蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者（課件）-高一生物教學(xué)資源（人教版2019必修1）

蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者問題探討

從某些動(dòng)物組織中提取的膠原蛋白，可以用來制作手術(shù)縫合線。手術(shù)后過一段時(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。

討論

1．為什么這種縫合線可以被人體組織吸收？

2．這種縫合線發(fā)生什么樣的化學(xué)變化才能被吸收？這對你認(rèn)識蛋白質(zhì)的化學(xué)組成有什么啟示？

這種手術(shù)縫合線要變?yōu)樾》肿游镔|(zhì)才能被吸收。啟示：蛋白質(zhì)在化學(xué)組成上應(yīng)該可以分為更小的分子。因?yàn)榻M成動(dòng)物和人體的膠原蛋白是相似的物質(zhì)。組成細(xì)胞的有機(jī)物中含量最多的就是蛋白質(zhì)。從化學(xué)角度看，蛋白質(zhì)也是目前已知的結(jié)構(gòu)最復(fù)雜、功能最多樣的分子。細(xì)胞核中的遺傳信息，往往要表達(dá)成蛋白質(zhì)才能起作用。蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者。如何理解？蛋白質(zhì)的功能可以說，細(xì)胞的各項(xiàng)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。1.結(jié)構(gòu)蛋白：2.催化：3.運(yùn)輸：4.信息傳遞：5.防御：如肌肉、頭發(fā)、羽毛、蛛絲等的成分主要是蛋白質(zhì)。絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)。如血紅蛋白。如胰島素能傳遞信息,調(diào)節(jié)機(jī)體的生命活動(dòng)。如抗體具有免疫功能。5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？蛋白質(zhì)的基本組成單位--氨基酸作為手術(shù)縫合線的膠原蛋白之所以能被人體組織吸收，是因?yàn)槟z原蛋白被分解為可以被人體吸收的氨基酸在人體中，組成蛋白質(zhì)的氨基酸有21種。氨基酸是組成蛋白質(zhì)的基本單位。氨基酸的結(jié)構(gòu)是怎樣的呢？CHH2NHCOOH甘氨酸CHH2NCHCOOHCH3CH3纈氨酸CHH2NCOOHCH3CHH2NCHCOOHCH3CH3CH2亮氨酸丙氨酸氨基羧基側(cè)鏈基團(tuán)1、下列四種氨基酸的結(jié)構(gòu)有什么共同特點(diǎn)？2、“氨基酸”這一名詞與其分子結(jié)構(gòu)有怎樣的對應(yīng)關(guān)系？試一試,能不能推導(dǎo)出氨基酸的結(jié)構(gòu)通式？氨基酸之間的區(qū)別在于R基不同。氨基酸代表了其結(jié)構(gòu)中的主要成分--氨基和羧基結(jié)構(gòu)特點(diǎn)每種氨基酸至少有一個(gè)氨基(-NH2)和一個(gè)羧基(-COOH)，并且都有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連在同一個(gè)碳原子上。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)。HCRHNCOOHH側(cè)鏈基團(tuán)氨基羧基101.根據(jù)氨基酸的結(jié)構(gòu)通式，分析組成蛋白質(zhì)的元素有哪些？2.組成蛋白質(zhì)的氨基酸至少都有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基，“至少”的涵義是什么？如果氨基酸分子中不止一個(gè)氨基和一個(gè)羧基，其他的氨基和羧基又位于什么位置？特別提醒：氨基、羧基、R基的正確書寫格式分別為：－NH2、－COOH、－R(千萬不要忘記原子團(tuán)前要有短線“—”)思考?討論？提示：至少含有C、H、O、N四種元素。提示：氨基酸分子中的氨基和羧基的數(shù)目至少各1個(gè)，也可以是幾個(gè)。其他的氨基和羧基位于R基上。

組成人體蛋白質(zhì)的氨基酸有21種，其中有8種是人體細(xì)胞不能合成的，它們是賴氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋（甲硫）氨酸、蘇氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、纈氨酸，這些氨基酸必須從外界環(huán)境中獲取，因此，被稱為必需氨基酸。經(jīng)常食用奶制品、肉類、蛋類和大豆制品，人體一般就不會(huì)缺乏必需氨基酸。另外13種氨基酸是人體細(xì)胞能夠合成的，叫作非必需氨基酸。與社會(huì)的聯(lián)系營養(yǎng)學(xué)家認(rèn)為,最好的飲食其實(shí)是平衡膳食,要增加食物的多樣性和均衡性,五谷雜糧、肉類等要均衡。試從氨基酸角度分析平衡膳食的合理性。提示:組成蛋白質(zhì)的氨基酸有必需氨基酸和非必需氨基酸兩類,必需氨基酸人體細(xì)胞不能合成,只能從外界食物獲取,平衡膳食可保證人體對必需氨基酸的攝入,利于身體健康。在人體中，組成蛋白質(zhì)的氨基酸有21種，但人體內(nèi)有數(shù)萬種不同的蛋白質(zhì)。種類有限的氨基酸是如何構(gòu)成種類繁多、功能多樣的蛋白質(zhì)呢？

