蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔者課件 【備課精研+高效課堂】 高一上學期生物人教版（2019）必修1

課前回顧分類種類質(zhì)量分數(shù)/%無機化合物水70~90無機鹽1~1.5有機化合物蛋白質(zhì)7~10脂質(zhì)1~2糖類和核酸1~1.5含量最多的有機化合物是

。蛋白質(zhì)第2章組成細胞的分子第4節(jié)蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔者新課導入想一想:哪些食品富含蛋白質(zhì)?蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔者，那么蛋白質(zhì)承擔著怎樣的功能呢？（1）大豆制品；（2）奶類制品；（3）肉蛋類食品。嬰兒為什么要以奶為主要食物？運動員或者健身達人為什么都會食用蛋白粉？頭發(fā)蛛絲肌肉功能1：參與組成細胞和生物體結(jié)構(gòu)肌肉纖維資料1：許多蛋白質(zhì)是構(gòu)成細胞和生物體結(jié)構(gòu)的重要物質(zhì)，稱為結(jié)構(gòu)蛋白。在我們?nèi)梭w內(nèi)，從各個器官，到作為支架的結(jié)締組織，再到每個細胞里的各種細胞器，它們的組成都離不開蛋白質(zhì)的參與。一.蛋白質(zhì)的功能自主學習：請同學們閱讀課本P28，圖2-8相關(guān)內(nèi)容，總結(jié)蛋白質(zhì)的功能。資料2：細胞中的化學反應(yīng)離不開酶的催化。絕大多數(shù)酶都是蛋白質(zhì)。例如:人體進食蛋白質(zhì)類食物之后，蛋白質(zhì)在胃部分解需要胃蛋白酶催化。胃蛋白酶結(jié)晶蛋白質(zhì)功能2：催化作用蛋白質(zhì)胃蛋白酶氨基酸一.蛋白質(zhì)的功能血紅蛋白血紅蛋白示意圖資料3：血紅蛋白是紅細胞內(nèi)包含的一種蛋白質(zhì)，具有結(jié)合運輸O2和CO2的功能。此外，在細胞膜上也有很多起到運輸載體功能的蛋白質(zhì)，它能把物質(zhì)運輸進入細胞，（參與物質(zhì)跨膜運輸）。載體蛋白示意圖功能3：運輸作用一.蛋白質(zhì)的功能資料4：胰島素是一種能夠傳遞信息，調(diào)節(jié)機體生命活動的蛋白質(zhì)。當血糖濃度身升高時，胰島素會加速合成，作用與組織細胞，使之加速攝取、利用和貯存葡萄糖。功能4：調(diào)節(jié)功能（又稱為信息傳遞）生長激素促進骨骼生長、調(diào)節(jié)生長發(fā)育等生命活動一.蛋白質(zhì)的功能資料4：抗體，是一種由漿細胞分泌，被免疫系統(tǒng)用來鑒別和中和外來物質(zhì)，如細菌、病毒等大型Y形蛋白質(zhì)，可以幫助人體抵御細菌和病毒等抗原的侵害?？贵w抗體與外來病毒結(jié)合功能5：免疫功能（防御作用）一.蛋白質(zhì)的功能新冠疫苗：注射滅活新冠病毒疫苗（抗原），不會致病又能產(chǎn)生相應(yīng)的抗體，當同樣的病毒再次入侵時，機體可快速產(chǎn)生抗體消滅病毒。補充：細胞膜的外表有一層糖蛋白，與細胞的識別作用有密切關(guān)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間，互相聯(lián)絡(luò)用的文字或語言。P44一.蛋白質(zhì)的功能功能6：識別作用一切生命活動都離不開蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔者①結(jié)構(gòu)蛋白：是構(gòu)成細胞和生物體的重要物質(zhì)，

