内容正文:
第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者
人教版(2019) 必修1 《分子与细胞》
蛋白质是细胞内重要的有机物
蛋白质是细胞中含量最高的有机物,是生物体内重要的营养物质。
组成生物体的常见蛋白质有哪些?蛋白质承担着怎样的功能呢?
情境探讨
张小明同学早上起床后梳理好头发,拿起哑铃锻炼肌肉。锻炼后去食堂吃早餐,饭后半小时体检血糖暂时升高。回到教室后,同桌感冒了但是张小明同学安然无恙。
张小明同学的上午
以上情境中哪里可以体现蛋白质功能?
情境1
张小明同学早上起床后梳理好头发,拿起哑铃锻炼肌肉。锻炼后去食堂吃了早餐,饭后半小时体检血糖暂时升高。回到教室后,同桌感冒了但是张小明同学安然无恙。
张小明同学的上午
在校生活情境 整理头发,锻炼肌肉 吃早餐,消化吸收 血糖升高又回到正常 同学感冒,自身健康
相关蛋白质 头发、肌肉 酶
载体蛋白 蛋白质类激素 抗体
蛋白质的功能 结构蛋白 催化功能,运输功能 调节功能 免疫功能
生命活动的主要承担者——蛋白质
1.蛋白质的功能
1.蛋白质的功能
如肌肉的收缩与舒张是靠肌细胞中由细丝状蛋白质组成的肌丝间的滑动实现的等;头发、蛛丝、羽毛等成分主要是蛋白质。
①构成细胞和生物体结构
1.蛋白质的功能
②调节机体生命活动
如细胞间传递信息的调节蛋白,通过蛋白质间的特异性结合,实现信息的精准传递;胰岛分泌胰岛素调节机体血糖水平等。
③催化生理生化反应
绝大多数酶是蛋白质,能与底物特异性结合,专一地催化某反应。
胃蛋白酶结晶
淀粉
麦芽糖
葡萄糖
唾液淀粉酶
胰、肠淀粉酶
胰麦芽糖酶
肠麦芽糖酶
④物质运输
如红细胞运输氧气以血红蛋白特定的空间结构及其动态变化为基础;部分物质跨膜运输时需要转运蛋白的协助。
⑤免疫防御
抗原
抗体可变区
抗原
抗体
抗体通过与抗原特异性结合,实现免疫防御功能。
组成细胞结构 运输 催化 信息传递 免疫防御
每一种蛋白质分子都有与它所承担功能相适应的空间结构
蛋白质是生命活动的主要承担者
Q:为什么蛋白质有不同的功能?
结构与功能相适应
Q:蛋白质有怎样的基本结构?
胰岛素
C256H381O76N65S6
5778
牛奶乳蛋白
C1642H2452O492N420S12
36684
人血红蛋白
C3032H4816O872N780S8Fe4
64500
大分子
有机物
基本组成单位
从某些动物组织中提取的胶原蛋白,可以用来制作手术缝合线。手术后过一段时间,这种缝合线就可以被人体组织吸收,从而避免拆线的痛苦。
讨论:
1、为什么这种缝合线可以被人体组织吸收?
2、这种缝合线发生什么样的化学变化才能被吸收?这对你认识蛋白质的化学组成有什么启示?
这种手术缝合线要变为小分子物质才能被吸收,初中学习过食物中的蛋白质要分解为氨基酸才能被吸收,因此说蛋白质在化学组成上应该可以分为更小的分子。
组成动物和人体的胶原蛋白是相似的物质。
蛋白质的基本组成单位是氨基酸
情境2
2.氨基酸的结构特点
C
H
C
H
H2N
OH
O
甘氨酸
C
H
C
H2N
OH
O
CH3
CH3
缬氨酸
C
H
C
H2N
OH
O
CH3
丙氨酸
C
H
C
H2N
OH
O
CH2
半胱氨酸
1.构成蛋白质的氨基酸有21种,这些氨基酸的结构具有什么共同特点?
2.氨基酸这一名词与其分子结构有怎样的对应关系?
讨论
SH
每个氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基,并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团。
C
H
C
H
OH
O
甘氨酸
H2N
C
H
C
H2N
OH
O
CH3
CH3
缬氨酸
C
H
C
H2N
OH
O
CH3
丙氨酸
C
H
C
H2N
OH
O
CH2
半胱氨酸
构成生物体的氨基酸的基本元素有:C、H、O、N,有的还有S
SH
C
H
C
H
H2N
OH
O
甘氨酸
C
H
C
H2N
OH
O
CH3
CH3
缬氨酸
C
H
C
H2N
OH
O
CH3
丙氨酸
C
H
C
H2N
OH
O
CH2
半胱氨酸
氨基酸结构通式
C
R
COOH
H2N
H
侧链基团
氨基
羧基
各种氨基酸的区别在于R基的不同
SH
C
COOH
H
H2N
R
R
H
H2N
COOH
C
侧链基团
氨基
羧基
C
H
H
H
H
COOH
NH2
H
R
C
R
H
COOH
H2N
H2N— C— C—OH
H
|
O
||
甘氨酸
|
H
有21中氨基酸就意味着有21种R基团
根据R基团判断氨基酸的种类
C2H4O2N-R
下列哪个是构成生物体的氨基酸?并标出其R基。
判断依据:
-NH2与-COO