2.4蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的承擔(dān)者 課件高一上學(xué)期生物人教版必修1

2.4蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者匯報(bào)人：summer教學(xué)目標(biāo)1、分析蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)多樣性與功能多樣性的關(guān)系，舉例說明蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)是與功能相適應(yīng)的。2、通過比較不同氨基酸的結(jié)構(gòu)，求同歸納得出氨基酸的結(jié)構(gòu)通式與特點(diǎn)。3、通過模擬活動(dòng)和模型建構(gòu)等活動(dòng)，說明肽鍵的形成過程。4、闡明蛋白質(zhì)的基本組成單位是氨基酸，認(rèn)同蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者。蛋白質(zhì)的功能Part01問題探討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？ 因?yàn)榻M成動(dòng)物和人體的膠原蛋白是相似的物質(zhì)。

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(lái)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。溫故知新蛋白質(zhì)是細(xì)胞中含量最多的有機(jī)物，我們每天需要攝入650g左右富含蛋白質(zhì)的食物。想一想：哪些食品富含蛋白質(zhì)?想一想：如何驗(yàn)證這些食物含蛋白質(zhì)的呢？用雙縮脲試劑檢測(cè)，產(chǎn)生紫色反應(yīng)。

蛋白質(zhì)具有什么功能？蛋白質(zhì)的功能請(qǐng)閱讀教材P28圖2-8，圖中的例子說明蛋白質(zhì)具有哪些功能？口訣：狗催運(yùn)面條蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者。問題探討細(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)。催化有些蛋白質(zhì)具有運(yùn)輸功能(圖為血紅蛋白示意圖，能運(yùn)輸氧)。運(yùn)輸有些蛋白質(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。免疫許多蛋白質(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)(圖為肌纖維)。結(jié)構(gòu)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)。調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)的功能主要功能一切生命活動(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①結(jié)構(gòu)蛋白：是構(gòu)成細(xì)胞和生物體的重要物質(zhì)，

如肌球蛋白、肌動(dòng)蛋白等②催化蛋白：起生物催化作用，如絕大多數(shù)酶③運(yùn)輸?shù)鞍祝喝缪t蛋白、細(xì)胞膜上的載體④調(diào)節(jié)蛋白：如胰島素和生長(zhǎng)激素等⑤免疫蛋白：免疫過程中產(chǎn)生的抗體蛋白質(zhì)的功能結(jié)構(gòu)

運(yùn)輸

催化

信息傳遞

防御每一種蛋白質(zhì)分子都有與它所承擔(dān)功能相適應(yīng)的空間結(jié)構(gòu)抗原抗體可變區(qū)抗原抗體

組成細(xì)胞的有機(jī)物含量最多的就是蛋白質(zhì)，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。功能多樣性結(jié)構(gòu)多樣性想一想：我們從食物中攝取的蛋白質(zhì)如何為我們所用？蛋白質(zhì)必需經(jīng)過分解成氨基酸才能被人體吸收和利用。作為手術(shù)縫合線的膠原蛋白被分解為氨基酸才可以被人體吸收。氨基酸是組成蛋白質(zhì)的基本單位蛋白質(zhì)的基本組成單位——氨基酸Part02蛋白質(zhì)的基本組成單位非必需氨基酸：共13種，人體可自身合成