如肌球蛋白、肌動蛋白等。②催化作用：起生物催化作用，如絕大多數(shù)酶。③運輸作用：如血紅蛋白、細胞膜上的載體。⑤調(diào)節(jié)作用：調(diào)節(jié)生命活動，如胰島素和生長激素等。④免疫作用：免疫過程中產(chǎn)生的抗體。功能蛋白識別作用：糖蛋白一.蛋白質(zhì)的功能奶類蛋類瘦肉類豆類思考：我們從食物中攝取的蛋白質(zhì)如何為我們所用？蛋白質(zhì)必需經(jīng)過消化成氨基酸才能被人體吸收和利用。氨基酸是組成蛋白質(zhì)的基本單位。1.氨基酸的組成元素一定有C、H、O、N四種元素部分還含有其他元素如P,S等組成元素：例:

分子式C1864H3021O576N468S21的化合物，最可能是（）A.脫氧核糖B.磷脂C.蛋白質(zhì)D.肝糖原二.蛋白質(zhì)的基本組成單位——氨基酸CHCHH2NOHOCHCH2NOHOCH3CH3CHCHCH2NOHOCH3CHCH2NOHOCH2CH3CH3CH甘氨酸纈氨酸丙氨酸亮氨酸幾種氨基酸的結(jié)構(gòu)式問題1：這些氨基酸的結(jié)構(gòu)具有什么共同特點？中心---C問題2：不同氨基酸的區(qū)別又在哪里？—NH2（氨基）—COOH

（羧基）R基—H

（氫原子）—R

（R基）側(cè)鏈基團二.蛋白質(zhì)的基本組成單位——氨基酸氨基①：—NH2②：H2N—或羧基①：—COOH②：HOOC—或氨基與羧基的書寫二.蛋白質(zhì)的基本組成單位——氨基酸二.蛋白質(zhì)的基本組成單位——氨基酸2.氨基酸的結(jié)構(gòu)通式通過剛才所學知識，試著推導出氨基酸的結(jié)構(gòu)通式？CRCH2NOHOH氨基羧基側(cè)鏈基團注：與C原子相連的四部分可以任意互換位置。H也可以寫到C上3.氨基酸的結(jié)構(gòu)特點通過氨基酸的結(jié)構(gòu)通式，總結(jié)出氨基酸結(jié)構(gòu)特點？（小組討論）CRCH2NOHOH氨基羧基側(cè)鏈基團每種氨基酸至少都含有一個氨基(-NH2)和一個羧基(-COOH)，并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(cè)鏈基團（用R表示）R基的不同決定了氨基酸分子的不同。（21種）結(jié)構(gòu)特點：二.蛋白質(zhì)的基本組成單位——氨基酸問：以下哪些是構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸？若不是，說明原因。CHNH2COOHCH2SHCHNH2COOHCH2SHCHNH2COOHCH2OHCHNH2HCH2COOH√√××【檢測】方法:

“一查”:是否有氨基和羧基；“二看”:是否有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上。注意:

只有兩者同時具備才是組成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸判斷氨基酸的小技巧問：半胱氨酸是組成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸之一，其R基是-CH2-SH，則它的結(jié)構(gòu)式是怎么樣的？CCH2-SHHH2NCOOH分子式為：C3H7O2NS【檢測】補充人體必需氨基酸思考:為什么有些食品中要添加某些氨基酸？

4.氨基酸的分類組成人體蛋白質(zhì)的氨基酸種類共有21種。非必需氨基酸：

必需氨基酸：組成人體蛋白質(zhì)的21種氨基酸甲硫氨酸，纈氨酸，賴氨酸，異亮氨酸苯丙氨酸，亮氨酸，色氨酸，蘇氨酸共13種，人體可自身合成的氨基酸共8種，人體不能自身合成的氨基酸

