2.4 蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者課件-高一上學(xué)期生物人教版必修1-2

第2章組成細胞的分子第四節(jié)蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者水（70%~90%）蛋白質(zhì)（7%~10%）無機鹽（1%~1.5%）脂質(zhì)（1%~2%）糖類和核酸（1%~1.5%）組成細胞的主要化合物及相對含量占細胞鮮重含量最多的有機物2.這種縫合線發(fā)生什么樣的化學(xué)變化才能被吸收?對你認識蛋白質(zhì)的化學(xué)組成有什么啟示?討論：1.為什么這種縫合線可以被人體組織吸收?這種縫合線必須要被分解為小分子物質(zhì)（氨基酸）才能被吸收，因此說明蛋白質(zhì)是由小分子物質(zhì)組成的。問題探討組成動物和人體的膠原蛋白是相似的物質(zhì)。從某些動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。免疫作用運輸作用催化作用活動1：閱讀教材P28，概括說出蛋白質(zhì)承擔(dān)的功能結(jié)構(gòu)蛋白調(diào)節(jié)作用絕大多數(shù)酶都是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是RNA一、蛋白質(zhì)的功能結(jié)構(gòu)蛋白催化運輸調(diào)節(jié)免疫結(jié)構(gòu)與功能是相適應(yīng)的口訣：狗催運面條

細胞核中的遺傳信息，往往要表達成蛋白質(zhì)才能起作用。（課本28頁）

蛋白質(zhì)是細胞的基本組成成分，具有參與組成細胞結(jié)構(gòu)、催化、運輸、信息傳遞、防御等重要功能。可以說，蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者。（課本29頁）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，生物界的蛋白質(zhì)種類多達1010-1012種。胃蛋白酶胰蛋白酶，腸肽酶氨基酸蛋白質(zhì)的基本組成單位——氨基酸蛋白質(zhì)多肽蛋白質(zhì)的消化吸收過程蛋白質(zhì)初步水解產(chǎn)物：小分子多肽（短肽）徹底水解產(chǎn)物：氨基酸二、蛋白質(zhì)的基本單位——氨基酸活動2：觀察氨基酸的分子結(jié)構(gòu)，概括氨基酸結(jié)構(gòu)的相同點或：—COOHO化學(xué)結(jié)構(gòu)式：—C—OH或：—NH2或：H2N—H化學(xué)結(jié)構(gòu)式：

—N—H氨基酸的結(jié)構(gòu)通式酸氨基二、蛋白質(zhì)的基本單位——氨基酸1、氨基酸的結(jié)構(gòu)通式的特點每種氨基酸至少都含有一個氨基（—NH2）和一個羧基（—COOH）；都有一個氨基（—NH2）和一個羧基（—COOH）連接在同一個碳原子上；氨基酸不同的決定因素：R基不同二.蛋白質(zhì)的基本單位——氨基酸酸氨基特點：至少都含有一個氨基和一個羧基，并且都有一個氨基和一個羧基連接在同個碳原子上(1)類比：把氨基酸分子比喻成人，兩只手分別代表氨基和羧基，兩條腿代表氫，頭代表R基，軀干代表中心碳原子。這個碳原子還連接一個氫原子和一個側(cè)鏈基團（-R）。HCH3CH2NCCOHOHHCOOHHH2NCCOHOCH2天冬氨酸H2NCNHNHCH2CH2CNHHHCOHO精氨酸小試牛刀：以下哪些是組成蛋白質(zhì)的氨基酸？

R基上可能含有-NH2

或-COOHH2NCHSHCOHOCH2半胱氨酸氨基酸組成元素：C、H、O、N，有的含有S(半胱氨酸、甲硫氨酸)等元素。必需氨基酸：人體細胞不能合成的，必須從外界環(huán)境中獲取的氨基酸。（8種）（甲來寫一本亮色書）非必需氨基酸：人體細胞能合成的，不需從外界環(huán)境中獲取的氨基酸。（13種）2.分類：（共21種）二、蛋白質(zhì)的基本單位——氨基酸嬰兒有9種，多了組氨酸玉米的蛋白質(zhì)中缺乏賴氨酸蛋(甲硫)氨酸、賴氨酸、纈氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、色氨酸、蘇氨酸CHCOOHR2HN二肽CHR1H2NOHCOH肽鍵H2O三、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。氨基酸分子通過脫水縮合的方式，互相結(jié)合。肽鍵CHCOOHR3HNOHHCCHR1NH2COCHR2HNO二肽H2OH2O3個氨基酸脫水縮合：CCHR1NH2COCHR2HNO肽鍵二肽CHCOOHR3HNH2O肽鍵三肽由幾個氨基酸縮合而成就叫幾肽。以此類推，由多個氨基酸分子縮合而成的含有多個肽鍵的化合物，叫多肽。多肽通常呈鏈狀結(jié)構(gòu)，叫作肽鏈。H2O氨基酸的結(jié)合方式：肽鍵數(shù)=脫水?dāng)?shù)課本P32二、拓展應(yīng)用第2題第一步：找肽鍵第二步：找R基第三步：看頭尾口訣：①C—N之間②C=O17下圖所示是同一種二肽嗎？提示：