的氨基酸必需氨基酸：共8種，人體不能自身合成的氨基酸組成人體蛋白質(zhì)的21種氨基酸甲硫氨酸，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）蛋白質(zhì)的基本組成單位1.氨基酸的組成元素是什么？2.找出共同點(diǎn)和不同點(diǎn),寫出氨基酸的結(jié)構(gòu)通式3.氨基酸分子結(jié)構(gòu)有什么特點(diǎn)？甘氨酸纈氨酸丙氨酸亮氨酸閱讀書本P29“蛋白質(zhì)的基本組成單位-氨基酸”，結(jié)合下圖回答下列問題：蛋白質(zhì)的基本組成單位（二）氨基酸的結(jié)構(gòu)甘氨酸甲硫氨酸半胱氨酸纈氨酸1.元素組成？結(jié)構(gòu)異同？C、H、O、N（S）甘氨酸甲硫氨酸半胱氨酸纈氨酸氨基羧基側(cè)鏈基團(tuán)（R基）（二）氨基酸的結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的基本組成單位蛋白質(zhì)的基本組成單位2.氨基酸的結(jié)構(gòu)通式酸氨基COOHNH2HR（二）氨基酸的結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基和羧基的數(shù)量：每種氨基酸至少都含有一個(gè)氨基（—NH2）和一個(gè)羧基（—COOH）；氨基和羧基的連接位置：都有一個(gè)氨基（—NH2）和一個(gè)羧基（—COOH）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)。氨基酸不同的決定因素：R基的不同NHHCOHOCRH氫原子側(cè)鏈基團(tuán)氨基羧基3.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：氨基NH2NHH或羧基COOHCOOH或1.氨基、羧基、R基的正確書寫格式分別為：

(基團(tuán)前的“—”不能省略)2.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”說明氨基酸分子中的氨基和羧基數(shù)目大于等于1個(gè)，其他的氨基和羧基位于

上。3.氨基基不同表示方法：特別關(guān)注—NH2、—COOH、—RR基CCOOHHH2NR教材P32概念檢測(cè)3AH2N—C—C—OHH|O|||H蛋白質(zhì)的基本組成單位蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性Part03氨基酸：21種蛋白質(zhì)：1010～1012?蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性（一）氨基酸脫水縮合形成肽鏈閱讀書本P30“蛋白質(zhì)的的結(jié)構(gòu)及其多樣性”，回答下列問題：1.氨基酸形成蛋白質(zhì)的方式叫什么？2.連接兩個(gè)氨基酸分子的化學(xué)鍵名稱是什么？是如何形成的？3.什么是二肽？什么是多肽？什么是肽鏈？蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性CHR1H2NCOOH連接兩個(gè)氨基酸分子的化學(xué)鍵名稱是什么？是如何形成的？新生成的化合物名稱是什么？（二肽？多肽？肽鏈？）HH2OHNCHR2COOHH2O二肽肽鍵三肽肽鍵肽鍵（一）氨基酸脫水縮合形成肽鏈蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性肽鍵OHH二肽H2OH2OCCHR1NH2COCHR2HNOCHCOOHR2HN氨基酸的脫水縮合蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性CHCOOHR2HNCCHR1NH2COCHR2HNO肽鍵CHCOOHRHNH2O肽鍵三肽H2O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。氨基酸的脫水縮合二肽蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性1.氨基酸脫水縮合產(chǎn)生的水中氫和氧原子分別來(lái)自氨基酸的哪一部分?H來(lái)自于

。O來(lái)自于

。H2NCOOHCOOH請(qǐng)思考2.氨基酸脫水縮合產(chǎn)生的一條多肽鏈中，氨基數(shù)和羧基數(shù)是多少?至少含一個(gè)氨基和一個(gè)羧基，分別在肽鏈的兩端，多余的氨基和羧基分布在R基中蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性

—CH2NHH—C—ON—H

C—CH3HCOOH—C—ON—H

C—HCH2CONH2—C—ON—HHCH2CCOOH①②④⑥⑤⑦⑧③（1）該化合物中，①表示_____⑦表示______③表示_____

；（2）該化合物由____個(gè)氨基酸通過____________反應(yīng)，失去____個(gè)水分子形成的，有氨基___個(gè)，有羧基__個(gè)，含有____個(gè)肽鍵。（3）該化合物稱為

