2.4 蛋白质是生命活动的主要承担者（课时1）- 2024-2025学年高一上学期生物人教版必修一

2.4 课时1 蛋白质是生命活动的主要承担者 36004 1.概述蛋白质的功能； 2.阐明蛋白质的基本组成单位——氨基酸的结构特点； 3.阐明氨基酸形成蛋白质的过程； 4.概述蛋白质的结构及其多样性。 36004 蛋白质是细胞中含量最多的有机物，那么蛋白质在生命活动中有什么重要功能?为什么有如此多的功能呢？ 36004 活动一：阅读课本P28，结合图片总结归纳蛋白质分子的主要功能及实例 ① 结构蛋白：是构成细胞和生物体的重要 物质，如头发、肌肉等的主要成分 ② 催化功能：起生物催化作用，如绝大多数酶 ③ 运输功能：如血红蛋白、细胞膜上的载体 ④ 免疫功能：免疫过程中产生的抗体 ⑤ 调节功能：如胰岛素和生长激素等 功 能 蛋 白 一、蛋白质的功能 抗体 ① ② ③ ④ ⑤ 蛋白质为什么有如此多的功能呢? 细胞的各项生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担者 36004 二、蛋白质的基本组成单位—— 氨基酸 1、氨基酸的结构 氨基 羧基 “氨基酸”代表了其分子结构中的主要部分，即氨基和羧基。 活动二：观察下图中几种氨基酸的结构，思考讨论下列问题： （1）氨基酸的组成元素是什么？这些氨基酸的结构具有什么共同特点？不同氨基酸区别又在哪里？ （2）“氨基酸”这一名词与其分子结构有怎样的对应关系？ （3）你能根据上图写出氨基酸的结构通式吗？ 氢原子 C、H、O、N (S) 侧链基团（R基） 36004 氨基与羧基的书写 氨基 羧基 不能少了短横线“—” 由一个氮原子，两个氢原子组成 由一个碳原子，两个氧原子，一个氢原子组成 ① —NH2 ② H2N— 或 ① —COOH ② HOOC— 或 36004 氨基 氢原子 【侧链基团】决定氨基酸的种类和理化性质 羧基 中心碳原子 H2N — C — COOH R H 简写版 H N C C OH H H R O （3）氨基酸的结构通式 36004 2、氨基酸的结构特点 氨基（-NH2） 羧基（-COOH） 同一个碳原子 氢原子 侧链基团 R基不同 a. 每种氨基酸至少有一个 和一个 ，并且都有一个氨基和一个羧基连接在 上。 b. 这个碳原子还连接一个 和一个 （用R表示）。 注：各种氨基酸之间的区别在于 。 36004 a.氨基、羧基、R基的正确书写格式分别为：—NH2、—COOH、—R (基团前的“—”不能省略) b.组成蛋白质的氨基酸至少都有一个氨基和一个羧基，“至少”说明氨基酸分子中的氨基和羧基的数目大于等于1个，其他的氨基和羧基位于R基上。 c.氨基、羧基不同表示方法： 【归纳总结】 36004 形象记忆：氨基酸的结构通式 氨基酸分子——人 氨基和羧基——两只手 氢—————两条腿 R基—————头 中心碳原子——躯干 36004 想一想：下列分子是不是构成蛋白质的氨基酸？如果不是，说明原因；如果是，说出R基是什么。 C COOH CH3 HOOC H 1. C NH2 CH3 H2N H 2. C H HOOC H CH2 NH2 3. C NH2 HOOC H CH2 NH2 4. × × × √ 36004 二、蛋白质的基本组成单位—— 氨基酸 3、组成生物体的氨基酸有多少种？ 必需氨基酸 （8种） 人体中，组成蛋白质的氨基酸有21种 非必需氨基酸 （13种） ：人体细胞不能合成，必须从外界环境中获取 苯丙氨酸，蛋（甲硫）氨酸，赖氨酸，苏氨酸，色氨酸，亮氨酸，异亮氨酸，缬氨酸 ：人体细胞能够合成 “笨蛋来宿舍晾一晾鞋” “必需吃的氨基酸” 36004 蛋白质是以氨基酸为基本单位构成的生物大分子。 ？ 氨基酸的种类有限，如何构成种类繁多、功能多样的蛋白质？ 氨基酸：21种 氨基酸：21种 蛋白质： 1010～1012 36004 C H COOH R2 H N 二肽 C H R1 H2N OH C O H2O H 1、氨基酸的结合方式： 脱水缩合 肽键 (1)连接两个氨基酸分子的化学键： 。 (2)脱去的水中,H来自 ，O来自 肽键 氨基和羧基 羧基 氨基酸1 氨基酸2 一个氨基酸分子的羧基（—COOH）和另一个氨基酸分子的氨基（—NH2）相连接，同时脱去一分子水，这种结合方式叫做脱水缩合。 