多肽鏈是有順序的——從氨基端到羧基端（即體內(nèi)多肽鏈合成的順序）。對于生物大分子而言，其順序是很重要的。【特別提示】（1）氨基酸脫水縮合時，每形成一個肽鍵，就脫去一分子水。形成肽鍵時，—COOH上的—OH

和—NH2上的—H形成一分子H2O。（2）R基上的氨基和羧基一般不參與脫水縮合。（3）一條肽鏈至少含有一個游離的—NH2和一個游離的—COOH，分別位于肽鏈的兩端（R基上也可能含有游離的羧基或氨基）。環(huán)狀肽中游離的氨基和羧基在R基上。（4）多肽的命名依據(jù)其氨基酸數(shù)，由幾個氨基酸構(gòu)成就叫幾肽。三.蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性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。。氫鍵二硫鍵+-SH＋-SH→-S-S-+2H血紅蛋白是一種由574個氨基酸組成的蛋白質(zhì)，含有4條多肽鏈，空間結(jié)構(gòu)如下：氨基酸之間脫水縮合形成肽鏈1一條肽鏈的特定區(qū)域進行有規(guī)律的盤曲、折疊2肽鏈進行進一步盤繞形成一定的空間結(jié)構(gòu)3四條肽鏈聚集形成復(fù)雜空間結(jié)構(gòu)4氨基酸二肽蛋白質(zhì)三肽多肽......→→→2、①蛋白質(zhì)食物需用經(jīng)過哪些消化酶才能分解為氨基酸？蛋白質(zhì)胃蛋白酶多肽胰蛋白酶腸肽酶氨基酸氨基酸進入人體細胞后，要脫水縮合形成二肽、三肽、多肽，由多肽鏈盤曲折疊構(gòu)成人體的蛋白質(zhì)。不一樣，人體蛋白質(zhì)具有完成人體生命活動的結(jié)構(gòu)和功能。③人體和食物食物中蛋白質(zhì)一樣嗎？②這些氨基酸需要經(jīng)過怎樣的過程才能變?yōu)槿梭w的蛋白質(zhì)？思考.討論P31三、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)多樣性思考：1.若有A、B、C三種氨基酸，每種氨基酸只有一個即：3×2×1＝6種321形成三肽的種類：若有A、B、C、D四種氨基酸，每種氨基酸只有一個形成三肽的種類：432即：4×3×2＝24種即：3×3×3＝27種333思考2：若有A、B、C三種氨基酸，每種氨基酸數(shù)目無限形成三肽的種類：形成四肽的種類：3333即：3×3×3×3＝81種3.如果用21個不同的字母代表不同的氨基酸，若寫出由10個氨基酸組成的長鏈，你能寫出多少種？2110種A-A-A-A-A-AA-A-A-A-A-A-A-A-AA-A-A-A1A-A-A-AB-B-B-BC-C-C-C2A-B-C-DB-D-C-AC-B-D-A3蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的原因4氨基酸數(shù)目不同氨基酸種類不同氨基酸排列順序不同肽鏈盤曲、折疊方式及其形成的空間結(jié)構(gòu)不同A.都含有21種氨基酸B.都是在細胞內(nèi)發(fā)揮作用C.都具有一定的空間結(jié)構(gòu)D.都能催化生物化學(xué)反應(yīng)練習(xí)人體內(nèi)含有多種多樣的蛋白質(zhì)，每種蛋白質(zhì)（）√練習(xí)狼體內(nèi)有a種蛋白質(zhì)，21種氨基酸；兔體內(nèi)有b種蛋白質(zhì)，21種氨基酸。狼捕食兔后，狼體內(nèi)的氨基酸種類和一個細胞中含有的蛋白質(zhì)種類最可能是√42，a+bB.21，a+bC.21，小于aD.21，大于a 氨基酸序列改變或蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)改變，就可能會影響其功能。體現(xiàn)了結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng),結(jié)構(gòu)決定功能的特點正常血紅蛋白異常血紅蛋白鐮狀細胞貧血患者的血紅蛋白運輸氧的能力會大為削弱三.蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性人類許多疾病與人體細胞內(nèi)肽鏈的折疊錯誤有關(guān)，如囊性纖維病、阿爾茨海默癥、帕金森病等（教材P31相關(guān)信息）蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑反應(yīng)的原理在堿性條件下，Cu2+和含有兩個及兩個以上肽鍵的化合物發(fā)生紫色反應(yīng)。原理肽鍵空間結(jié)構(gòu)與雙縮脲試劑反應(yīng)蛋白質(zhì)變性在某些物理（高溫、紫外線）和化學(xué)（強酸、強堿、重金屬鹽、酒精等）因素作用，導(dǎo)致其理化性質(zhì)的改變和生物活性喪失（不可逆）未斷裂被破壞能發(fā)生紫色反應(yīng)蛋白質(zhì)水解在蛋白酶(化學(xué)本質(zhì)蛋白質(zhì))作用下，肽鍵斷裂，蛋白質(zhì)初步水解為小分子多肽和氨基酸斷裂被破壞能發(fā)生紫色反應(yīng)(蛋白質(zhì)徹底水解產(chǎn)物氨基酸，不能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng))蛋白質(zhì)鹽析輕金屬（如NaCl）的加入降低蛋白質(zhì)的溶解度，使蛋白質(zhì)凝聚而從溶液中析出（可逆）未斷裂未被破壞能發(fā)生紫色反應(yīng)1、熟雞蛋、熟肉比生雞蛋、生肉更易消化吸收，為什么？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，被人體消化吸收。

