋白質的氨基酸的是下面屬于組成蛋白質的氨基酸的是_NH2COOH結論：結論：每個氨基酸至少含有一個氨基和一個羧每個氨基酸至少含有一個氨基和一個羧基基(有的氨基酸的基中還含有有的氨基酸的基中還含有NH2或或COOH)并且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原并且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上。子上。根據(jù)什么判斷氨基酸的種類？根據(jù)什么判斷氨基酸的種類？ R基基 CHNH2COOHCH3 CHNH2COOHCH2SH CH2NH2COOH CHNH2COOHCH2H（2）如果是氨基酸，則它們的）如果是氨基酸，則它們的R基分別是基分別是:_1、（1）以上

7、屬于氨基酸的是）以上屬于氨基酸的是_CCH H3 3, H,SHCH2練習練習2：CHCH3CH3練習練習3:根據(jù)氨基酸通式根據(jù)氨基酸通式,寫出下面四種氨基酸的寫出下面四種氨基酸的R基：基：H,，CH3 ，CH2CH3CH3CHH2NC C OHHOH甘氨酸甘氨酸纈氨酸纈氨酸丙氨酸丙氨酸H2NC C OHHOCH2CH3CH3CHH2NC C OHHOCH3H2NC C OHHOCHCH3CH3亮氨酸亮氨酸R基分別是基分別是:思考思考 1、有些食品中要添加某些氨基酸、有些食品中要添加某些氨基酸,請回答請回答添加的是哪些氨基酸添加的是哪些氨基酸?為什么要添加這些為什么要添加這些氨基酸氨基酸?2

8、、有些同學有、有些同學有“偏偏食食”的習慣，請分析的習慣，請分析這種習慣好不好？這種習慣好不好？2.氨基酸的種類氨基酸的種類 組成蛋白質的氨基酸約有20種; 必需氨基酸(是什么樣的氨基酸?) 總共有8種: 甲硫(蛋)氨酸、纈氨酸、賴氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、色氨酸、蘇氨酸 非必需氨基酸(是什么樣的氨基酸？)12種。 小結：小結：蛋白質蛋白質 組成元素：組成元素：C、H、O、N等化學元素。等化學元素。 氨基酸氨基酸是組成蛋白質的基本單位。是組成蛋白質的基本單位。 結構要點：結構要點：每種氨基酸都至少含有一個氨每種氨基酸都至少含有一個氨基（基（-NH-NH2 2）和一個羧基（）和一個羧基（

9、-COOH-COOH），并且都），并且都有一個氨基和一個羧基有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原連接在同一個碳原子子上。上。 氨基酸的種類由氨基酸的種類由 決定。決定。 種類種類:必需氨基酸必需氨基酸和和非必需氨基酸非必需氨基酸R R基基（側鏈基團）（側鏈基團）二、蛋白質的結構及其多樣性二、蛋白質的結構及其多樣性觀察課本觀察課本P27圖圖211，寫出氨基酸到，寫出氨基酸到蛋白質大致有哪些結構層次。蛋白質大致有哪些結構層次。 氨基酸蛋白質二肽多肽脫水縮合折疊盤曲脫水縮合氨基酸如何組成蛋白質？氨基酸如何組成蛋白質？氨基酸氨基酸二肽二肽三肽三肽多肽多肽一條多肽一條多肽鏈折疊形鏈折疊形成蛋白質成蛋白質

10、幾條多肽幾條多肽鏈折疊形鏈折疊形成蛋白質成蛋白質1.多肽的形成多肽的形成：蛋白質是由多肽形成的生物大分子。蛋白質是由多肽形成的生物大分子?；締挝皇前被峄締挝皇前被岫鄠€氨基酸的多個氨基酸的脫水縮合脫水縮合形成了多肽形成了多肽,氨基酸的結合方式氨基酸的結合方式CHCOOHR1CHNH2COOHR2NH2COHNHOH氨基酸的結合方式氨基酸的結合方式CHR1NH2OHCOH2OCHCOOHR2HNH氨基酸的結合方式氨基酸的結合方式:CHR1NH2COCHCOOHR2HNH2O二二肽肽肽鍵肽鍵脫水縮合氨基酸的結合方式氨基酸的結合方式:脫水縮合脫水縮合肽鍵肽鍵CHCOOHR2HNOH HCCHR