H N C O 三、蛋白质的结构及其多样性 36004 肽键 C H COOH R3 H N OH H C C H R1 H2N C O C H R2 H N O 二肽 H2O H2O 三肽 肽键 以此类推，由多个氨基酸分子缩合而成的，含有多个肽键的化合物，叫多肽。多肽通常呈链状，叫作肽链。 36004 2.蛋白质的形成过程： 36004 三肽 多肽链 氨基酸 脱水缩合... 一级结构 二级结构 三级结构 四级结构 由于氨基酸之间能够形成氢键等，从而使得肽链能盘曲、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质分子。 2.蛋白质的形成过程： 36004 17 2.蛋白质的形成过程： 氨基酸 肽链 脱水缩合 蛋白质 多条盘 曲折叠 空间结构肽链 一条盘曲折叠 36004 【总结】蛋白质的形成过程 元素:C、H、O、N（S） 　 ↓ 氨基酸:蛋白质的基本组成单位 　 ↓脱水缩合 二肽:由_______________脱水缩合而成的化合物 　 ↓ 两个氨基酸分子 多肽(链):由_______________脱水缩合而成的化合物,通常呈_____结构 　 ↓盘区、折叠 蛋白质:具有一定的_________ 多个氨基酸分子 链状 空间结构 血红蛋白和肌蛋白都是这样形成的，为什么它们的功能不同？ 36004 3.蛋白质多样性的原因 从氨基酸角度分析 ① 氨基酸的种类不同，构成的肽链不同 氨基酸甲 氨基酸乙 ② 氨基酸的数目不同，构成的肽链不同 ③ 氨基酸的排列顺序不同，构成的肽链不同 从肽链角度分析： ④ 肽链的条数、盘曲折叠方式及其形成的空间结构不同，构成的蛋白质不同 结构多样性决定了其功能的多样性 蛋白质结构具有多样性 36004 　　1910年，一个黑人青年到医院看病，他的症状是发烧和肌肉疼痛，经过检查发现，他患的是当时人们尚未认识的一种特殊的贫血症，他的红细胞不是正常的圆饼状，而是弯曲的镰刀状。 思考：蛋白质结构改变了还能行使功能吗？ 　　每一种蛋白质都有与它所承担功能相适应的独特结构，如果氨基酸序列改变或者蛋白质的空间结构改变，就可能会影响其功能。 36004 思考：鸡蛋生吃还是熟吃好消化吸收？ 与社会的联系 36004 蛋白质变性是指蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间构象被破坏，从而导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象。例如，鸡蛋、肉类经煮熟后蛋白质变性就不能恢复原来状态。原因是高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，容易被蛋白酶水解，因此吃熟鸡蛋、熟肉容易消化。又如，经过加热、加酸、加酒精等引起细菌和病毒的蛋白质变性，可以达到消毒、灭菌的目的。 注：蛋白质变性后，空间结构发生改变，但肽键没有被破坏，变性后仍能与双缩脲试剂产生紫色反应。 36004 像某些蛋白质溶液中加入无机盐溶液后，可以降低蛋白质的溶解度使其析出。例如：在鸡蛋清中加入一些食盐，就会看到白色的絮状物，这是在食盐的作用下析出的蛋白质。兑水稀释后，你会发现絮状物消失。在上述过程中，蛋白质结构没有发生变化。 拓展--盐析 36004 13种 (P、S) 多肽链的条数和空间结构不同 36004 25 1.下列物质中，不属于蛋白质的是( ) A.胰岛素 B.胆固醇 C.胃蛋白酶 D.抗体 2.下列物质中，属于构成蛋白质的氨基酸的是（ ） B A 课堂练习 36004 （1）该图中，①表示　       ，③表示　　 ，⑦表示　 。 （2）该化合物由　　  个氨基酸分子失去　　 个水分子而形成，这种反应叫　　　 　          反应。 （3）该化合物含有　　个肽键，序号是_____________ 。该图所示化合物 的名称是：　             ，该化合物含有　　个氨基、 个羧基。 （4）该图中所示的氨基酸种类不同，是由　　　   (序号）决定的。 氨基 肽键 羧基 四肽(多肽) 3 4 3 脱水缩合 3.根据下列化合物的结构分析回答下面的问题。 ③⑤⑥ ②④⑧⑨ 2 2 课堂练习 36004 $$