二.蛋白質(zhì)的基本組成單位——氨基酸（甲攜來一本亮色書）(1)蛋白質(zhì)具有催化、免疫、遺傳、調(diào)節(jié)等各種功能(

)(2)蛋白質(zhì)是目前已知的結(jié)構(gòu)最復雜、功能最多樣的分子(

)(3)氨基酸分子的氨基和羧基都連在同一個碳原子上(

)(4)非必需氨基酸是指人不一定需要的氨基酸(

)×√××

課堂檢測人體中氨基酸常見的21種，蛋白質(zhì)為1010~1012種。氨基酸：21種蛋白質(zhì)：1010～1012思考：氨基酸是如何變?yōu)榈鞍踪|(zhì)的呢？自主學習：請閱讀P30，思考下列問題：①氨基酸如何連接在一起構(gòu)成蛋白質(zhì)？②什么是肽鍵、二肽、多肽、多肽鏈？③氨基酸形成蛋白質(zhì)過程中，形成一個肽鍵，脫去幾分子水？④多肽與蛋白質(zhì)有何區(qū)別？三.蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及多樣性三、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性氨基酸的結(jié)合方式酶肽鍵+H2O二肽脫水縮合反應(yīng)H2O1.水中氫來自：2.水中氧來自：氨基和羧基羧基H2O三肽下圖為某一多肽分子，該物質(zhì)為______肽。四思考：C－C－HC-N－OR3nH2OHOC－HN－HR2C－HC-N－OR4HC－OC－HN－HR1NHC－O多肽：由多個氨基酸分子縮合而成的，含有多個肽鍵的化合物。肽鏈：多肽通常呈鏈狀結(jié)構(gòu)，所以多肽通常又叫肽鏈。有的是環(huán)狀，首尾兩端的氨基、羧基也脫水縮合連接起來，成為環(huán)狀多肽。由幾個氨基酸形成的就叫幾肽三肽、四肽……統(tǒng)稱為多肽肽鏈呈鏈狀1條或多條盤曲折疊蛋白質(zhì)氨基酸脫水縮合形成的多肽鏈，就是蛋白質(zhì)嗎？三.蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及多樣性

從氨基酸到蛋白質(zhì)大致結(jié)構(gòu)層次氨基酸之間脫水縮合形成肽鏈1肽鏈進行進一步盤繞形成一定的空間結(jié)構(gòu)3四條肽鏈聚集形成復雜空間結(jié)構(gòu)4一條肽鏈的特定區(qū)域進行有規(guī)律的盤曲、折疊2圖3-4氨基酸形成血紅蛋白示意圖4.蛋白質(zhì)形成過程三.蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及多樣性

脫水縮合

盤曲折疊氨基酸

肽鏈(一條或多條)既然蛋白質(zhì)都是按照上述方式構(gòu)成的多肽鏈，為什么會有那么多種類的蛋白質(zhì)呢？蛋白質(zhì)三.蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及多樣性氨基酸的種類不同氨基酸的數(shù)目不同氨基酸的排列順序不同α-螺旋β-折疊肽鏈盤曲折疊方式及其形成的空間結(jié)構(gòu)不同5.蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的原因三.蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及多樣性種類數(shù)量排列順序空間結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)多樣種類繁多氨基酸肽鏈：功能多樣決定功能蛋白結(jié)構(gòu)蛋白(組成細胞和生物體)________(蛋白質(zhì)類激素)________(大多數(shù)酶)________(載體蛋白)________(抗體)調(diào)節(jié)催化運輸免疫________(糖蛋白)識別5.蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的原因結(jié)構(gòu)異常導致功能異常：在鐮狀細胞貧血中，血紅蛋白的谷氨酸被纈氨酸取代，形成的異常的血紅蛋白直接造成了紅細胞的異常。正常血紅蛋白的肽鏈和正常紅細胞異常血紅蛋白的肽鏈和鐮狀紅細胞運輸氧的能力會大為減弱蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定其功能與社會聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)披露：有人論文中提到可用熟雞蛋可以孵出小雞，你如何評論？蛋白質(zhì)的變性：蛋白質(zhì)在某些物理和化學因素作用下，其特定的空間構(gòu)象被破壞，致其理化性質(zhì)改變和生物活性喪失的現(xiàn)象。過程不可逆。蛋白質(zhì)變性的原因：化學因素（如強酸、強堿、重金屬離子、酒精）、物理因素（如加熱、劇烈振蕩、超聲波、射線等）思考：變性的蛋白質(zhì)還能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)嗎？還可以，因為變性的蛋白質(zhì)肽鍵沒有被破壞。(1)含有兩個肽鍵的化合物叫作二肽(