11、1NH2COCHR2HNO二肽二肽H2OH2O氨基酸的結合方式氨基酸的結合方式:脫水縮合脫水縮合CCHR1NH2COCHR2HNO肽鍵肽鍵二肽二肽CHCOOHR2HNH2O肽鍵肽鍵三三肽肽 以此類推，由多個氨基酸分子縮合而成的含以此類推，由多個氨基酸分子縮合而成的含有多個肽鍵的化合物，叫多肽（鏈狀）。有多個肽鍵的化合物，叫多肽（鏈狀）。H2O肽鍵肽鍵 蛋白質是生物大分子，由許多氨基酸分子蛋白質是生物大分子，由許多氨基酸分子通過脫水形成通過脫水形成肽鍵肽鍵相連而成。相連而成。形成氨基酸的結合方式：形成氨基酸的結合方式：脫水縮合脫水縮合H2O+ CNH2HR1CONH CHR2COOH肽鍵（二肽）

12、（二肽）H2OOHNHR1 C COH2+NHR2OH CCOHH + H2O+NHR2OH CCOHH CNH2HR1CONH CHR2COHOHCR1 CNH2CONH CHR2 CNHR2OHCOHO（二肽）（二肽）（三肽）（三肽）（多肽）（多肽）（四肽）（四肽） 2.多肽鏈再通過特定的多肽鏈再通過特定的盤曲折疊盤曲折疊形成具有一定空間結構的蛋白質形成具有一定空間結構的蛋白質不同的盤曲折疊方式盤曲折疊方式會形成千差萬別的空間結構蛋白質的結構：蛋白質的結構：脫水縮合脫水縮合- - - - - - - - - - - - - - - - - - -、氨基酸種類較多、氨基酸數(shù)目成百上千- -

13、- - - - - - -、氨基酸排列順序千變?nèi)f化- - - - - - - - - - - - - - - - -、肽鏈盤曲、折疊，形成的空間結構千差萬別 原原 因因Mz-39-4.gif三、蛋白質功能三、蛋白質功能 膜蛋白質膜蛋白質 胰島素蛋白胰島素蛋白 DNADNA1、結構蛋白結構蛋白：許多蛋白質是構成細胞和生物體：許多蛋白質是構成細胞和生物體結構的重要物質。如肌肉、頭發(fā)、蛛絲、羽毛等結構的重要物質。如肌肉、頭發(fā)、蛛絲、羽毛等的成分主要是蛋白質。的成分主要是蛋白質。2、催化作用催化作用：細胞內(nèi)的化學反應離不開：細胞內(nèi)的化學反應離不開酶酶的的催化。催化。絕大多數(shù)酶都是蛋白質絕大多數(shù)酶都是蛋

14、白質。胃蛋白酶胃蛋白酶 結晶結晶3、運輸作用運輸作用：有些蛋白質具有運輸載體的功能。：有些蛋白質具有運輸載體的功能。如血紅蛋白、載體蛋白。如血紅蛋白、載體蛋白。血紅蛋白血紅蛋白4、調(diào)節(jié)作用調(diào)節(jié)作用：有些蛋白質起信息傳遞的作用，：有些蛋白質起信息傳遞的作用，能夠調(diào)節(jié)機體的生命活動，如能夠調(diào)節(jié)機體的生命活動，如胰島素、生長激素胰島素、生長激素。圖中央淺色區(qū)域的部分細胞分泌胰島素圖中央淺色區(qū)域的部分細胞分泌胰島素5、免疫作用免疫作用：抗體：抗體艾滋病(AIDS)HIV抗體(Y狀抗體)6、識別作用識別作用：細胞膜的外表有一層糖蛋白，與：細胞膜的外表有一層糖蛋白，與細胞的識別作用有密切關系。糖蛋白的識別

15、作用細胞的識別作用有密切關系。糖蛋白的識別作用好比是細胞與細胞之間，或細胞與其他大分子之好比是細胞與細胞之間，或細胞與其他大分子之間，互相聯(lián)絡用的文字或語言。間，互相聯(lián)絡用的文字或語言?？傊嚎傊阂磺猩顒佣茧x不開蛋白質，一切生命活動都離不開蛋白質，蛋白質是生命活動的主要承擔者。蛋白質是生命活動的主要承擔者。一、蛋白質的功能總結：一、蛋白質的功能總結：1、結構蛋白：肌肉、頭發(fā)等、結構蛋白：肌肉、頭發(fā)等2、催化作用：絕大多數(shù)酶、催化作用：絕大多數(shù)酶3、運輸作用：血紅蛋白、載體蛋白、運輸作用：血紅蛋白、載體蛋白4、調(diào)節(jié)作用：胰島素、生長激素、調(diào)節(jié)作用：胰島素、生長激素5、免疫作用：抗體、免疫作

