生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者-蛋白質(zhì) 教學(xué)課件

第二節(jié)生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者

—蛋白質(zhì)第一頁，共四十六頁。大頭娃娃事件

據(jù)阜陽市人民醫(yī)院郭玉淮大夫介紹，一年多來，僅他們醫(yī)院就收治了60多個(gè)得“大頭怪病”的娃娃，有時(shí)候一來就好幾個(gè)，而且基本在6個(gè)月以下、來自農(nóng)村。因?yàn)閲?yán)重缺乏營養(yǎng)，這些嬰兒多已停止生長，有的甚至越長越輕、越小。阜南新村鎮(zhèn)陳娃3個(gè)月時(shí)7.5公斤重，到7個(gè)月時(shí)銳減到6公斤，頭發(fā)脫落，不吃不喝，頭臉肥大，全身水腫；利辛縣馬店鎮(zhèn)王寶成，出生時(shí)4公斤重，3個(gè)月后卻減至3公斤，全身浮腫、低燒不退、時(shí)常嘔吐?！按箢^怪病”正吞噬著農(nóng)村娃娃嫩芽般的生命。趙永醫(yī)生告訴記者，前些天一位嬰兒全身浮腫得特別厲害，感覺積水要從皮膚向外滲，后醫(yī)治無效，不幸身亡。為什么這些嬰幼兒會(huì)出現(xiàn)這樣的癥狀？第二頁，共四十六頁?；仡櫯f知整體感悟

請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)日常生活常識(shí)回答下列問題1、你知道人體需要哪些營養(yǎng)成分嗎？2、哪些食物中富含蛋白質(zhì)？3、食物中的蛋白質(zhì)是怎樣被人體吸收利用的？第三頁，共四十六頁。

食物中的蛋白質(zhì)必需經(jīng)消化，分解成氨基酸，才能被人體吸收，用于自身蛋白質(zhì)的合成蛋白質(zhì)——————多肽——————氨基酸胃蛋白酶、胰蛋白酶腸肽酶即，氨基酸是蛋白質(zhì)的基本單位第四頁，共四十六頁。為什么蛋白質(zhì)要分解才能被吸收呢？討論：血紅蛋白的分子式：C3032H4816O812N780S8Fe4從這個(gè)分子式中可以看出：蛋白質(zhì)是一個(gè)大分子物質(zhì)。蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量可以從幾千到幾百萬，甚至上千萬。這么大的分子細(xì)胞是很難吸收的，須要分解成小分子的氨基酸來吸收。蛋白質(zhì)主要由C、H、O、N元素來構(gòu)成。有些蛋白質(zhì)還含有S、Fe、Mn、Zn等元素。其中S是蛋白質(zhì)的標(biāo)志性元素。第五頁，共四十六頁。組成蛋白質(zhì)的基本單位-------氨基酸第六頁，共四十六頁。

參看下面的小資料，對(duì)氨基酸先有一個(gè)大致的了解1、氨基酸是一種小分子有機(jī)物2、它的分子中同時(shí)含有（—NH2）氨基和羧基（—COOH），所以氨基酸具有酸堿兩性3、生物體中組成蛋白質(zhì)的氨基酸有20種

觀察下面幾種常見的氨基酸的分子結(jié)構(gòu)式，想一想它們分子結(jié)構(gòu)中的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)。第七頁，共四十六頁。CHNH2HCOOH甘氨酸CHNH2CHCOOHCH3CH3纈氨酸CHNH2COOHCH3CHNH2CHCOOHCH3CH3CH2亮氨酸丙氨酸第八頁，共四十六頁。氨基酸的結(jié)構(gòu)通式氨基酸的種類和性質(zhì)是由R基的不同所決定的

氨基

羧基OCOHNHH

R|CH側(cè)鏈基團(tuán)第九頁，共四十六頁。氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)每個(gè)氨基酸分子都至少有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基的意思是，氨基酸分之中的氨基和羧基的數(shù)目至少各一個(gè)，也可以是幾個(gè)，原因是R基團(tuán)中可能還含有氨基或者羧基。如：每個(gè)氨基酸至少有一個(gè)氨基(-NH2)和一個(gè)羧基(-COOH)，并且氨基和羧基連在同一個(gè)碳原子上。谷氨酸賴氨酸第十頁，共四十六頁。氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)每個(gè)氨基酸至少有一個(gè)氨基(-NH2)和一個(gè)羧基(-COOH)，并且氨基和羧基連在同一個(gè)碳原子上。在構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸中，至少有一個(gè)氨基和羧基連在同一個(gè)碳原子上，其意思是說：氨基和羧基不是連接在同一個(gè)碳原子上的氨基酸不是構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸。我們將一個(gè)氨基和羧基連在同一個(gè)碳原子上這樣的氨基酸稱為：α-氨基酸第十一頁，共四十六頁。

