蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者+高一上學(xué)期生物人教版必修1

第二章組成細(xì)胞的分子第4節(jié)蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者??問題探討

用某些動(dòng)物組織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)。

這種手術(shù)縫合線要變?yōu)樾》肿游镔|(zhì)才能被吸收，初中學(xué)習(xí)過食物中的蛋白質(zhì)要分解為氨基酸才能被吸收，因此說明蛋白質(zhì)在化學(xué)組成上應(yīng)該可以分解為更小的分子。

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(duì)你認(rèn)識(shí)蛋白質(zhì)的化學(xué)組成有什么啟示？ 你能說出多少種富含蛋白質(zhì)的食品？豆制品奶制品雞蛋肉類蛋白質(zhì)是細(xì)胞中含量最多的有機(jī)物我們每天需要攝入一定量富含蛋白質(zhì)食物人體缺乏蛋白質(zhì)會(huì)有何癥狀？

蛋白質(zhì)具有什么功能？結(jié)構(gòu)免疫運(yùn)輸催化調(diào)節(jié)結(jié)合實(shí)例分析蛋白質(zhì)的功能是如何實(shí)現(xiàn)的1??肌肉的收縮與舒張是靠肌細(xì)胞中由細(xì)絲狀蛋白質(zhì)組成

的肌絲間的滑動(dòng)實(shí)現(xiàn)的。蛋白質(zhì)的功能是如何實(shí)現(xiàn)的2??紅細(xì)胞運(yùn)輸氧氣以血紅蛋白特定的空間結(jié)構(gòu)及其動(dòng)態(tài)變化為基礎(chǔ)。蛋白質(zhì)的功能是如何實(shí)現(xiàn)的3??酶的與底物特異性結(jié)合，專一地催化某反應(yīng)。蛋白質(zhì)的功能是如何實(shí)現(xiàn)的4??細(xì)胞間傳遞信息的調(diào)節(jié)蛋白，通過蛋白質(zhì)間的特異性結(jié)合，

實(shí)現(xiàn)信息的精準(zhǔn)傳遞。蛋白質(zhì)的功能是如何實(shí)現(xiàn)的5??抗體通過與抗原特異性結(jié)合，實(shí)現(xiàn)免疫防御功能?？乖贵w可變區(qū)抗原抗體

結(jié)構(gòu)運(yùn)輸催化調(diào)節(jié)免疫每一種蛋白質(zhì)分子都有與它所承擔(dān)功能相適應(yīng)的空間結(jié)構(gòu)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？??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。據(jù)估計(jì)，生物界的蛋白質(zhì)種類多達(dá)1010~1012種?氨基酸是組成蛋白質(zhì)的基本單位SeH思考：蛋白質(zhì)由哪些化學(xué)元素組成？很多重要的蛋白質(zhì)還含有P、S兩種元素，有的也含微量元素Fe、Mn、Cu、Zn等元素。蛋白質(zhì)主要由C、H、O、N4種化學(xué)元素組成。1、這些氨基酸的結(jié)構(gòu)具有什么共同特點(diǎn)？2、“氨基酸”這一名詞與其分子結(jié)構(gòu)有怎樣的對(duì)應(yīng)關(guān)系？

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)氨基和一個(gè)羧基連接在同一個(gè)碳原子上。“氨基酸”代表了氨基酸分子結(jié)構(gòu)中的主要部分——氨基和羧基。酸氨基(1)每個(gè)氨基酸分子至少都含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基，并且它們都連在同一個(gè)碳原子上，這個(gè)碳原子上還連接一個(gè)氫原子和一個(gè)側(cè)鏈基團(tuán)（R)。(2)R基不同，決定氨基酸的種類不同（1）必需氨基酸：人體細(xì)胞不能合成，必須從外界環(huán)境直接獲取。有8種。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（2）非必需氨基酸人體細(xì)胞能夠合成。有13種。??甲攜來一本亮色書?????閱讀“與生活的聯(lián)系”,談?wù)勈裁词潜匦璋被?，什么是非必需氨基酸？練?xí)1：下面屬于氨基酸的是COOH