)(2)蛋白質(zhì)變性是由于肽鍵的斷裂造成的(

)(3)變性的蛋白質(zhì)也能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)(

)(4)蛋白質(zhì)變性是可逆的化學反應(yīng)(

)××√×

課堂檢測1.(多選)兩種氨基酸結(jié)構(gòu)式如圖，它們在形成二肽化合物時，最可能相互縮合的基團是典題應(yīng)用A.①與⑤

B.②與④C.②與⑥

D.③與④√√

課堂檢測2.血紅蛋白分子含有兩條α肽鏈和兩條β肽鏈，其空間結(jié)構(gòu)如圖甲所示；圖乙表示β肽鏈一端的部分氨基酸序列。請分析回答：(1)圖乙所示結(jié)構(gòu)含有____種氨基酸，①的名稱是______。(2)據(jù)圖分析，蛋白質(zhì)分子的多樣性是由_______________________________________________________________________不同導致的。3氨基

氨基酸的數(shù)目、種類、排列順序及肽鏈的盤曲、折疊方式及其形成的空間結(jié)構(gòu)2.下列物質(zhì)中,有的屬于構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸，有的不是。若將其中構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸縮合成蛋白質(zhì),則其中含有的氨基，羧基和肽鍵的數(shù)目依次是()(1)NH2-CH2-COOH(2)NH2-CH2-CH2OH(3)NH2-CH-CH2-COOHCOOH(4)NH2-CH-CH2-COOH(5)NH2-CH-(CH2)4-NH2NH2COOHA.2,2,2B.3,3,2C.4,3,3D.3,4,3

課堂檢測√組成元素C、H、O、N、（PS、）氨基酸種類：通式：CHCH2NOHOR特點：脫水縮合多肽組成蛋白質(zhì)的氨基酸種類不同氨基酸的數(shù)目不同氨基酸排列順序不同多肽的空間結(jié)構(gòu)不同折疊盤旋蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性功能多樣性構(gòu)成生物體，如結(jié)構(gòu)蛋白運輸作用，如血紅蛋白催化作用，如酶調(diào)節(jié)作用，如胰島素免疫作用，如抗體組成基本單位：形成導致21種至少有一個－NH2和一個－COOH連在同一個C原子上核糖體

課堂小結(jié)2.4蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔者（第2課時)生物必修一分子與細胞授課人：XXX第1課時第2課時第二章組成細胞的分子蛋白質(zhì)的相關(guān)計算04學習目標復習舊知蛋白質(zhì)的相關(guān)計算41.水分子數(shù)與蛋白質(zhì)中肽鍵數(shù)及氨基酸數(shù)目的關(guān)系脫去的水分子數(shù)=肽鍵數(shù)=氨基酸個數(shù)－1(肽鏈條數(shù))脫去的水分子數(shù)=肽鍵數(shù)=氨基酸個數(shù)－2(肽鏈條數(shù))ｎ個氨基酸脫水縮合形成一條多肽鏈，則肽鍵數(shù)＝

ｎ個氨基酸脫水縮合形成ｍ條多肽鏈，則肽鍵數(shù)＝(ｎ－1)個；

(ｎ－ｍ)個多肽鏈形成蛋白質(zhì)H2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2O公式：脫去水分子數(shù)

=

肽鍵數(shù)

=

氨基酸數(shù)-肽鏈數(shù)蛋白質(zhì)的相關(guān)計算4環(huán)狀多肽形成蛋白質(zhì)1.水分子數(shù)與蛋白質(zhì)中肽鍵數(shù)及氨基酸數(shù)目的關(guān)系公式：脫去水分子數(shù)