16、用：抗體6、識別作用：糖蛋白、識別作用：糖蛋白組成元素C、H、O、N（S、P）氨基酸脫水縮合多肽折疊盤旋蛋白質組成種類：20種通式：特點：至少有一個NH2和一個COOH連在同一個C原子上必需氨基酸：8種非必需氨基酸：12種1、組成蛋白質的氨基酸不同2、氨基酸的數(shù)目不同3、氨基酸排列順序不同4、多肽的空間結構不同結構多樣性導致功能多樣性構成生物體、運輸作用、催化作用、調(diào)節(jié)作用、免疫作用、識別作用導致練習練習:1.根據(jù)下面圖解，回答問題：根據(jù)下面圖解，回答問題： （1）該圖中，）該圖中， 表示表示 ，表示表示 ， 表示表示 。（2）該化合物由）該化合物由 個氨基酸分子失去個氨基酸分子失去 個水分子

17、而形成，這種反應個水分子而形成，這種反應 叫叫 反應。反應。（3）該化合物含有）該化合物含有 個肽鍵，該圖所示化合物的名稱是：個肽鍵，該圖所示化合物的名稱是： 。（4）該圖中所示的氨基酸種類不同，是由）該圖中所示的氨基酸種類不同，是由 決定的。決定的。氨基氨基 肽鍵肽鍵 羧基羧基 四肽四肽(多肽多肽) 三三 四四 三三 脫水縮合脫水縮合 R基基 CNH2HHCONH CCH3HCOOHCONH CHCH2C ONH2CONHHCH2C COOHA A、6 6個氨基酸形成個氨基酸形成1 1條肽鏈時，形成幾個肽鍵？條肽鏈時，形成幾個肽鍵？ 脫掉幾個水分子？脫掉幾個水分子？B B、n n個氨基酸形成

18、個氨基酸形成1 1條肽鏈時，形成幾個肽鍵？條肽鏈時，形成幾個肽鍵？ 脫去幾個水分子？脫去幾個水分子？小結：在一條肽鏈中小結：在一條肽鏈中 脫去的水分子數(shù)脫去的水分子數(shù) 肽鍵數(shù)肽鍵數(shù)氨基酸總數(shù)氨基酸總數(shù)1氨基酸數(shù)目氨基酸數(shù)目形成肽鏈數(shù)形成肽鏈數(shù)形成肽鍵數(shù)形成肽鍵數(shù)脫去水分子數(shù)脫去水分子數(shù)目目1nn1n1655四四.有關蛋白質計算有關蛋白質計算1C C、6 6個氨基酸形成個氨基酸形成2 2條肽鏈時，形成幾個肽鍵？條肽鏈時，形成幾個肽鍵？ 脫去幾個水分子？脫去幾個水分子？D D、n n個氨基酸形成個氨基酸形成m m條肽鏈時，形成幾個肽鍵？條肽鏈時，形成幾個肽鍵？ 脫去幾個水分子？脫去幾個水分子？氨基

19、酸數(shù)目氨基酸數(shù)目形成肽鏈數(shù)形成肽鏈數(shù)形成肽鍵數(shù)形成肽鍵數(shù)脫去水分子數(shù)目脫去水分子數(shù)目1nmnmnm小結：在小結：在m條肽鏈中條肽鏈中 脫去的水分子數(shù)脫去的水分子數(shù) 肽鍵數(shù)肽鍵數(shù)氨基酸總數(shù)氨基酸總數(shù)m氨基酸數(shù)肽鏈的條數(shù)氨基酸數(shù)肽鏈的條數(shù)6625454肽鏈肽鏈1:肽鏈肽鏈2:E E、100100個氨基酸形成的個氨基酸形成的1 1條肽鏈，條肽鏈，至少至少含有多少含有多少 個氨基，個氨基，至少至少含有多少個羧基呢？含有多少個羧基呢？F F、100100個氨基酸形成的個氨基酸形成的2 2條肽鏈，條肽鏈，至少至少含有多少含有多少 個氨基，個氨基，至少至少含有多少個羧基呢？含有多少個羧基呢？小結：小結：n

20、n個氨基酸形成的個氨基酸形成的m m條肽鏈，條肽鏈，至少至少含有含有 個個氨基，氨基，至少至少含有含有 個羧基。（每條肽鏈至少含個羧基。（每條肽鏈至少含有一個氨基和一個羧基有一個氨基和一個羧基) )mm即這個蛋白質中至少含有的氨基（羧基）數(shù)即這個蛋白質中至少含有的氨基（羧基）數(shù)肽鏈數(shù)肽鏈數(shù)mG.G.蛋白質的蛋白質的相對分子質量相對分子質量氨基酸數(shù)氨基酸數(shù)氨基酸氨基酸的平均分子量失去的水分子數(shù)的平均分子量失去的水分子數(shù)水的分子量水的分子量一個由一個由n n個氨基酸形成的含有個氨基酸形成的含有m m條肽鏈的蛋白質條肽鏈的蛋白質，氨基酸的平均分子質量為，氨基酸的平均分子質量為a,a,則蛋白質的相對則