找一找下列氨基酸中的氨基、羧基和—R基，說一說它們?yōu)槭裁词前被酑OOHCHCH2H2NCOOH天冬氨酸COOHCH(CH2)4H2N賴氨酸NH2深入探究把握精髓第十二頁，共四十六頁。問題探討：下列物質(zhì)是組成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸嗎?為什么？CH2H2NCOOHCH2BCH2OHCH2H2NDCOOHCH2H2NACHH2NCOOHCOOHCH2C√√××第十三頁，共四十六頁。CCOOHCH3HOOCHCNH2CH3H2NHCHHOOCHCH2NH2CNH2HOOCHCH2NH2CHNH2HOOCCHNH2HOOC12345√√第十四頁，共四十六頁。氨基酸中心碳原子周圍的四個(gè)基團(tuán)或原子的位子是否可以調(diào)換？討論：可以。氨基酸分子不是平面結(jié)構(gòu)，而是具有一定空間立體結(jié)構(gòu)。第十五頁，共四十六頁。討論：我們知道，我們?nèi)粘３缘氖澄镏泻泻芏嗟鞍踪|(zhì)供我們?nèi)梭w消化成氨基酸吸收提供營養(yǎng)物質(zhì)，但我們還是在生活中看到一些商家賣各種氨基酸口服液。這是為什么呢？非必需氨基酸必需氨基酸氨基酸人體可自身合成的氨基酸，共12種。人體不能自身合成的氨基酸，共8種。纈氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、甲硫氨酸、色氨酸、蘇氨酸、賴氨酸（攜一兩本單色書來）第十六頁，共四十六頁。

生活中各種食物的蛋白質(zhì)營養(yǎng)價(jià)值一樣嗎？食物蛋白質(zhì)含量營養(yǎng)價(jià)值鮮奶類(1.5-3.8)%主要含酪蛋白和豐富的賴氨酸，但白蛋白含量較低禽肉類(12-22)%必需氨基酸比值接近肉、蛋類。魚肉類(15-20)%氨基酸比較豐富但色氨酸含量較低。五谷類(7-16)%必需氨基酸不平衡，一般缺乏賴氨酸，亮氨酸過高，氨基酸利用率低單一吃某一種食物營養(yǎng)均衡嗎？上述食物中的蛋白質(zhì)都是大分子物質(zhì)，是由很多很多個(gè)氨基酸組成的,氨基酸怎樣組成結(jié)構(gòu)復(fù)雜的蛋白質(zhì)呢?思考：第十七頁，共四十六頁。氨基酸之間的脫水縮合第十八頁，共四十六頁。深入探究把握精髓問題探討：氨基酸與氨基酸之間是如何連接起來形成蛋白質(zhì)的？1、兩個(gè)相鄰氨基酸之間的結(jié)合方式是怎樣的？兩個(gè)氨基酸分子縮合而成的化合物叫什么？2、連接兩個(gè)氨基酸分子的化學(xué)鍵叫什么？這個(gè)鍵是怎樣形成的？3、試著將課本上的甘氨酸和丙氨酸縮合成一個(gè)二肽。請(qǐng)認(rèn)真觀察P21的氨基酸形成蛋白質(zhì)的示意圖和閱讀P22頁第一個(gè)自然段，獨(dú)立思考下列問題，思考成熟后舉手發(fā)言。第十九頁，共四十六頁。脫水縮合氨基酸分子相互結(jié)合的方式：兩相氨基酸脫水縮合形成的物質(zhì)：二肽連接兩個(gè)氨基酸分子的化學(xué)鍵：肽鍵（－NH－CO－）第二十頁，共四十六頁。氨基酸的結(jié)合方式：脫水縮合H2O+

—CNH2HR1—C—ON—H

C—HR2COOH肽鍵（二肽）H2OOHNHR1

—C—C—OH2+—NHR2OH

—C—COHH+

注意：肽鍵的寫法形成一個(gè)二肽的同時(shí)會(huì)有一分子水生成。這一分子水中的二個(gè)H一個(gè)來自氨基酸的羧基，一個(gè)來自另一氨基酸的氨基，那個(gè)氧來自氨基酸的羧基第二十一頁，共四十六頁。H2O++—NHR2OH

