2.4蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者第2課時課件-高一上學(xué)期生物人教版必修1

第4節(jié)蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者

第2章

組成細(xì)胞的物質(zhì)（第2課時）？氨基酸21種蛋白質(zhì)1010～1012種

為什么氨基酸的種類如此有限，卻構(gòu)成了種類繁多、功能多樣的蛋白質(zhì)呢？蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性CCOOHHNR2HHCCOOHHNR1HH+CCOOHHNR2HHCOOHHHNH2OCCOHNR1HH肽鍵脫水縮合：氨基酸之間相互連接而脫去水的過程。肽鍵：連接兩個氨基酸的那個化學(xué)鍵。1.氨基酸的結(jié)合方式:二肽:由兩個氨基酸分子縮合而成的化合物?！舅伎肌棵摮鰜淼腍2O中的H和O分別來自于哪里？H：氨基和羧基O：羧基31.氨基酸的結(jié)合方式:CHCOOHR2HNOHHCCHR1NH2COCHR2HNOH2OH2O肽鍵肽鍵三肽以此類推，多個氨基酸分子脫水縮合而成的含有多個肽鍵的化合物，叫多肽（通常呈鏈狀結(jié)構(gòu)，肽鏈）。1.氨基酸的結(jié)合方式: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？視頻資料：蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)

從氨基酸到蛋白質(zhì)大致有哪些結(jié)構(gòu)層次？氨基酸之間脫水縮合形成肽鏈1肽鏈進(jìn)行進(jìn)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(fù)雜空間結(jié)構(gòu)4一條肽鏈的特定區(qū)域進(jìn)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2.蛋白質(zhì)的形成從氨基酸到蛋白質(zhì)大致有哪些結(jié)構(gòu)層次？氨基酸脫水縮合二肽三肽……多肽鏈蛋白質(zhì)的形成有哪些層次？一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)分子盤曲折疊C、HO、N等元素更復(fù)雜空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)多條肽鏈32.蛋白質(zhì)的形成思考討論P(yáng)311．下列能正確表示蛋白質(zhì)分子由簡到繁的結(jié)構(gòu)層次的是（）①氨基酸②C、H、O、N等元素③氨基酸分子之間脫水縮合④多肽⑤形成一定的空間結(jié)構(gòu)A．①③④②⑤ B．②①④③⑤C．②①③⑤④ D．②①③④⑤【練習(xí)與應(yīng)用】D(P38復(fù)習(xí)與提高)7.由許多氨基酸縮合而成的肽鏈，經(jīng)過盤曲折疊才能形成具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)。下列有關(guān)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性原因的敘述，錯誤的是(

)A.組成肽鏈的化學(xué)元素不同B.