=

肽鍵數(shù)

=

氨基酸數(shù)多肽鏈形成蛋白質(zhì)H2NCOOH游離羧基數(shù)=1游離氨基數(shù)=H2NH2NCOOHCOOH游離羧基數(shù)=2游離氨基數(shù)=R1R2R3R4R5R6R7R8R9R10公式：蛋白質(zhì)中至少含有的游離的氨基或羧基數(shù)

=

肽鏈的條數(shù)公式：蛋白質(zhì)中含有游離氨基/羧基數(shù)=肽鏈的條數(shù)+R基中游離氨/羧基蛋白質(zhì)的相關(guān)計算42蛋白質(zhì)中游離氨基、羧基數(shù)目與肽鏈的關(guān)系環(huán)狀多肽形成蛋白質(zhì)公式：蛋白質(zhì)中至少含有的游離的氨基或羧基數(shù)=0公式：蛋白質(zhì)中含有游離氨基/羧基數(shù)

=

R基中游離氨/羧基蛋白質(zhì)的相關(guān)計算42蛋白質(zhì)中游離氨基、羧基數(shù)目與肽鏈的關(guān)系蛋白質(zhì)的相關(guān)計算43蛋白質(zhì)中相對分子質(zhì)量的計算CHCOOHR2HNOHHCCHR1H2NCOCHR2HNOH2OH2O肽鍵肽鍵三肽公式：蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量

=

氨基酸數(shù)×氨基酸平均相對分子質(zhì)量

-脫去的水分子數(shù)×18蛋白質(zhì)的相關(guān)計算4公式：蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量

=

氨基酸數(shù)×氨基酸平均相對分子質(zhì)量

-脫去的水分子數(shù)×18-二硫鍵數(shù)×2圖2-1某胰島素通過二硫鍵連接蛋白質(zhì)中存在二硫鍵S二硫鍵HHH2S3蛋白質(zhì)中相對分子質(zhì)量的計算蛋白質(zhì)的相關(guān)計算44蛋白質(zhì)原子數(shù)目的計算CHCR1H2NONHCHCR2ONHCHCR3ONHCHCR4ONHCHCR5ONHCHCR6ONHCHCOOHR7N原子數(shù)=各氨基酸中的N原子總數(shù)=氨基酸數(shù)+R基上的N原子數(shù)=肽鍵數(shù)+肽鏈數(shù)+R基上的N原子數(shù)O原子數(shù)=各氨基酸中O原子總數(shù)－脫水數(shù)=肽鍵數(shù)+肽鏈數(shù)×2+R基上的O原子數(shù)=氨基酸數(shù)+肽鏈數(shù)+R基上的O原子數(shù)=氨基酸數(shù)×2+R基上的C原子數(shù)C原子數(shù)=氨基酸中的C原子數(shù)H原子數(shù)=各氨基酸中的H總數(shù)－脫水數(shù)×2－2×二硫鍵數(shù)蛋白質(zhì)的相關(guān)計算44蛋白質(zhì)原子數(shù)目的計算計算原子數(shù)量時，由于R基上的C原子數(shù)不好確定，且H原子數(shù)較多，經(jīng)常以N原子數(shù)或O原子數(shù)或者S原子為突破口，計算氨基酸的分子式或氨基酸個數(shù)最為簡便。5．一條多肽鏈的分子式為C22H34O13N6，其水解后共產(chǎn)生了下列三種氨基酸：(1)C22H34O13N6的化學名稱是_

_______，它的基本組成單位的結(jié)構(gòu)特點是__________。(2)該多肽水解可產(chǎn)生_____個氨基酸，需要斷裂______個肽鍵，共需要消耗_____個水分子。(3)在一個C22H34O13N6分子中，存在___個谷氨酸。(4)如果該多肽的肽鏈長度不變，組成它的氨基酸的種類和數(shù)目均不變，改變其中的__________，就可以改變其性質(zhì)。六肽至少有一個氨基和一個羧基，并且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上___6553氨基酸的排列順序_蛋白質(zhì)水解問題水解斷肽鍵斷多少肽鍵需要多少水，每斷一個肽鍵就恢復一個氨基和一個羧基蛋白質(zhì)水解問題酶+

