2.4+蛋白質是生命活動的承擔者課件-高一上學期生物人教版（2019）必修1

第4節(jié)

蛋白質是生命活動的承擔者SW生老師從某些動物組織中提取的膠原蛋白，可以用來制作手術縫合線。手術后過一段時間，這種縫合線就可以被人體組織吸收，從而避免拆線的痛苦。問題探討1.為什么這種縫合線可以被人體組織吸收？用某些動物提取的膠原蛋白制作手術縫合線，能夠被人體組織吸收，是因為組成動物和人體的膠原蛋白是相似的物質。2.這種縫合線發(fā)生什么樣的化學變化才能被吸收？這對你認識蛋白質的化學組成有什么啟示？這種手術縫合線要變成小分子物質才能被吸收，初中學習過食物中的蛋白質要分解成氨基酸才能被吸收，因此蛋白質在化學組成上應該能分為更小的分子。1.結構蛋白：構成細胞和生物體結構的重要物質頭發(fā)羽毛蛛絲一、蛋白質的功能細胞間傳遞信息的調(diào)節(jié)蛋白（胰島素），通過蛋白質間的特異性結合，實現(xiàn)信息的精準傳遞。2.

信息傳遞（調(diào)節(jié)有機體的生命活動）細胞中的化學反應離不開酶的催化。絕大多數(shù)酶都是蛋白質。3.

催化功能胃蛋白酶結晶有些蛋白質具有運輸功能（圖2為血紅蛋白示意圖，能運輸氧）。4.

運輸功能圖1圖2圖3有些蛋白質具有免疫功能，人體內(nèi)的抗體是蛋白質，可以幫助人體抵御病菌和病毒等抗原的侵害。5.免疫功能01結構蛋白：肌肉、頭發(fā)、羽毛、蛛絲02調(diào)節(jié)生命活動：胰島素（部分激素）05免疫功能：抗體04運輸功能：血紅蛋白03催化功能：大多數(shù)酶功能蛋白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！蛋白質能夠承擔如此多樣的功能，這與蛋白質的多樣性有關。人體內(nèi)有數(shù)萬種不同的蛋白質。據(jù)估計，生物界的蛋白質種類多達1010~1012種。為什么蛋白質能有這么多的種類和這么多樣的功能？這與它的組成和結構有關嗎？1.氨基酸分類（21種）必需氨基酸：非必需氨基酸：注：〔蛋(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;〕【甲攜來一本亮色書】嬰兒外加組氨酸。二、蛋白質的基本組成單位——氨基酸8種（嬰兒有9種）人體細胞不能合成的，必須從外界環(huán)境中直接獲取。13種，體內(nèi)可以合成。H2N—C—C—OHH|O||甘氨酸|HH2N—C—C—OHH|O||纈氨酸|CHCH3CH3H2N—C—C—OHH|O||丙氨酸|CH3H2N—C—C—OHH|O||纈氨酸|CH2|CHCH3CH3思考·討論氨基酸的結構具有什么共同特點？4.氨基酸之間的區(qū)別在于R基不同1.至少都含有一個氨基(-NH2)和一個羧基(-COOH)3.這個碳原子還連接一個氫原子和一個側鏈基團（用R表示）2.都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上01C、H、O、N、(S)5.元素組成：氨基酸的結構特點2.氨基酸分子的結構通式（21種）HH|H—N