—C—COHH

—CNH2HR1—C—ON—H

C—HR2C—OHOHCR1

—CNH2—C—ON—H

C—HR2

—C——NHR2OHCOHO（二肽）（三肽）（多肽）（四肽）三肽或三肽以上的化合物注意：由N個(gè)氨基酸形成就叫N肽第二十二頁，共四十六頁。A、6個(gè)氨基酸形成1條肽鏈時(shí)，形成幾個(gè)肽鍵？脫掉幾個(gè)水分子？B、n個(gè)氨基酸形成1條肽鏈時(shí)，形成幾個(gè)肽鍵？脫去幾個(gè)水分子？小結(jié)：在一條肽鏈中脫去的水分子數(shù)＝＝肽鍵數(shù)氨基酸總數(shù)－1氨基酸數(shù)目形成肽鏈數(shù)形成肽鍵數(shù)脫去水分子數(shù)目1nn-1n-1655有關(guān)蛋白質(zhì)計(jì)算1第二十三頁，共四十六頁。C、6個(gè)氨基酸形成2條肽鏈時(shí)，形成幾個(gè)肽鍵？脫去幾個(gè)水分子？D、n個(gè)氨基酸形成m條肽鏈時(shí)，形成幾個(gè)肽鍵？脫去幾個(gè)水分子？氨基酸數(shù)目形成肽鏈數(shù)形成肽鍵數(shù)脫去水分子數(shù)目1nmn－mn－m小結(jié)：在m條肽鏈中脫去的水分子數(shù)＝肽鍵數(shù)＝氨基酸總數(shù)－肽鏈的條數(shù)6625454有關(guān)蛋白質(zhì)計(jì)算肽鏈1:肽鏈2:第二十四頁，共四十六頁。E.一個(gè)由n個(gè)氨基酸形成的含有m條肽鏈的蛋白質(zhì)，氨基酸的平均分子質(zhì)量為a,則蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量？（注意環(huán)狀和-S-S-鍵的特殊情況，詳細(xì)見資料。）例題1組成人體的20種氨基酸的平均分子量是128，血紅蛋白由4條多肽鏈組成，共含有574個(gè)氨基酸，則血紅蛋白的分子質(zhì)量約為

A.73472；B.12800；C.63212；D.63140（C）有關(guān)蛋白質(zhì)計(jì)算思考：如果形成環(huán)狀的肽鏈呢？蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量＝氨基酸數(shù)×氨基酸的平均分子量－失去的水分子數(shù)×水的分子量，即蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量＝a·n-18(n-m)。第二十五頁，共四十六頁。至少0個(gè)an-18nannn1條環(huán)肽鏈至少m個(gè)an-18(n-m)an-mn-mnm條至少2個(gè)an-18(n-2)an-2n-2n2條至少1個(gè)an-18(n-1)an-1

n-1n1條氨基數(shù)目和羧基數(shù)目蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量氨基酸平均相對(duì)分子質(zhì)量脫去的水分子數(shù)肽鍵數(shù)氨基酸數(shù)肽鏈思考與討論有關(guān)蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)、肽鏈數(shù)、肽鍵數(shù)、脫水?dāng)?shù)和相對(duì)分子質(zhì)量的計(jì)算：至少m-z個(gè)an-18(n-m+z)an-m+zn-m+znm條肽鏈，其中z條環(huán)肽鏈第二十六頁，共四十六頁。G、100個(gè)氨基酸形成的2條肽鏈，至少含有多少個(gè)氨基，至少含有多少個(gè)羧基呢？CR1COHH2NCR2COOHHHNCOCR3HHN小結(jié)：n個(gè)氨基酸形成的m條肽鏈，至少含有