1.氨基酸的結(jié)合方式HO

NH2－C－C－

R1OHH

－NH－C－COOH

R3HH羧基氨基

HH

－N－C－CO

R2H2O肽鍵二肽OHH2O三肽肽鍵－小結(jié)：氨基酸→二肽→三肽→……→多肽（鏈）蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性蛋白質(zhì)是以氨基酸為單位構(gòu)成的生物大分子。由于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。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。

2.肽鏈形成蛋白質(zhì)這些肽鏈不呈直線，也不在同一個(gè)平面上，而是形成更為復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)。例如，血紅蛋白是一種由574個(gè)氨基酸組成的蛋白質(zhì)，含四條多肽鏈。1從氨基酸到蛋白質(zhì)大致有哪些結(jié)構(gòu)層次？2．進(jìn)入人體消化道的蛋白質(zhì)食物，要經(jīng)過哪些消化酶的作用才能分解為氨基酸？這些氨基酸進(jìn)入人體細(xì)胞后，需經(jīng)過怎樣的過程才能變?yōu)槿梭w的蛋白質(zhì)？人體中的蛋白質(zhì)和食物中的蛋白質(zhì)會(huì)一樣嗎？3．如果用20個(gè)不同的字母代表20種氨基酸，若寫出由10個(gè)氨基酸組成的長鏈，可以寫出多少條互不相同的長鏈？試著說出蛋白質(zhì)種類多種多樣的原因（提示：一個(gè)蛋白質(zhì)分子往往含有成百上千個(gè)氨基酸）。思考?討論？氨基酸→二肽→三肽→……→多肽→一條或幾條多肽鏈盤曲折疊形成蛋白質(zhì)。食物中的蛋白質(zhì)要經(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。這些氨基酸進(jìn)入人體細(xì)胞后，要脫水縮合形成二肽、三肽…多肽，由多肽構(gòu)成人體蛋白質(zhì)。人體蛋白質(zhì)與食物中的蛋白質(zhì)不一樣，其具有完成人體生命活動(dòng)的結(jié)構(gòu)和功能。2110。氨基酸的數(shù)目、種類、排列順序的多樣性及復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)。

3.蛋白質(zhì)多樣性的原因在細(xì)胞內(nèi)，組成一種蛋白質(zhì)的氨基酸數(shù)目可能成千上萬，氨基酸形成肽鏈時(shí)，不同種類氨基酸的排列順序千變?nèi)f化，肽鏈的盤曲、折疊方式及其形成的空間結(jié)構(gòu)千差萬別，因此，蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)極其多樣，這就是細(xì)胞中蛋白質(zhì)種類繁多的原因。歸納每一種蛋白質(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。

蛋白質(zhì)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)象被破壞，從而導(dǎo)致其理化性質(zhì)的改變和生物活性喪失的現(xiàn)象。例如，雞蛋、肉類經(jīng)煮熟后蛋白質(zhì)變性就不能恢復(fù)原來狀態(tài)。原因是高溫使蛋白質(zhì)分子的空間結(jié)構(gòu)變得伸展、松散，容易被蛋白酶水解，因此吃熟雞蛋、熟肉容易消化。又如，經(jīng)過加熱、加酸、加酒精等引起細(xì)菌和病毒的蛋白質(zhì)變性，可以達(dá)到消毒、滅菌的目的。與社會(huì)的聯(lián)系理論聯(lián)系實(shí)際1、民間有一種“吃什么補(bǔ)什么”的說法，如吃魚眼能明目，喝虎骨酒可以壯筋骨。請你運(yùn)用本節(jié)所學(xué)的知識對這種說法作出評價(jià)。2、在評價(jià)各種食物中蛋白質(zhì)成分的營養(yǎng)價(jià)值時(shí)，人們格外注重其中必需氨基酸的種類和含量。這是為什么？必需氨基酸是人體細(xì)胞不能合成的氨基酸，必須從食物中獲得，因此在評價(jià)各種食物中蛋白質(zhì)成分的營養(yǎng)價(jià)值時(shí)，人們注重其中必需氨基酸的種類和含量。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。D1、下列物質(zhì)中

，有的是組成生物體的氨基酸

，有的不是。請找出所有組成蛋白質(zhì)的氨基酸這些氨基酸經(jīng)縮合反應(yīng)后形成的物質(zhì)

，應(yīng)叫（

）①NH2—CH2—COOH②NH2—CH2—CH2OH

A．肽 B．二肽 C．三肽 D．氨基酸跟蹤