【課件】蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者課件2022-2023學(xué)年高一上學(xué)期生物人教版必修1

免拆手術(shù)縫合線第4節(jié)蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者必修1第2章組成細(xì)胞的分子一、蛋白質(zhì)的功能許多蛋白質(zhì)是構(gòu)成細(xì)胞和生物體結(jié)構(gòu)的重要物質(zhì)，稱為結(jié)構(gòu)蛋白。例如，肌肉、頭發(fā)、羽毛、蛛絲等的成分主要是蛋白質(zhì)（圖為肌肉纖維）。有些蛋白質(zhì)能夠調(diào)節(jié)機(jī)體的生命活動(dòng)，如胰島素（圖中黃色區(qū)域的部分細(xì)胞能分泌胰島素）。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)（圖為胃蛋白酶結(jié)晶）。有些蛋白質(zhì)具有運(yùn)輸功能（圖為血紅蛋白示意圖，能運(yùn)輸氧）。有些蛋白質(zhì)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。一、蛋白質(zhì)的功能許多蛋白質(zhì)是構(gòu)成細(xì)胞和生物體結(jié)構(gòu)的重要物質(zhì)，稱為結(jié)構(gòu)蛋白。例如，肌肉、頭發(fā)、羽毛、蛛絲等的成分主要是蛋白質(zhì)（圖為肌肉纖維）。有些蛋白質(zhì)能夠調(diào)節(jié)機(jī)體的生命活動(dòng)，如胰島素（圖中黃色區(qū)域的部分細(xì)胞能分泌胰島素）。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)（圖為胃蛋白酶結(jié)晶）。有些蛋白質(zhì)具有運(yùn)輸功能（圖為血紅蛋白示意圖，能運(yùn)輸氧）。有些蛋白質(zhì)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。1、結(jié)構(gòu)蛋白（肌肉、頭發(fā)、羽毛、蛛絲等）2、催化作用（絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)）3、運(yùn)輸作用（血紅蛋白、載體蛋白等）4、調(diào)節(jié)作用（如胰島素）5、免疫作用（如抗體）（如：人和動(dòng)物的肌肉主要是蛋白質(zhì)）

蛋白質(zhì)的主要功能1.構(gòu)成細(xì)胞和生物體結(jié)構(gòu)的重要物質(zhì)2.催化作用（如：酶）3.運(yùn)輸作用（如：血紅蛋白）4.調(diào)節(jié)作用（如：激素）5.免疫作用（如：抗體）可以說，細(xì)胞的各項(xiàng)生命活動(dòng)都離不開蛋白質(zhì)。二、蛋白質(zhì)的基本組成單位---氨基酸1、氨基酸的種類①組成蛋白質(zhì)的氨基酸有21種②分類必需氨基酸（8種）非必需氨基酸（13種）人體細(xì)胞不能合成，必須從外界環(huán)境中獲取人體細(xì)胞能夠合成甲硫氨酸、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（嬰兒有9種）二、蛋白質(zhì)的基本組成單位---氨基酸2、氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)CHNH2HCOOH甘氨酸CHNH2CHCOOHCH3CH3纈氨酸CHNH2COOHCH3CHNH2CHCOOHCH3CH3CH2亮氨酸丙氨酸觀察比較下列氨基酸結(jié)構(gòu)的共同點(diǎn)：CHCOOHH2N②氨基酸的結(jié)構(gòu)通式：側(cè)鏈基團(tuán)①組成元素：C、H、O、N氨基羧基R決定氨基酸種類提示：氨基寫法：—NH2

羧基寫法：—COOH共同部分③氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：每種氨基酸至少都含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基，并且都有一個(gè)氨基和羧基連接在同一個(gè)碳原子上。2、氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)CHNH2COOHCH2SHCHNH2COOHCH2SHCHNH2COOHCH2OHCHNH2HCH2COOH√√××討論以下哪些是組成蛋白質(zhì)的氨基酸?下列物質(zhì)中，屬于氨基酸的是（）氨基酸是如何組成蛋白質(zhì)的？一個(gè)氨基酸的羧基與另外一個(gè)氨基酸的氨基脫水縮合:肽鍵二肽三、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性三、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性H2O二肽脫水縮合肽鍵CCH2NR1HONHCR2HCONHCHR3COOHCCH2NR1HONHCR2HCONHCHR3CONHCR4HCOOHCCH2NR1HONHCR2HCOOH二肽三肽四肽脫去水分子數(shù)1肽鍵數(shù)12233脫去水分子數(shù)＝肽鍵數(shù)五肽六肽七肽……多肽通常由三個(gè)或三個(gè)以上氨基酸分子脫水縮合而成的，含有多個(gè)肽鍵的化合物都叫多肽。多肽通常呈鏈狀結(jié)構(gòu)，叫做肽鏈。三、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次