肽鏈的盤曲折疊方式不同C.組成蛋白質(zhì)的氨基酸排列順序不同D.組成蛋白質(zhì)的氨基酸種類和數(shù)量不同A【練習(xí)與應(yīng)用】氨基酸之間能夠形成氫鍵等，從而使得肽鏈能盤曲、折疊，形成具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)分子。2.蛋白質(zhì)的形成:氨基酸之間脫水縮合形成多肽鏈一條多肽鏈的特定區(qū)域進(jìn)行有規(guī)律的盤曲折疊這條肽鏈進(jìn)一步盤繞形成一定的空間結(jié)構(gòu)—SH—SH+—S—S—+—2H許多蛋白質(zhì)分子都含有兩條或多條肽鏈，它們通過一定的化學(xué)鍵如二硫鍵相互結(jié)合在一起。二硫鍵兩條肽鏈2.蛋白質(zhì)的形成:構(gòu)成蛋白質(zhì)的這些多肽鏈不呈直線，也不在同一個平面上，而是形成更為復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)。例如，血紅蛋白是含四條多肽鏈的蛋白質(zhì)分子，含有574個氨基酸分子；胰島素是由17種氨基酸、51個氨基酸形成兩條肽鏈而組成圖3-3血紅蛋白分子空間結(jié)構(gòu)圖2.蛋白質(zhì)的形成:進(jìn)入人體消化道的蛋白質(zhì)食物，需用經(jīng)過哪些消化酶的作用才能分解為氨基酸？這些氨基酸需要經(jīng)過怎樣的過程才能變?yōu)槿梭w的蛋白質(zhì)？人體和食物食物中蛋白質(zhì)一樣嗎？蛋白質(zhì)胃蛋白酶胰蛋白酶多肽腸肽酶氨基酸氨基酸進(jìn)入人體細(xì)胞后，要脫水縮合形成二肽、三肽、多肽，由多肽鏈盤曲折疊構(gòu)成人體的蛋白質(zhì)。不一樣，人體蛋白質(zhì)具有完成人體生命活動的結(jié)構(gòu)和功能。32.蛋白質(zhì)的形成思考討論P(yáng)31如果用21個不同的字母代表21種氨基酸，由10個氨基酸組成的十肽，能形成多少種？2110種十肽21212121212121212121若由100個氨基酸組成的多肽長鏈，能形成多少種？1000個氨基酸能形成多少種多肽鏈呢？試著說出蛋白質(zhì)種類多種多樣的原因。21100種多肽鏈211000種多肽鏈3.蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性思考討論P(yáng)31構(gòu)成肽鏈的氨基酸種類不同，肽鏈的結(jié)構(gòu)則不同；

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。動動腦構(gòu)成肽鏈的氨基酸數(shù)目不同，肽鏈的結(jié)構(gòu)則不同；構(gòu)成肽鏈的氨基酸排列順序不同，肽鏈的結(jié)構(gòu)則不同；肽鏈的盤曲、折疊方式及其形成的空間結(jié)構(gòu)不同。

肽鏈方面

氨基酸方面α-螺旋β-折疊4.蛋白質(zhì)功能的多樣性每一種蛋白質(zhì)分子都有與它所承擔(dān)功能相適應(yīng)的獨(dú)特結(jié)構(gòu)，如果氨基酸序列改變或蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)改變，就可能會影響其功能。正常血紅蛋白異常血紅蛋白鐮狀細(xì)胞貧血患者的血紅蛋白運(yùn)輸氧的能力會大為削弱4.蛋白質(zhì)功能的多樣性人類許多疾病與人體細(xì)胞內(nèi)肽鏈的折疊錯誤有關(guān)，如囊性纖維病、阿爾茨海默癥、帕金森病等氨基酸的數(shù)目成千上萬，不同種類氨基酸的排列順序千差萬別，肽鏈的盤曲、折疊方式及其形成的空間結(jié)構(gòu)千差萬別結(jié)構(gòu)多樣種類繁多功能多樣決定功能蛋白結(jié)構(gòu)蛋白(組成細(xì)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(yùn)輸免疫1．判斷下列有關(guān)蛋白質(zhì)的表述是否正確。（1）蛋白質(zhì)徹底水解的產(chǎn)物是氨基酸。 ()（2）氨基酸僅通過脫水縮合的方式就可以形成蛋白質(zhì)。()（3）只有細(xì)胞內(nèi)才有蛋白質(zhì)分布。()（4）蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)與其功能密切相關(guān)。()概念檢測P32√××√與生活的聯(lián)系吃煮熟的雞蛋、肉類等更容易消化，這是為什么？高溫使蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)變得伸展、松散易被蛋白酶水解視頻：蛋白質(zhì)的變性蛋白質(zhì)在某些物理和化學(xué)因素作用下其特定的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，導(dǎo)致其理化性質(zhì)的改變和生物活性喪失的現(xiàn)象，稱為蛋白質(zhì)變性。變性因素：高溫、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、重金屬鹽、酒精等。注意：變性不可逆，只是空間結(jié)構(gòu)改變，肽鍵一般不斷裂。與生活的聯(lián)系鹽析過程蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)沒有發(fā)生變化(可逆)。視頻：蛋白質(zhì)的鹽析與生活的聯(lián)系注意：鹽析過程蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)沒有發(fā)生變化，變化是可逆的。實(shí)例：在雞蛋清中加一些食鹽，會看到白色絮狀物，兌水稀釋后絮狀物消失。加入清水稀釋蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)變化嗎？蛋白質(zhì)在某些鹽（如氯化鈉、硫酸鈉等）的溶液中溶解度降低而析出的現(xiàn)象，稱為蛋白質(zhì)鹽析。降低鹽溶液濃度后，蛋白質(zhì)又會重新溶解。與生活的聯(lián)系蛋白質(zhì)的水解、鹽析、變性水解∶根據(jù)蛋白質(zhì)的水解程度，可以分為完全水解和部分水解兩種。完全水解（或稱徹底水解），得到的水解產(chǎn)物是各種氨基酸的混合物；部分水解（或稱不完全水解），得到的產(chǎn)物是各種大小不等的肽段和氨基酸。蛋白質(zhì)可以被酸、堿或蛋白酶催化水解。變性∶是指蛋白質(zhì)在某些物理和化學(xué)因素作用下其特定的空間構(gòu)象被改變，從而導(dǎo)致其理化性質(zhì)的改變和生物活性的喪失。能導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性失活的因素有強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、高溫、紫外線、重金屬鹽等。蛋白質(zhì)變性是空間構(gòu)象發(fā)生改變，不涉及肽鍵的斷裂。鹽析∶向某些蛋白質(zhì)溶液中加入某些無機(jī)鹽溶液后，可以降低蛋白質(zhì)的溶解度，使蛋白質(zhì)凝聚而從溶液中析出，這種作用叫作鹽析，是物理變化，可復(fù)原。小結(jié)１、肽鏈中的肽鍵數(shù)與氨基酸個數(shù)的關(guān)系：氨基酸肽鍵肽鍵數(shù)=6－1肽鍵數(shù)=8－2肽鍵數(shù)=氨基酸數(shù)－肽鏈數(shù)