H2O水解斷肽鍵斷多少肽鍵需要多少水，每斷一個肽鍵就恢復一個氨基和一個羧基1．如圖表示某種蛋白質(zhì)中相關(guān)基團或氨基酸的數(shù)目，下列相關(guān)敘述正確的是（）A．該蛋白質(zhì)中含有三條肽鏈B．該蛋白質(zhì)中共有126個肽鍵C．該蛋白質(zhì)的R基上共含16個氨基D．形成該蛋白質(zhì)時共脫掉124個水分子D2．如圖所示，一分子的胰島素原切去C肽（圖中箭頭表示切點）后，可轉(zhuǎn)變成由A、B兩條肽鏈構(gòu)成的有活性的胰島素（圖中數(shù)字表示氨基酸序號）。下列說法正確的是（）A．胰島素分子具有50個肽鍵，合成它的過程中共脫去50分子水B．胰島素分子含有一個游離的氨基和一個游離的羧基C．胰島素合成過程中脫去的水中的氫來自羧基和R基D．切去C肽不需要破壞二硫鍵D3．圖甲表示一個由200個氨基酸構(gòu)成的蛋白質(zhì)分子（數(shù)字表示相應(yīng)位置），圖乙表示該蛋白質(zhì)分子的一條肽鏈，其中有2個丙氨酸（R基為—CH3）。下列相關(guān)敘述錯誤的是（）A．該蛋白質(zhì)分子中含有199個肽鍵B．該蛋白質(zhì)分子中至少含有2個—NH2C．200個氨基酸經(jīng)脫水縮合形成該蛋白質(zhì)分子時相對分子質(zhì)量減少了3584D．圖乙中肽鏈脫去2個丙氨酸后的產(chǎn)物（含丙氨酸）與原肽鏈相比，氫原子數(shù)目增加2個、氧原子數(shù)目增加4個D4．二硫鍵“—S—S—”是蛋白質(zhì)中連接兩條肽鏈之間的一種化學鍵。如圖是由280個氨基酸組成的某蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)圖，對其敘述正確的是（

）。A．該蛋白質(zhì)至少有2個游離的羧基B．形成該蛋白質(zhì)的過程中脫去了277個水分子C．該蛋白質(zhì)至少有280個氨基D．該蛋白質(zhì)的功能由氨基酸的數(shù)量、種類、排列順序三方面決定A5．一條多肽鏈的分子式為C22H34O13N6，其水解后共產(chǎn)生了下列三種氨基酸：(1)C22H34O13N6的化學名稱是_

_______，它的基本組成單位的結(jié)構(gòu)特點是__________。(2)該多肽水解可產(chǎn)生_____個氨基酸，需要斷裂______個肽鍵，共需要消耗_____個水分子。(3)在一個C22H34O13N6分子中，存在___個谷氨酸。(4)如果該多肽的肽鏈長度不變，組成它的氨基酸的種類和數(shù)目均不變，改變其中的__________，就可以改變其性質(zhì)。六肽至少有一個氨基和一個羧基，并且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上___6553氨基酸的排列順序_習題檢測1.已知20種氨基酸的平均相對分子質(zhì)量是128，現(xiàn)有一蛋白質(zhì)分子由兩條肽鏈組成，共有肽鍵98個，此蛋白質(zhì)的相對分子量最接近于()A.12800

B.12544

C.11036

D.12288C蛋白質(zhì)分子量=氨基酸數(shù)×氨基酸平均分子量—脫去的水分子數(shù)×18=100×128-98×18

2.多個氨基酸形成的5條肽鏈，至少含有多少個氨基，至少含有多少個羧()