_______氨基羧基肽鍵22四肽4脫水縮合33蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性H2OH2OH2O2個(gè)氨基酸

肽鏈

H2O1條n-1個(gè)n個(gè)n-2個(gè)脫去的水分子數(shù)=肽鍵數(shù)=氨基酸分子數(shù)-肽鏈條數(shù)肽鍵（）1個(gè)（）1個(gè)3個(gè)1條（）2個(gè)（）2個(gè)…1條（）n-1個(gè)（）n個(gè)2條（）（）n-2個(gè)n個(gè)m條（n-m個(gè)）（n-m個(gè)）……蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性某種蛋白質(zhì)是由10個(gè)氨基酸脫水縮合形成的1條多肽鏈構(gòu)成的，若每個(gè)氨基酸分子質(zhì)量平均是120，則該蛋白質(zhì)的相對(duì)分子量是？蛋白質(zhì)分子量＝氨基酸分子總質(zhì)量—脫去的水的分子總質(zhì)量＝120×10(10-1)×18—假設(shè)有n個(gè)氨基酸形成m條肽鏈，每個(gè)氨基酸的平均相對(duì)分子質(zhì)量為a，那么由此形成的蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量為1.從氨基酸到蛋白質(zhì)大致有哪些結(jié)構(gòu)層次？氨基酸之間脫水縮合形成肽鏈一條肽鏈的特定區(qū)域進(jìn)行有規(guī)律的盤曲、折疊這條肽鏈進(jìn)一步盤繞形成一定的空間結(jié)構(gòu)四條肽鏈聚集在一起形成復(fù)雜空間結(jié)構(gòu)

由氨基酸形成血紅蛋白的示意圖蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性—SH—SH+—S—S—+2H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。二硫鍵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。兩條肽鏈巰基蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性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?食物蛋白胃、胰、腸蛋白酶多肽腸肽酶氨基酸吸收合成人體的蛋白質(zhì)人體內(nèi)氨基酸蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性1.如果有n種氨基酸形成三肽，可以寫出多少條互不相同的肽鏈?n32.如果有n種氨基酸形成m肽，可以寫出多少條互不相同的肽鏈?nm3.如果有n種（n≥3）氨基酸形成三肽，每種氨基酸只有一個(gè)，可以寫出多少條互不相同的肽鏈?n（n-1）（n-2）蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性

4.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)。2110由n個(gè)氨基酸所構(gòu)成的肽鏈的種類數(shù)是21n種蛋白質(zhì)的多樣性①氨基酸種類不同，肽鏈結(jié)構(gòu)不同。②氨基酸數(shù)目不同，肽鏈結(jié)構(gòu)不同。③氨基酸排列順序不同，肽鏈結(jié)構(gòu)不同。④肽鏈盤曲折疊的方式不同，蛋白質(zhì)種類不同。蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性蛋白質(zhì)多樣性的原因種類數(shù)量排列順序空間結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)多樣種類繁多功能多樣氨基酸肽鏈：蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的改變每一種蛋白質(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。如果血紅蛋白某處的谷氨酸被纈氨酸取代，可能形成異常的血紅蛋白，由它參與組成的紅細(xì)胞會(huì)扭曲成鐮刀狀，運(yùn)輸氧的能力會(huì)降低。鐮狀紅細(xì)胞正常的紅細(xì)胞鐮狀細(xì)胞貧血癥蛋白質(zhì)的變性原因：物理因素（高溫、紫外線等），化學(xué)因素（強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、重金屬鹽、乙醇等）蛋白質(zhì)的鹽析原因：輕金屬鹽、銨鹽的加入使得蛋白質(zhì)的溶解度降低結(jié)果：蛋白質(zhì)析出特點(diǎn)：可逆，加水后絮狀物消失結(jié)果：空間結(jié)構(gòu)改變和破壞，肽鍵沒有破壞特點(diǎn)：不可逆與社會(huì)的聯(lián)系課堂小結(jié)組成元素：C、H、O、N（S等）導(dǎo)致氨基酸種數(shù)：約21種

必需氨基酸：8種非必需氨基酸：13種通式：特點(diǎn)：至少有一個(gè)－NH2和一個(gè)－COOH且連在同一個(gè)C原子上脫水縮合多肽氨基酸的種類不同氨基酸的數(shù)目不同氨基酸的排列順序不同多肽盤曲折疊的方式不同盤曲折疊蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性功能多樣性組成導(dǎo)致OHCHCH2NOR課堂練習(xí)1、（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)才有蛋白質(zhì)分布。（）