由于氨基酸之間能夠形成_______等，從而使得肽鏈能____________，形成具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)。氫鍵盤曲、折疊一級(jí)結(jié)構(gòu)：氨基酸序列二級(jí)結(jié)構(gòu)：α螺旋、β折疊蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次三級(jí)結(jié)構(gòu)多種化學(xué)鍵的作用下形成一定空間結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次多肽鏈聚集形成一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)四級(jí)結(jié)構(gòu)由氨基酸形成蛋白質(zhì)的示意圖C、H、O、N

(元素組成)

氨基酸(基本單位)

多肽(化學(xué)結(jié)構(gòu))

脫水

縮合

蛋白質(zhì)(空間結(jié)構(gòu))

盤曲

折疊蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次

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，結(jié)合這個(gè)圖試著解釋蛋白質(zhì)具有多樣性的原因？三、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性氨基酸的種類不同氨基酸的數(shù)目成百上千氨基酸的排列順序變化多端蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)千差萬(wàn)別2、氨基酸種類不同1、氨基酸數(shù)目不同3、氨基酸排列順序不同4、蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)不同蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的原因蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性蛋白質(zhì)種類多樣性蛋白質(zhì)功能多樣性三、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性

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(huì)影響其功能。正常血紅蛋白異常血紅蛋白與社會(huì)的聯(lián)系2、雞蛋、肉類經(jīng)煮熟后蛋白質(zhì)變性就不能恢復(fù)原來(lái)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，肽鍵暴露出來(lái)，更容易被蛋白酶水解，因此吃熟雞蛋、熟肉容易消化。1、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。蛋白質(zhì)變性例1、某蛋白質(zhì)分子含有1條肽鏈，共有696個(gè)肽鍵，則此蛋白質(zhì)分子中至少含有－COOH和－NH2的數(shù)目分別為(

)

A.無(wú)法確定 B.1、1

C.695、695 D.696、696B一、有關(guān)蛋白質(zhì)中至少含有氨基數(shù)和羧基數(shù)的計(jì)算拓展總結(jié)：每條肽鏈中至少含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基N條肽鏈中至少含有N個(gè)氨基和N個(gè)羧基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？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－16551二、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)的計(jì)算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)：脫水?dāng)?shù)＝肽鍵數(shù)＝氨基酸數(shù)－肽鏈數(shù)6625454肽鏈1:肽鏈2:二、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)的計(jì)算例2、氨基酸分子縮合形成含2條肽鏈的蛋白質(zhì)分子時(shí)，相對(duì)分子量減少了900，由此可知，此蛋白質(zhì)分子中含有的氨基酸數(shù)和肽鍵數(shù)分別是()

A.52、52B.50、50

C.52、50D.50、49C纈氨酸CHCH3CH3H2N—C—C—OHHOH2N—C—C—OHHOH甘氨酸甘氨酸、纈氨酸的分子量分別是75、117。由一個(gè)甘氨酸和一個(gè)纈氨酸形成的二肽的分子量是

。你是如何計(jì)算出來(lái)的？174三、有關(guān)蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量的計(jì)算蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量＝氨基酸數(shù)×氨基酸的平均相對(duì)分子質(zhì)量?脫水?dāng)?shù)×18(水的相對(duì)分子質(zhì)量)三、有關(guān)蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量的計(jì)算

例3、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.63140C若有其他化學(xué)鍵形成，則需再減去脫掉的原子質(zhì)量，如每形成一個(gè)“—S—S—”鍵，需脫掉2個(gè)“H”)如果組成蛋白質(zhì)的氨基酸的分子數(shù)為n，氨基酸的平均分子量為a，完成下表的填寫：形成1條鏈形成m條鏈脫去水分子數(shù)形成肽鍵數(shù)至少氨基數(shù)至少羧基數(shù)實(shí)際羧基數(shù)實(shí)際氨基數(shù)蛋白質(zhì)分子量n-1n-1111+R1+Rna-18(n-1)n-mn-mmmm+Rm+Rna-18(n-m)1、N原子數(shù)＝肽鍵數(shù)＋肽鏈數(shù)＋R基上的N原子數(shù)

＝各氨基酸中N原子總數(shù)2、O原子數(shù)＝肽鍵數(shù)＋2×肽鏈數(shù)＋R基上的O原子數(shù)

＝各氨基酸中O原子總數(shù)－脫去水分子數(shù)四、蛋白質(zhì)中含有N、O原子數(shù)的計(jì)算1、若除去多肽內(nèi)部的一個(gè)氨基酸，需水解掉兩個(gè)肽鍵；若除去多肽一端的一個(gè)氨基酸，水解掉1個(gè)肽鍵即可。2、每水解1個(gè)肽鍵，則需要1分子水參與，肽鍵數(shù)減少1個(gè)，生成物與原多肽相比氧原子增加1個(gè)，氫原子增加2個(gè)，