2.4+蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的承擔(dān)者課件-高一上學(xué)期生物人教版（2019）必修1

第4節(jié)

蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的承擔(dān)者SW生老師從某些動(dòng)物組織中提取的膠原蛋白，可以用來(lái)制作手術(shù)縫合線。手術(shù)后過(guò)一段時(shí)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(wèn)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(dòng)物提取的膠原蛋白制作手術(shù)縫合線，能夠被人體組織吸收，是因?yàn)榻M成動(dòng)物和人體的膠原蛋白是相似的物質(zhì)。2.這種縫合線發(fā)生什么樣的化學(xué)變化才能被吸收？這對(duì)你認(rèn)識(shí)蛋白質(zhì)的化學(xué)組成有什么啟示？這種手術(shù)縫合線要變成小分子物質(zhì)才能被吸收，初中學(xué)習(xí)過(guò)食物中的蛋白質(zhì)要分解成氨基酸才能被吸收，因此蛋白質(zhì)在化學(xué)組成上應(yīng)該能分為更小的分子。1.結(jié)構(gòu)蛋白：構(gòu)成細(xì)胞和生物體結(jié)構(gòu)的重要物質(zhì)頭發(fā)羽毛蛛絲一、蛋白質(zhì)的功能細(xì)胞間傳遞信息的調(diào)節(jié)蛋白（胰島素），通過(guò)蛋白質(zhì)間的特異性結(jié)合，實(shí)現(xiàn)信息的精準(zhǔn)傳遞。2.

信息傳遞（調(diào)節(jié)有機(jī)體的生命活動(dòng)）細(xì)胞中的化學(xué)反應(yīng)離不開酶的催化。絕大多數(shù)酶都是蛋白質(zhì)。3.

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

運(yùn)輸功能圖1圖2圖3有些蛋白質(zhì)具有免疫功能，人體內(nèi)的抗體是蛋白質(zhì)，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(jié)構(gòu)蛋白：肌肉、頭發(fā)、羽毛、蛛絲02調(diào)節(jié)生命活動(dòng)：胰島素（部分激素）05免疫功能：抗體04運(yùn)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(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！蛋白質(zhì)能夠承擔(dān)如此多樣的功能，這與蛋白質(zhì)的多樣性有關(guān)。人體內(nèi)有數(shù)萬(wàn)種不同的蛋白質(zhì)。據(jù)估計(jì)，生物界的蛋白質(zhì)種類多達(dá)1010~1012種。為什么蛋白質(zhì)能有這么多的種類和這么多樣的功能？這與它的組成和結(jié)構(gòu)有關(guān)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(lái)一本亮色書】嬰兒外加組氨酸。二、蛋白質(zhì)的基本組成單位——氨基酸8種（嬰兒有9種）人體細(xì)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(jié)構(gòu)具有什么共同特點(diǎn)？4.氨基酸之間的區(qū)別在于R基不同1.至少都含有一個(gè)氨基(-NH2)和一個(gè)羧基(-COOH)3.這個(gè)碳原子還連接一個(gè)氫原子和一個(gè)側(cè)鏈基團(tuán)（用R表示）2.都有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連接在同一個(gè)碳原子上01C、H、O、N、(S)5.元素組成：氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)2.氨基酸分子的結(jié)構(gòu)通式（21種）HH|H—N

CCOHOR氨基羧基側(cè)鏈基團(tuán)H2N—C—COOHRH簡(jiǎn)寫版“兩看法”判斷組成蛋白質(zhì)的氨基酸一看數(shù)量：每種氨基酸至少都含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基。二看位置：必須一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連接在同一個(gè)碳原子上。另外：這個(gè)碳原子還連接著一個(gè)氫和一個(gè)側(cè)鏈基團(tuán)，側(cè)鏈基團(tuán)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(zhì)：1010～1012蛋白質(zhì)是以氨基酸為基本單位構(gòu)成的生物大分子。氨基酸是如何組成蛋白質(zhì)的呢？思考·討論CHCOOHR2HN二肽CHR1H2NOHCOH2OH肽鍵三、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及多樣性脫水縮合:一個(gè)氨基酸分子的羧基(—COOH)和另一個(gè)氨基酸分子的氨基(-NH2)，脫去一分子水而連接起來(lái)，這種結(jié)合方式叫做脫水縮合。1、氨基酸的結(jié)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(gè)氨基酸分子縮合而成的含有多個(gè)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(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)分子。許多蛋白質(zhì)分子含有幾條肽鏈，它們通過(guò)一定的化學(xué)鍵（如二硫鍵）互相結(jié)合在一起。氨基酸脫水縮合過(guò)程蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)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P(yáng)31，回答下列問(wèn)題：（1）從氨基酸到蛋白質(zhì)大致有哪些結(jié)構(gòu)層次？（2）人體如何消化蛋白質(zhì)？經(jīng)過(guò)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(zhì)如果用21個(gè)不同的字母代表21種氨基酸，若寫出由10個(gè)氨基酸組成的長(zhǎng)鏈，可以寫出多少條互不相同的長(zhǎng)鏈？。10個(gè)氨基酸能夠組成2110條互不相同的長(zhǎng)鏈。蛋白質(zhì)種類多種多樣的原因都有哪些？（提示：一個(gè)蛋白質(zhì)分子往往含有成百上千個(gè)氨基酸）結(jié)構(gòu)決定功能，蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)千差萬(wàn)別蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性3、蛋白質(zhì)多樣性的原因每一種蛋白質(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(huì)影響其功能。正常紅細(xì)胞鐮狀紅細(xì)胞蛋白質(zhì)鑒定，與雙縮脲試劑作用仍顯紫色與社會(huì)的聯(lián)系鹽析在蛋白質(zhì)水溶液中加入中性鹽，隨著鹽濃度增大而使蛋白質(zhì)沉淀出來(lái)的現(xiàn)象變性蛋白質(zhì)在某些物理和化學(xué)因素作用下，其特定空間構(gòu)象被破壞，從而導(dǎo)致期理化性質(zhì)的改變和生物活性喪失的現(xiàn)象蛋白質(zhì)的鹽析和變性蛋白質(zhì)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(gè)氨基酸呢？n個(gè)氨基酸呢?(2)蛋白質(zhì)形成過(guò)程中脫去的水分子數(shù)與形成肽鍵數(shù)有什么關(guān)系?(3)形成的一條多肽鏈中至少有多少個(gè)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(gè)水脫水?dāng)?shù)=肽鍵數(shù)一條多肽鏈至少含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基四、蛋白質(zhì)合成和水解過(guò)程相關(guān)的計(jì)算(4)蛋白質(zhì)中的肽鍵數(shù)、脫水?dāng)?shù)以及氨基酸個(gè)數(shù)、肽鏈數(shù)有什么關(guān)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(zhì)中的肽鍵數(shù)=脫去水分子水?dāng)?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(zhì)中至少含有游離氨基、羧基的個(gè)數(shù)如何計(jì)算？①1條肽鏈至少含有