21、蛋白質的相對分子質量分子質量a an-18(n-m)n-18(n-m)。例題例題1 組成人體的組成人體的20種氨基酸的平均分子量是種氨基酸的平均分子量是128，血紅蛋白由血紅蛋白由4條多肽鏈組成，共含有條多肽鏈組成，共含有574個氨基酸，個氨基酸，則血紅蛋白的分子質量約為則血紅蛋白的分子質量約為 A.73472； B.12800； C.63212； D.63140（C）=57412818（574- 4） 典型例題典型例題1.1.人體血紅蛋白的一條肽鏈有人體血紅蛋白的一條肽鏈有145145個肽鍵個肽鍵, ,形成這形成這條肽鏈的氨基酸分子數(shù)以及它們在縮合的過程中生條肽鏈的氨基酸分子數(shù)以及它們在縮合

22、的過程中生成的水分子數(shù)分別是成的水分子數(shù)分別是( ) ( ) A 145 A 145和和144 B 145144 B 145和和145145 C 145 C 145和和146 D 146146 D 146和和145 145 2.2.已知已知2020種氨基酸的平均分子量是種氨基酸的平均分子量是128128，現(xiàn)有一，現(xiàn)有一蛋白質分子由兩條多肽鏈組成蛋白質分子由兩條多肽鏈組成, ,共有肽鍵共有肽鍵9898個，此個，此蛋白質的分子量（蛋白質的分子量（ ） A 12800 B 12544A 12800 B 12544 C 11036 D 12288 C 11036 D 12288DC3.通常情況下，分子

23、式為通常情況下，分子式為C63H103O45N17S2的蛋白質的蛋白質 化合物中，最多含有化合物中，最多含有 肽鍵肽鍵 A.63個；個； B.62個；個； C.17個；個； D.16個個（D）5、蛋白質和多肽的主要區(qū)別是在于蛋白質（、蛋白質和多肽的主要區(qū)別是在于蛋白質（ ）A.含有的氨基酸更多含有的氨基酸更多 B.空間結構更復雜空間結構更復雜C.相對分子質量更大相對分子質量更大 D.能水解成多種氨基酸能水解成多種氨基酸B4、下列敘述中，哪項是對蛋白質功能的高度概括、下列敘述中，哪項是對蛋白質功能的高度概括（ ）A.細胞和生物體重要的結構物質細胞和生物體重要的結構物質B.收縮、運輸、免疫等活動的

24、物質基礎收縮、運輸、免疫等活動的物質基礎C.調(diào)節(jié)細胞和生物體新陳代謝的重要物質調(diào)節(jié)細胞和生物體新陳代謝的重要物質D.生命活動的主要體現(xiàn)者生命活動的主要體現(xiàn)者D6.26.2個氨基酸分子縮合形成二肽，并生成一分子個氨基酸分子縮合形成二肽，并生成一分子 水，這分子水中的氫來自（水，這分子水中的氫來自（ ） A.A.羧基羧基 B.B.氨基氨基 C.C.羧基和氨基羧基和氨基 D.D.連接在碳原子上的氫連接在碳原子上的氫7.7.谷氨酸的谷氨酸的R R基為基為C C3 3H H5 5O O2 2，在一個谷氨酸分子中，在一個谷氨酸分子中，含有碳和氧的原子數(shù)分別是（含有碳和氧的原子數(shù)分別是（ ） A.4A.4、

25、4 B.54 B.5、4 4 C.4 C.4、5 D.55 D.5、5 5CB8.8.人體免疫球蛋白由人體免疫球蛋白由4 4條肽鏈構成，共有條肽鏈構成，共有764764個氨個氨基酸，則該蛋白質分子中至少含有游離的氨基和基酸，則該蛋白質分子中至少含有游離的氨基和羧基數(shù)分別是（羧基數(shù)分別是（ ） A.746A.746和和764 B.760764 B.760和和760 760 C.762 C.762和和762 D.4762 D.4和和4 4D9.9.胰島素是一種蛋白質分子，它含有胰島素是一種蛋白質分子，它含有2 2條多肽鏈，其條多肽鏈，其中中A A鏈有鏈有2121個氨基酸，個氨基酸，B B鏈有鏈有3030個氨基酸，據(jù)此回答：個氨基酸，據(jù)此回答：(1)(1)從理論上分析，胰島素分子至少含有從理論上分析，胰島素分子至少含有 個個COOHCOOH。(2)(2)糖尿病病人只能注射而不能口服胰島素的原因什糖尿病病人只能注射而不能口服胰島素的原因什么？么？ 2 因為胰島素是一種蛋白質，口服會在消化道因為胰島素是一種蛋白質，口服會在消化道里以蛋白質的形式被消化成氨基酸，而失去胰島素里以蛋白質的形式被消化成氨基酸，而失去胰島素的功