2、加熱、加酸、加酒精等可以消毒、滅菌，為什么？

加熱、加酸、加酒精等可以引起細菌和病毒的蛋白質(zhì)變性失去活性。課堂小結(jié)元素組成C、H、O、N等氨基酸種類：21種通式：特點：蛋白質(zhì)分子至少有一個—NH2和—COOH,且連在同一碳原子上脫水縮合RHCOOHNH2C構(gòu)成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肽鏈的盤曲折疊方式及其形成的的空間結(jié)構(gòu)不同導(dǎo)致盤曲折疊結(jié)構(gòu)多樣性功能多樣性多肽（肽鏈）構(gòu)成生物體，如結(jié)構(gòu)蛋白運輸作用，如血紅蛋白催化作用，如酶調(diào)節(jié)作用，如胰島素免疫作用，如抗體33一、概念檢測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)√XX√課堂練習(xí)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AB

（1）該圖中，①表示

，③表示

，⑦表示

。（2）該化合物由

個氨基酸分子失去

個水分子而形成，這種反應(yīng)叫

反應(yīng)。（3）該化合物含有

個肽鍵，該圖所示化合物的名稱是：

，基本單位是____________.（4）該圖中所示的氨基酸種類不同，是由

決定的氨基肽鍵羧基四肽(多肽)三四三脫水縮合R基

—CNH2HH—C—ON—HC—CH3HCOOH—C—ON—HC—HCH2CONH2—C—ON—HHCH2CCOOH①②③④⑥⑤⑦⑧⑨氨基酸重難點與蛋白質(zhì)有關(guān)的計算分析1、肽鍵數(shù)=脫水?dāng)?shù)=氨基酸數(shù)-肽鏈數(shù)2、氨基(羧基)數(shù)=肽鏈數(shù)+R基上氨基(羧基)數(shù)3、蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量＝氨基酸數(shù)×氨基酸平均相對分子質(zhì)量-18×脫水?dāng)?shù)-2×二硫鍵數(shù)4、N原子數(shù)=氨基酸數(shù)+R基上的N原子數(shù)=肽鍵數(shù)+肽鏈數(shù)+R基上的N原子數(shù)C原子數(shù)=氨基酸數(shù)×2+R基上C原子數(shù)=(肽鍵數(shù)+肽鏈數(shù))×2+R基上C原子數(shù)O原子數(shù)=氨基酸數(shù)×2+R基上O原子數(shù)-脫水?dāng)?shù)=(肽鍵數(shù)+肽鏈數(shù))×2+R基上O原子數(shù)-脫水?dāng)?shù)H原子數(shù)=氨基酸數(shù)×4+R基上H原子數(shù)-脫水?dāng)?shù)×2-二硫鍵數(shù)×2肽鏈數(shù)123肽鍵數(shù)645氨基酸數(shù)mnn-m公式一:肽鍵數(shù)=脫水?dāng)?shù)=氨基酸數(shù)－肽鏈數(shù)7771.肽鍵數(shù)與氨基酸個數(shù)的關(guān)系血紅蛋白分子中含574個氨基酸，4條肽鏈。在形成此蛋白質(zhì)分子時，脫下的水分子數(shù)和形成的肽鍵數(shù)目分別是（

）A.574和573

B.573和573

C.570和573

D.570和570D①鏈式：脫水?dāng)?shù)=肽鍵數(shù)＝氨基酸數(shù)-肽鏈數(shù)②環(huán)狀肽肽鏈數(shù)視為0,則脫水?dāng)?shù)=肽鍵數(shù)＝氨基酸數(shù)