—C—HH2NCH3①

—C—

—CH2NCOOHHHCH3CH3②

—C——③H2NCOOHH

—C—HCH3CH3NH2

—C—HH2NCH3④①③蛋白質(zhì)的組成元素只有C、H、O、N只有含有一個(gè)氨基、一個(gè)羧基的化合物均是生物體內(nèi)的氨基氨基酸分子的氨基和羧基都連在同一個(gè)碳原子上酪氨酸和精氨酸理化性質(zhì)不同的原因是R基不同非必需氨基酸是指人不一定需要的氨基酸?××××判斷再見！氨基酸：21種蛋白質(zhì)：1010～1012?蛋白質(zhì)是目前已知的結(jié)構(gòu)最復(fù)雜、功能最多樣的分子。思考：氨基酸分子是怎樣構(gòu)成蛋白質(zhì)分子的？1.氨基酸的結(jié)合方式：H2O+

—CNH2HR1—C—ON—H

C—HR2COOH肽鍵（二肽）H2OOHNHR1

—C—C—OH2+—NHR2OH

—C—COHH三、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性脫水縮合H2O中H來源于氨基和羧基；O來源于羧基

特別提醒：尋找肽鍵的方法??CCHR1NH2COCHR2HNO肽鍵二肽CHCOOHR3HNH2O肽鍵三肽H2O以此類推，由多個(gè)氨基酸分子脫水縮合而成的，含有多個(gè)肽鍵的化合物，叫多肽（鏈狀）。多肽通常呈鏈狀結(jié)構(gòu)，叫做肽鏈.三個(gè)不同種氨基酸可形成多少種三肽？體內(nèi)21種常見氨基酸，能形成多少種三肽？若21種氨基酸組成含n個(gè)氨基酸的大分子蛋白質(zhì)，有多少種可能？

21321n肽鏈中氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序千變?nèi)f化氨基酸脫水縮合形成肽鏈2.由肽鏈形成蛋白質(zhì)由于肽鏈中的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。特定的R基（巰基—SH）間形成二硫鍵等，將多條肽鏈結(jié)合起來3.蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)一級(jí)結(jié)構(gòu)二級(jí)結(jié)構(gòu)三級(jí)結(jié)構(gòu)四級(jí)結(jié)構(gòu)圖2-12.由氨基酸形成血紅蛋白的示意圖???思考·

討論氨基酸怎樣構(gòu)成蛋白質(zhì)1.從氨基酸到蛋白質(zhì)大致有哪些結(jié)構(gòu)層次？【答案】氨基酸脫水縮合形成二肽、三肽……多肽；一條肽鏈按照一定形態(tài)折疊、盤曲構(gòu)成空間結(jié)構(gòu)；多條肽鏈構(gòu)成更為復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)。???思考·

討論氨基酸怎樣構(gòu)成蛋白質(zhì)【答案】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，由多肽鏈構(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。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？???思考·

討論氨基酸怎樣構(gòu)成蛋白質(zhì)【答案】10個(gè)氨基酸能夠組成2110

條互不相同的長(zhǎng)鏈。氨基酸的數(shù)目、種類、排列順序的多樣性，以及蛋白質(zhì)具有復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)，是蛋白質(zhì)種類多種多樣的原因。3.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？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）蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的原因：

組成蛋白質(zhì)的氨基酸種類、數(shù)目、排列順序不同;以及肽鏈的空間結(jié)構(gòu)千差萬別蛋白質(zhì)多樣性的原因①氨基酸水平②多肽水平：根本原因：遺傳物質(zhì)的多樣性氨基酸的數(shù)目成百上千氨基酸的種類不同氨基酸的排列順序千變?nèi)f化多肽鏈的數(shù)目多肽鏈盤曲、折疊的方式形成的空間結(jié)構(gòu)千差萬別直接原因直接原因??同一個(gè)體不同細(xì)胞的蛋白質(zhì)種類差異：基因的選擇性表達(dá)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)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。鐮狀紅細(xì)胞

例如：血紅蛋白的變異單個(gè)氨基酸改變蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)異常紅細(xì)胞形態(tài)異常鐮刀型細(xì)胞