個(gè)游離氨基，

個(gè)游離羧基；②m條肽鏈至少含有

個(gè)游離氨基或羧基。

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

11m（6）蛋白質(zhì)的分子量計(jì)算減少的分子量=脫去水的個(gè)數(shù)（肽鍵數(shù)）×18蛋白質(zhì)分子量=氨基酸個(gè)數(shù)×氨基酸平均分子量—脫去水的個(gè)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(zhì)分子由1條多肽鏈組成，共有肽鍵99個(gè)，此蛋白質(zhì)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(duì)分子質(zhì)量12683

1782

（7）蛋白質(zhì)的水解例：若某蛋白質(zhì)由一條肽鏈構(gòu)成，蛋白質(zhì)發(fā)生水解斷開6個(gè)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(guò)來(lái)水解時(shí)，需消耗的水分子數(shù)=斷開的肽鍵數(shù)。思考：10個(gè)氨基酸形成一條肽鏈，共形成多少個(gè)肽鍵？失去多少個(gè)水分子？若氨基酸形成環(huán)狀的肽鏈呢？結(jié)論：鏈狀時(shí)，肽鍵數(shù)=脫去水分子數(shù)=氨基酸數(shù)—肽鏈數(shù)結(jié)論：環(huán)狀時(shí)，肽鍵數(shù)=脫去水分子數(shù)=氨基酸數(shù)10個(gè)氨基酸形成一條環(huán)狀肽鏈，共形成多少個(gè)肽鍵？失去多少個(gè)水分子？★特別提醒：計(jì)算多肽的相對(duì)分子質(zhì)量時(shí)，除了考慮水分子的減少外，還要考慮其他化學(xué)變化過(guò)程。如肽鏈上二硫鍵(-S-S-)的形成，一個(gè)-S-S-是有兩個(gè)-SH脫去兩個(gè)H原子連接而成的，即“-SH”+“-SH”→“-S-S-”+2H。所以當(dāng)有k個(gè)二硫鍵時(shí)，蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量=

na-18(n-m)

。-2k規(guī)律：蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量＝氨基酸數(shù)×氨基酸的平均分子質(zhì)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(jì)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(jié)課堂練習(xí)1、判斷下列有關(guān)蛋白質(zhì)的敘述是否正確（1）蛋白質(zhì)徹底水解的終產(chǎn)物是氨基酸（

）（2）氨基酸僅通過(guò)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)（

）（4）蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)與其功能密切相關(guān)（

）√XX√一、概念檢測(cè)2、相等質(zhì)量的下列食物中，蛋白質(zhì)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(zhì)中，屬于構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸的是（

）A4、下列物質(zhì)中不屬于蛋白質(zhì)的是（

）A.胰島素B.膽固醇C.胃蛋白酶D.抗體B二、拓展應(yīng)用1.民間有一種“吃什么補(bǔ)什么”的說(shuō)法，如吃魚眼能明目，喝虎骨酒可以壯筋骨。請(qǐng)你運(yùn)用本節(jié)所學(xué)的知識(shí)對(duì)這種說(shuō)法作出評(píng)價(jià)。食物中的蛋白質(zhì)是大分子有機(jī)物。它們都要被消化成細(xì)胞可以吸收的小分子物質(zhì)才能被人體吸收，這些小分子物質(zhì)都要在人體細(xì)胞內(nèi)重新合成不同的蛋白質(zhì)，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(lái)使用，它的基本組成單位是氨基酸。下面是該腦啡肽的結(jié)構(gòu)式?；卮鹣铝袉?wèn)題。(1)構(gòu)成一個(gè)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(yīng)；生成的水分