CCOHOR氨基羧基側鏈基團H2N—C—COOHRH簡寫版“兩看法”判斷組成蛋白質的氨基酸一看數(shù)量：每種氨基酸至少都含有一個氨基和一個羧基。二看位置：必須一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上。另外：這個碳原子還連接著一個氫和一個側鏈基團，側鏈基團上可以有氨基或羧基。以下哪些是氨基酸？H2N—C—COOHH||HH2N—C—COOHH||CH2|CHCH3CH3H2N—C—C—COOHH||CHCH3CH3H2N—C—CH2—COOHH||CH3√√××①④③②氨基酸：21種蛋白質：1010～1012蛋白質是以氨基酸為基本單位構成的生物大分子。氨基酸是如何組成蛋白質的呢？思考·討論CHCOOHR2HN二肽CHR1H2NOHCOH2OH肽鍵三、蛋白質的結構及多樣性脫水縮合:一個氨基酸分子的羧基(—COOH)和另一個氨基酸分子的氨基(-NH2)，脫去一分子水而連接起來，這種結合方式叫做脫水縮合。1、氨基酸的結合方式——脫水縮合記憶小技巧：羧脫羥基（—OH）氨脫氫肽鍵CHCOOHR3HNOHHCCHR1H2NCOCHR2HNO二肽H2OH2O三肽肽鍵以此類推，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。多肽通常呈鏈狀，叫作肽鏈。肽鏈能盤曲、折疊，形成有一定空間結構的蛋白質分子。許多蛋白質分子含有幾條肽鏈，它們通過一定的化學鍵（如二硫鍵）互相結合在一起。氨基酸脫水縮合過程蛋白質的結構層次氨基酸二肽三肽四肽肌球蛋白血紅蛋白胰島素盤曲折疊思考?討論P31，回答下列問題：（1）從氨基酸到蛋白質大致有哪些結構層次？（2）人體如何消化蛋白質？經(jīng)過胃蛋白酶、胰蛋白酶、腸肽酶等多種水解酶的作用，才能分解為氨基酸。氨基酸二肽多肽蛋白質如果用21個不同的字母代表21種氨基酸，若寫出由10個氨基酸組成的長鏈，可以寫出多少條互不相同的長鏈？。10個氨基酸能夠組成2110條互不相同的長鏈。蛋白質種類多種多樣的原因都有哪些？（提示：一個蛋白質分子往往含有成百上千個氨基酸）結構決定功能，蛋白質的結構不同，其功能也不同氨基酸層面氨基酸的種類不同氨基酸的數(shù)量不同氨基酸的排列順序千變?nèi)f化肽鏈層面多肽鏈盤曲、折疊的方式及其形成的空間結構千差萬別蛋白質結構的多樣性3、蛋白質多樣性的原因每一種蛋白質分子都有與它所承擔功能相適應的獨特結構，如果氨基酸序列改變或蛋白質的空間結構改變，就可能會影響其功能。正常紅細胞鐮狀紅細胞蛋白質鑒定，與雙縮脲試劑作用仍顯紫色與社會的聯(lián)系鹽析在蛋白質水溶液中加入中性鹽，隨著鹽濃度增大而使蛋白質沉淀出來的現(xiàn)象變性蛋白質在某些物理和化學因素作用下，其特定空間構象被破壞，從而導致期理化性質的改變和生物活性喪失的現(xiàn)象蛋白質的鹽析和變性蛋白質鹽析與變性(1)兩分子氨基酸脫水縮合的產(chǎn)物是什么?三個氨基酸呢？n個氨基酸呢?(2)蛋白質形成過程中脫去的水分子數(shù)與形成肽鍵數(shù)有什么關系?(3)形成的一條多肽鏈中至少有多少個氨基和羧基?二肽和1分子水,三肽和2分子水,多肽和(n-1)個水脫水數(shù)=肽鍵數(shù)一條多肽鏈至少含有一個氨基和一個羧基四、蛋白質合成和水解過程相關的計算(4)蛋白質中的肽鍵數(shù)、脫水數(shù)以及氨基酸個數(shù)、肽鏈數(shù)有什么關系？氨基酸肽鍵肽鍵數(shù)=6－1肽鍵數(shù)=8－2肽鍵數(shù)=3－1肽鍵數(shù)=2－1脫掉的水分子數(shù)呢？規(guī)律：蛋白質中的肽鍵數(shù)=脫去水分子水數(shù)=氨基酸數(shù)-肽鏈數(shù)=n-m