個(gè)氨基，至少含有

個(gè)羧基mm即這個(gè)蛋白質(zhì)中至少含有的氨基（羧基）數(shù)＝肽鏈數(shù)＝m。有關(guān)蛋白質(zhì)計(jì)算F、100個(gè)氨基酸形成的1條肽鏈，至少含有多少個(gè)氨基，至少含有多少個(gè)羧基呢？第二十七頁，共四十六頁。問題思考：氨基酸脫水縮合形成的肽鏈就是蛋白質(zhì)嗎？請(qǐng)認(rèn)真識(shí)別下面血紅蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)圖和由氨基酸形成蛋白質(zhì)的示意圖，獨(dú)立思考下列問題1、一個(gè)蛋白質(zhì)分子中只能含有一條肽鏈嗎？2、肽鏈?zhǔn)侨绾螛?gòu)成蛋白質(zhì)分子的？3、肽 鏈和蛋白質(zhì)的區(qū)別是什么？第二十八頁，共四十六頁。1、氨基酸如何組成蛋白質(zhì)氨基酸二肽三肽多肽一條多肽鏈折疊形成蛋白質(zhì)幾條多肽鏈折疊形成蛋白質(zhì)脫水縮合脫水縮合脫水縮合脫水縮合折疊盤曲成空間結(jié)構(gòu)或第二十九頁，共四十六頁。一個(gè)蛋白質(zhì)分子可以由一條或多條肽鏈構(gòu)成，這些肽鏈之間以一定的化學(xué)鍵連接起來。例如，二硫鍵（-S-S-）。在蛋白質(zhì)分子中肽鏈不呈直線，也不在一個(gè)平面上，而是形成更為復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)第三十頁，共四十六頁。蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)：二級(jí)結(jié)構(gòu)：多肽鏈本身的折疊和盤繞方式三級(jí)結(jié)構(gòu)：具有二級(jí)結(jié)構(gòu)的多肽鏈可以借助氫鍵和其他化學(xué)鍵（如二硫鍵）進(jìn)一步卷曲、折疊，形成更復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)。一級(jí)結(jié)構(gòu)：氨基酸在多肽中的排列順序和方式四級(jí)結(jié)構(gòu)：由兩個(gè)或兩個(gè)以上具有三級(jí)結(jié)構(gòu)的亞基聚合而成的空間結(jié)構(gòu)。注意：前一級(jí)結(jié)構(gòu)決定著下一級(jí)結(jié)構(gòu)。蛋白質(zhì)的任意一級(jí)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變都可能引起蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能的改變。如鐮刀型貧血癥。第三十一頁，共四十六頁。知識(shí)拓展

如果以代表不同的氨基酸，則下列幾種情況由氨基酸構(gòu)成的肽鏈?zhǔn)欠裣嗤?？并說明理由。動(dòng)動(dòng)腦氨基酸數(shù)目不同，肽鏈的結(jié)構(gòu)則不同；氨基酸種類不同，肽鏈的結(jié)構(gòu)則不同；第三十二頁，共四十六頁。氨基酸排列順序不同，肽鏈的結(jié)構(gòu)則不同；蛋白質(zhì)分子中的肽鏈條數(shù)和空間結(jié)構(gòu)不同，蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)也不同

請(qǐng)你以3種氨基酸脫水縮合為例，算一算它們能形成幾種三肽化合物蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)具有多樣性第三十三頁，共四十六頁。決定蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的多樣性的因素①氨基酸種類不同②氨基酸數(shù)目不同③氨基酸排列順序不同④蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)不同第三十四頁，共四十六頁。蛋白質(zhì)的功能第三十五頁，共四十六頁。

結(jié)合圖2-7閱讀課本P23頁，了解生物體內(nèi)的常見蛋白質(zhì)的功能，并將常見蛋白質(zhì)的功能總結(jié)出來第三十六頁，共四十六頁。許多蛋白質(zhì)是構(gòu)成細(xì)胞和生物體結(jié)構(gòu)的重要物質(zhì)。如羽毛、肌肉、頭發(fā)、蛛絲等的成分主要是蛋白質(zhì)。結(jié)構(gòu)蛋白：第三十七頁，共四十六頁。2、催化作用：細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)離不開酶的催化。絕大多數(shù)酶都是蛋白質(zhì)胃蛋白質(zhì)酶結(jié)晶3、運(yùn)輸作用：有些蛋白質(zhì)具有運(yùn)輸載體的功能。如血紅蛋白、載體蛋白。血紅蛋白第三十八頁，共四十六頁。4、調(diào)節(jié)生命活動(dòng)：有些蛋白質(zhì)起信息傳遞的作用，能夠調(diào)節(jié)機(jī)體的生命活動(dòng)，如胰島素、生長激素。細(xì)胞分泌胰島素5、免疫作用：抗體蛋白質(zhì)功能也具有多樣性蛋白質(zhì)功能多樣性是由其結(jié)構(gòu)多樣性所決定的第三十九頁，共四十六頁。一切生命活動(dòng)都離不開蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者第四十頁，共四十六頁。蛋白質(zhì)分子的概念圖元素組成C、H、O、N等氨基酸多肽蛋白質(zhì)功能具有多樣性分子結(jié)構(gòu)多樣性約20種基本單位COOHCHRH2N肽鍵第四十一頁，共四十六頁。拓展：蛋白質(zhì)的性質(zhì)1、蛋白質(zhì)的變性蛋白質(zhì)遇高溫、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、重金屬、乙醇、尿素或X射線