貧血癥蛋白質(zhì)的功能異?？臻g結(jié)構(gòu)變化一級(jí)結(jié)構(gòu)改變蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)異常指蛋白質(zhì)在某些物理和化學(xué)因素作用下其特定的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，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??高溫使蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)變得伸展、松散變性因素：高溫、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、重金屬鹽、酒精等。與社會(huì)的聯(lián)系不可逆，肽鍵一般不斷裂拓展鹽析：是指在蛋白質(zhì)水溶液中加入中性鹽，隨著鹽濃度增大而使蛋白質(zhì)沉淀出來的現(xiàn)象。水解：是指蛋白質(zhì)降解為較小的多肽或氨基酸的過程。（通常情況下，被水解的都是肽鍵，且在蛋白酶的作用下進(jìn)行，因此常用蛋白酶解。但也可能發(fā)生分子內(nèi)消化，以及不依賴酶的途徑，如酸和熱的作用而產(chǎn)生的降解。）蛋白質(zhì)的鹽析和水解組成元素C、H、O、N（P、S等）氨基酸種類：21種通式：CHCH2NOHOR特點(diǎn)：至少有一個(gè)－NH2和一個(gè)－COOH連在同一個(gè)C原子上脫水縮合多肽①組成蛋白質(zhì)的氨基酸種類不同②組成蛋白質(zhì)的氨基酸數(shù)目成百上千③組成蛋白質(zhì)的氨基酸排列順序千變?nèi)f化④肽鏈的盤曲、折疊方式及其形成的空間結(jié)構(gòu)千差萬別盤曲折疊蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性功能多樣性結(jié)構(gòu)，如肌球蛋白運(yùn)輸，如血紅蛋白催化，如酶調(diào)節(jié)，如胰島素免疫，如抗體導(dǎo)致課堂總結(jié)決定蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能的“一、二、三、四、五”生命觀念1.下列有關(guān)氨基酸的描述，正確的是(

)A．氨基酸是構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本單位，由氨基和羧基組成B．每種氨基酸至少具有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基C．人體內(nèi)的氨基酸必須從食物中獲取D．每個(gè)氨基酸分子都只含有C、H、O、N四種元素2.已知苯丙氨酸的分子式是C9H11NO2，那么該氨基酸的R基是(

)A．―C7H7OB．―C7H7C．―C7H7ND．―C7H5NOBB3.氨基酸結(jié)構(gòu)通式中R基不同，決定了(

)A．生物種類不同B．肽鍵數(shù)目不同C．氨基酸的種類不同D．蛋白質(zhì)的種類不同4.下列物質(zhì)中，屬于氨基酸的有(

)

A．2個(gè)B．3個(gè)C．4個(gè)D．5個(gè)CB再見！

氨基酸

肽鍵－==256311822656－==－==（1）肽鏈（鏈狀）：如果肽鏈?zhǔn)黔h(huán)狀的，其計(jì)算方式仍然一樣嗎？規(guī)律一：肽鍵數(shù)與脫水?dāng)?shù)氨基酸數(shù)－肽鏈數(shù)=肽鍵數(shù)=脫去的水分子數(shù)拓展55311335

氨基酸

肽鍵（2）肽鏈（環(huán)狀）：氨基酸數(shù)=肽鍵數(shù)=脫去的水分子數(shù)8288(1)肽鏈中至少含的氨基數(shù)或羧基數(shù)=肽鏈數(shù)

(2)肽鏈中含的氨基數(shù)或羧基數(shù)

=肽鏈數(shù)+R基中的氨基數(shù)或羧基數(shù)

=各氨基酸中氨基或羧基總數(shù)—肽鍵數(shù)(3)環(huán)狀肽中氨基或羧基數(shù)目取決于構(gòu)成環(huán)狀肽氨基酸R基團(tuán)中的氨基和羧基的數(shù)目拓展規(guī)律二：氨基數(shù)和羧基數(shù)規(guī)律三：蛋白質(zhì)中各原子數(shù)的計(jì)算—CNH2HR1—C—ON—HC—HR2