2.4蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者課件高一上學(xué)期生物人教版必修12

第2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)者蛋白質(zhì)的功能蛋白質(zhì)的基本組成單位

氨基酸蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性問題探討從某些動(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?用從某些動(dòng)物組織中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?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，因此說蛋白質(zhì)在化學(xué)組成上應(yīng)該可以分解為更小的分子。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。蛋白質(zhì)的基本組成單位

氨基酸蛋白質(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(aminoacid)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?思考·討論討論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?其他氨基酸與以上4種氨基酸結(jié)構(gòu)相似，即每種氨基酸至少都含有一個(gè)氨基(一NH2)和一個(gè)基(一COOH)，并且都有一個(gè)氨基和一個(gè)按基連接在同一個(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)，這個(gè)側(cè)鏈基團(tuán)用R表示(圖2-9)。各種氨基酸之間的區(qū)別在于R基的不同，如甘氨酸上的R基是一個(gè)氫原子(一H)，丙氨酸上的R基是一個(gè)甲基(一CH3)。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、并亮氨酸、亮氨酸、湖氨酸，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。與社會(huì)的聯(lián)系經(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。盡管氨基酸的種類有限，但卻構(gòu)成了種類繁多、功能多樣的蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性蛋白質(zhì)是以氨基酸為基本單位構(gòu)成的生物大分子。氨基酸分子首先通過互相結(jié)合的方式進(jìn)行連接:一個(gè)氨基酸分子的羚基(—COOH)和另一個(gè)氨基酸分子的氨基(—NH2)相連接，同時(shí)脫去一分子的水，這種結(jié)合方式叫作脫水縮合。點(diǎn)擊視頻查看脫水縮合過程連接兩個(gè)氨基酸分子的化學(xué)鍵叫作肽鍵。由兩個(gè)氨基酸縮合而成的化合物，叫作二肽(圖2-10)。點(diǎn)擊視頻查看蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)氨基酸怎樣構(gòu)成蛋白質(zhì)思考·討論1.從氨基酸到蛋白質(zhì)大致有哪些結(jié)構(gòu)層次?氨基酸脫水縮合形成肽鏈:一條肽鏈按照一定形態(tài)盤曲、折疊構(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)。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.如果月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:-個(gè)蛋白質(zhì)分子往往含有成百上千個(gè)氨基酸)。2110;氨基酸的種類、數(shù)量、排列順序不同以及蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)不同。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。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。例如，人正常血紅蛋白的空間結(jié)構(gòu)呈球狀，由它參與組成的紅細(xì)胞呈兩面凹的圓盤狀，如果血紅蛋白某一處的谷氨酸被纈氨酸取代，就可能形成異常的血紅蛋白。這樣的血紅蛋白可聚合成纖維狀，性質(zhì)也與正常血紅蛋白有差異，由它參與組成的紅細(xì)胞就會(huì)扭曲成嫌刀狀(圖2-13)，運(yùn)輸氧的能力會(huì)大為削弱。/與社會(huì)的聯(lián)系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。練習(xí)與應(yīng)用1.判斷下列有關(guān)蛋白質(zhì)的表述是否正確(1)蛋白質(zhì)徹底水解的產(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(zhì)()(3)只有細(xì)胞內(nèi)才有蛋質(zhì)分布()(4)蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)與其功能密切相關(guān)()一、概念檢測(cè)2.質(zhì)量相等的下列食物中，蛋白質(zhì)含量最多的是()A.燒牛肉B.烤甘薯C.饅頭D.米飯3.下列物質(zhì)中，屬于構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸的是（）.4.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(qǐng)你運(yùn)用本節(jié)所學(xué)的知識(shí)對(duì)這種說法作出評(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。二、拓展應(yīng)用2.某種腦啡腦具有鎮(zhèn)痛作用?？梢宰鳛樗幬飦硎褂?，它的基本組成單位是氨基酸。下面是該腦啡肢的結(jié)構(gòu)式回答下列向題(1)構(gòu)成一個(gè)腦啡的氨基酸數(shù)目是________,有_____種氨基酸參與了脫水縮合反應(yīng);生成的水分子數(shù)目是______(2)請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)出其中的一個(gè)腦鍵(3)如果上圖中的氨基酸順序發(fā)生了改變它還會(huì)具有腦啡膚的功能嗎?為什么?不能，因?yàn)榘被岬呐帕许樞驔Q定了腦