=n－m

=脫去水分子個數(shù)肽鍵數(shù)=3－1四、蛋白質(zhì)的相關(guān)計(jì)算二肽●-● ●-●-●多肽●-●-……-● ●-●-……-● ●-●-……-●…..2氨基酸數(shù)肽鍵數(shù)肽鏈數(shù)脫去水分子數(shù)1113122n1n-1n-1n2n-2n-2 ●-●-……-● ●-●-……-●…..(m條鏈)nmn-mn-m三肽２、蛋白質(zhì)中游離氨基、羧基數(shù)目與肽鏈的關(guān)系：至少含有的氨基數(shù)=至少含有的羧基數(shù)

=

肽鏈數(shù)肽鏈數(shù)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(jì)算公式：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)×181、某種蛋白質(zhì)是由1條多肽鏈構(gòu)成的，共含

100個氨基酸，若每個氨基酸分子質(zhì)量平均是120，則該蛋白質(zhì)的相對分子量是？2、某種蛋白質(zhì)是由3條多肽鏈構(gòu)成的，共含

1000個氨基酸，若每個氨基酸分子質(zhì)量平均是120，則該蛋白質(zhì)的相對分子量是？120×100-(100-1)×18=102181000×120-(1000-3)×18=103054根據(jù)下面圖解，回答問題：

（1）該圖中，①表示

，③表示

，⑦表示

。（2）該化合物由

個氨基酸分子失去

個水分子而形成，這種反應(yīng)叫

反應(yīng)。（3）該化合物含有

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

決定的。（5）如果圖中氨基酸的平均分子量為180，則該化合物的分子量是

。氨基

肽鍵

羧基

四肽(多肽)

三

四

三

脫水縮合

R基

—CNH2HH—C—ON—HC—CH3HCOOH—C—ON—HC—HCH2CONH2—C—ON—HHCH2CCOOH①②③④⑥⑤⑦⑧⑨180×