（4）蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)與其功能密切相關(guān)。（）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√××√A課堂練習(xí)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B蛋白質(zhì)的相關(guān)計(jì)算Part04蛋白質(zhì)的相關(guān)計(jì)算n個(gè)氨基酸脫水縮合脫掉水分分子數(shù)形成肽鍵數(shù)含有游離的氨基數(shù)量（若R基上有游離的氨基b個(gè)）含有游離的羧基數(shù)量（若R基上有游離的羧基c個(gè)）每個(gè)氨基酸的平均相對(duì)分子質(zhì)量為a，蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量為形成1條多肽鏈n-1n-11+b1+cna-18（n-1）形成m條肽鏈n-mn-mm+bm+cna-18（n-m）若題干無(wú)特別說明，不考慮二硫鍵蛋白質(zhì)的相關(guān)計(jì)算RmCCHR1NH2COCHR2HNOCCHR3HNO···CHCOOHRnCCHR1NH2COCHR2HNOCCHR3HNO···CHCOOH至少含有的游離氨基或羧基=肽鏈數(shù)游離氨基或羧基=肽鏈數(shù)+R基中含有的氨基或羧基數(shù)氨基和羧基的計(jì)算蛋白質(zhì)的相關(guān)計(jì)算RmCCHR1NH2COCHR2HNOCCHR3HNO···CHCOOH氧原子數(shù)HN=肽鍵數(shù)+肽鏈數(shù)x2+R基上的氧原子數(shù)至少含有的氧原子數(shù)=各氨基酸中氧原子總數(shù)-脫去水分子數(shù)氧原子的計(jì)算蛋白質(zhì)的相關(guān)計(jì)算RmCCHR1NH2COCHR2HNOCCHR3HNO···CHCOOH氮原子數(shù)HN=肽鍵數(shù)+肽鏈數(shù)+R基上的氮原子數(shù)至少含有的氮原子數(shù)=各氨基酸中氮原子總數(shù)氮原子的計(jì)算蛋白質(zhì)的相關(guān)計(jì)算假設(shè)有n個(gè)氨基酸形成m條肽鏈，每個(gè)氨基酸的平均相對(duì)分子質(zhì)量為a，那么由此形成的蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量為如果肽鏈中含有二硫鍵，那么含有p個(gè)二硫鍵，就再減去2p蛋白質(zhì)的相關(guān)計(jì)算氨基酸數(shù)=脫去的水分子數(shù)=肽鍵數(shù)主鏈中無(wú)氨基和羧基，環(huán)肽中氨基或羧基數(shù)目取決于構(gòu)成環(huán)狀肽的氨基酸R基中的氨基或羧基的數(shù)目。環(huán)狀肽肽鏈和蛋白質(zhì)分子中相關(guān)計(jì)算：氨基酸數(shù)肽鍵數(shù)脫去的水分子數(shù)氨基酸平均相對(duì)分子量蛋白質(zhì)相對(duì)分子量氨基數(shù)目氮原子數(shù)羧基數(shù)目氧原子數(shù)1條肽鏈NN－1N－1aaN－18*(N－1)至少1個(gè)至少n個(gè)至少1個(gè)至少N+1個(gè)M條肽鏈NN－MN－MaaN－18*(N－M)至少M(fèi)個(gè)至少N個(gè)至少M(fèi)個(gè)至少N+m個(gè)環(huán)狀肽鏈NNNaaN－18*N至少0個(gè)至少N個(gè)至少0個(gè)至少N個(gè)若題干有特殊說明，需要考慮二硫鍵一、蛋白質(zhì)中肽鍵數(shù)、脫水?dāng)?shù)及相對(duì)分子質(zhì)量的計(jì)算例1：氨基酸分子脫水縮合形成含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、52

B.50、50C.52、50

D.50、49例2：組成生物體某蛋白質(zhì)的20種氨基酸的平均相對(duì)分子質(zhì)量為128，則由100個(gè)氨基酸構(gòu)成的含2條多肽鏈的蛋白質(zhì)，其分子量為（

）A.12800

B.11018

C.11036

D.8800CC變式1：已知人胰島素是由51個(gè)氨基酸構(gòu)成，含有兩條肽鏈A和B，在A鏈內(nèi)部