注：n為氨基酸數(shù)，m為肽鏈數(shù)（5）蛋白質中至少含有游離氨基、羧基的個數(shù)如何計算？①1條肽鏈至少含有

個游離氨基，

個游離羧基；②m條肽鏈至少含有

個游離氨基或羧基。

規(guī)律：至少含有游離氨基或羧基的個數(shù)=肽鏈數(shù)=m

11m（6）蛋白質的分子量計算減少的分子量=脫去水的個數(shù)（肽鍵數(shù)）×18蛋白質分子量=氨基酸個數(shù)×氨基酸平均分子量—脫去水的個數(shù)×18

=n×a—(n—m)×18例：已知氨基酸的平均分子量是128，現(xiàn)有一蛋白質分子由1條多肽鏈組成，共有肽鍵99個，此蛋白質的分子量接近（）減少的水分子量是多少（）？注：n為氨基酸數(shù)，m為肽鏈數(shù),a為氨基酸的平均相對分子質量12683

1782

（7）蛋白質的水解例：若某蛋白質由一條肽鏈構成，蛋白質發(fā)生水解斷開6個肽鍵，則需要消耗幾分子水？由于形成的肽鍵數(shù)=脫去的水分子數(shù)，反過來水解時，需消耗的水分子數(shù)=斷開的肽鍵數(shù)。思考：10個氨基酸形成一條肽鏈，共形成多少個肽鍵？失去多少個水分子？若氨基酸形成環(huán)狀的肽鏈呢？結論：鏈狀時，肽鍵數(shù)=脫去水分子數(shù)=氨基酸數(shù)—肽鏈數(shù)結論：環(huán)狀時，肽鍵數(shù)=脫去水分子數(shù)=氨基酸數(shù)10個氨基酸形成一條環(huán)狀肽鏈，共形成多少個肽鍵？失去多少個水分子？★特別提醒：計算多肽的相對分子質量時，除了考慮水分子的減少外，還要考慮其他化學變化過程。如肽鏈上二硫鍵(-S-S-)的形成，一個-S-S-是有兩個-SH脫去兩個H原子連接而成的，即“-SH”+“-SH”→“-S-S-”+2H。所以當有k個二硫鍵時，蛋白質的相對分子質量=

na-18(n-m)

。-2k規(guī)律：蛋白質的相對分子質量＝氨基酸數(shù)×氨基酸的平均分子質量－18×脫去水分子數(shù)－2×二硫鍵的數(shù)目

。（8）N、O原子數(shù)計算N原子數(shù)=肽鏈數(shù)+肽鍵數(shù)+R基中N原子數(shù)=氨基酸數(shù)+R基中N原子數(shù)O原子數(shù)=肽鏈數(shù)*2+肽鍵數(shù)+R基中O原子數(shù)課堂總結課堂練習1、判斷下列有關蛋白質的敘述是否正確（1）蛋白質徹底水解的終產(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（

）（3）只有細胞內(nèi)才有蛋白質（

）（4）蛋白質的空間結構與其功能密切相關（

）√XX√一、概念檢測2、相等質量的下列食物中，蛋白質含量最多的是（

）A.燒牛肉B.烤甘薯C.饅頭D.米飯A3、下列物質中，屬于構成蛋白質的氨基酸的是（

）A4、下列物質中不屬于蛋白質的是（

）A.胰島素B.膽固醇C.胃蛋白酶D.抗體B二、拓展應用1.民間有一種“吃什么補什么”的說法，如吃魚眼能明目，喝虎骨酒可以壯筋骨。請你運用本節(jié)所學的知識對這種說法作出評價。食物中的蛋白質是大分子有機物。它們都要被消化成細胞可以吸收的小分子物質才能被人體吸收，這些小分子物質都要在人體細胞內(nèi)重新合成不同的蛋白質，在人體內(nèi)執(zhí)行不同的功能。2.某種腦啡肽具有鎮(zhèn)痛作用，可以作為藥物來使用，它的基本組成單位是氨基酸。下面是該腦啡肽的結構式?；卮鹣铝袉栴}。(1)構成一個腦啡肽的氨基酸數(shù)目是__________；有__________種氨基酸參與了脫水縮合反應；生成的水分