2、氨基、羧基的數(shù)量一條多肽鏈中至少含有個氨基，羧基。其他的氨基和羧基來自。n條多肽鏈中至少含有有個氨基，羧基。其他的氨基和羧基來自。11R基nnR基公式二：氨基(羧基)數(shù)=肽鏈數(shù)+R基上氨基(羧基)數(shù)CHCR1H2NONHCHCR2ONHCHCR3ONHCHCR4ONHCHCR5ONHCHCR6ONHCHCOOHR7（肽鏈）至少氨基(羧基)數(shù)=肽鏈數(shù)（環(huán)狀肽）氨基(羧基)數(shù)=R基氨基(羧基)數(shù)下圖是某蛋白質(zhì)的肽鏈結(jié)構(gòu)示意圖（圖甲中數(shù)字為氨基酸序號）及部分肽鏈放大圖，請據(jù)圖判斷下列敘述中正確的是（）A.該蛋白質(zhì)中含有1條肽鏈，共124個肽鍵B.圖乙中含有的R基是①②④⑥⑧C.從圖乙推知該肽鏈只含有2個游離的羧基D.從圖乙推知該肽鏈至少含有2個游離的氨基D3.蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量的計算蛋白質(zhì)=氨基酸-水公式三：蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量＝氨基酸數(shù)×氨基酸相對分子質(zhì)量—18×脫水個數(shù)—SH—SH+—S—S—+2H二硫鍵兩條肽鏈—2×二硫鍵數(shù)CHCR1H2NONHCHCR2ONHCHCR3ONHCHCR4ONHCHCR5ONHCHCR6ONHCHCOOHR7蛋白質(zhì)分子量＝氨基酸數(shù)×氨基酸平均分子量－脫水?dāng)?shù)×18組成生物體某蛋白質(zhì)的21種氨基酸的平均相對分子質(zhì)量為128，則由100個氨基酸構(gòu)成的含2條多肽鏈的蛋白質(zhì)，其分子量為（）A.12800B.11018

C.11036

D.8800蛋白質(zhì)分子量＝100×128－98×18＝11036C用元素守恒定律求蛋白質(zhì)中原子的數(shù)量??該多肽中N原子、C原子、O原子、H原子的數(shù)量是多少？CHCR1H2NONHCHCR2ONHCHCR3ONHCHCR4ONHCHCR5ONHCHCR6ONHCHCOOHR7N原子數(shù)=各氨基酸中的N原子總數(shù)=氨基酸數(shù)+R基上的N原子數(shù)=肽鍵數(shù)+肽鏈數(shù)+R基上的N原子數(shù)CHCR1H2NONHCHCR2ONHCHCR3ONHCHCR4ONHCHCR5ONHCHCR6ONHCHCOOHR7已知胰島素由2條肽鏈，51個氨基酸組成。該蛋白質(zhì)至少含有N原子個。514、蛋白質(zhì)中N、O、C、H原子數(shù)計算：C原子數(shù)=氨基酸中的C原子數(shù)=氨基酸數(shù)×2+R基上的C原子數(shù)O原子數(shù)=各氨基酸中O原子總數(shù)—脫水?dāng)?shù)=(肽鍵數(shù)+肽鏈數(shù))×2+R基上的O原子數(shù)—脫水?dāng)?shù)CHCR1H2NONHCHCR2ONHCHCR3ONHCHCR4ONHCHCR5ONHCHCR6ONHCHCOOHR7已知胰島素由2條肽鏈，51個氨基酸組成。該蛋白質(zhì)至少含有O原子個。534、蛋白質(zhì)中N、O、C、H原子數(shù)計算：=氨基酸數(shù)目×2+R基上的O原子數(shù)—脫水?dāng)?shù)=氨基酸數(shù)×4+R基上H原子數(shù)—脫水?dāng)?shù)×2—二硫鍵數(shù)×2H原子數(shù)=各氨基酸中的H總數(shù)—脫水?dāng)?shù)×2CHCR1H2NONHCHCR2ONHCHCR3ONHCHCR4ONHCHCR5ONHCHCR6ONHCHCOOHR74、蛋白質(zhì)中N、O、C、H原子數(shù)計算：—二硫鍵數(shù)×2通常情況下，分子式為C63H103O45N17S2的蛋白質(zhì)化合物中，最多含有（）個肽鍵

A.63個；B.62個；C.17個；D.16個C1條肽鏈m條肽鏈氨基酸數(shù)肽鍵數(shù)脫去水分子數(shù)氨基酸平均相對分子質(zhì)量蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量氨基數(shù)目羧基數(shù)目nnn-1n-mn-1n-maaan-18(n-1)an-18(n-m)至少1個至少m個至少1個至少m個注意①計算原子數(shù)量時，由于R基上的C原子數(shù)不好確定，且H原子數(shù)較多，所以以N原子數(shù)或O原子數(shù)為突破口，計算氨基酸的分子式或氨基酸個數(shù)最為簡便。②計算蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量