2.4 蛋白质是生命活动的主要承担者 课件 2023—2024学年高一上学期生物人教版必修1

2.4 蛋白质是生命活动的主要承担者 问题探讨 1.为什么这种缝合线可以被人体组织吸收? 组成动物和人体的胶原蛋白是相似的物质。 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, 蛋白质在化学组成上应该可以分为更小的分子。 胶原蛋白线 传统缝合线 纤细 强韧 可吸收 运输作用 3 有些蛋白质具有运输功能。如血红蛋白、载体蛋白。 细胞膜上具有物质运输功能的载体蛋白 O2分子 血红蛋白运输氧气 一、蛋白质的功能 免疫作用 抗体是具有免疫功能的蛋白质，可帮助人体抵御细菌和病毒的侵害。 4 一、蛋白质的功能 调节生命活动（调节作用）： 有些蛋白质能够起信息传递的作用，调节机体的生命活动，如胰岛素、胰高血糖素。 胰岛素 5 糖尿病患者注射胰岛素 胰腺 胰岛 一、蛋白质的功能 氨基 酸 共有结构部分 C H H N R 氨基 羧基 C OH O O H 问：以下哪些是构成蛋白质的氨基酸？若不是，说明原因。 C H NH2 COOH CH2 SH C H NH2 COOH CH2 SH CH NH2 COOH CH2 OH C H NH2 H CH2 COOH √ √ × × 【检测】 判断氨基酸的小技巧 方法: “一查”: 是否有氨基和羧基； “二看”: 是否有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。 注意: 只有两者同时具备才是组成生物体蛋白质的氨基酸 氨基酸形成蛋白质的过程： C H R1 NH2 OH C O H2O C H COOH R2 H N H 脱水缩合——氨基酸之间相互连接而脱去水的过程。 1. 水中氢来自： 2. 水中氧来自： 氨基和羧基 羧基 1. 氨基酸的脱水缩合 三. 蛋白质的结构及多样性 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 4.由氨基酸形成蛋白质 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。 有的是环状，首尾两端的氨基、羧基也脱水缩合连接起来，成为环状多肽。 三. 蛋白质的结构及多样性 许多蛋白质分子都含有两条或多条肽链，它们通过一定的化学键如二硫键相互结合在一起。 二硫键 两条肽链 —SH —SH + —S—S— + 2H 肽链间形成二硫键维系蛋白质的空间结构 三. 蛋白质的结构及多样性 4.由氨基酸形成蛋白质 5. 蛋白质形成过程视频 三. 蛋白质的结构及多样性 组成蛋白质的氨基酸是21种，但是蛋白质是1010~1012，为什么？ 三个氨基酸脱水缩合之后形成的是几肽？n个氨基酸（一条链）呢？ 与社会联系——1蛋白质变性 网络披露：有人论文中提到可用熟鸡蛋可以孵出小鸡，你如何评论？ 蛋白质的变性： 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，致其理化性质改变和生物活性丧失的现象。过程不可逆。 蛋白质变性的原因： 化学因素（如强酸、强碱、重金属离子、酒精）、物理因素（如加热、剧烈振荡、超声波、射线等） 思考：变性的蛋白质还能与双缩脲试剂发生紫色反应吗？ 还可以，因为变性的蛋白质肽键没有被破坏。 指在蛋白质水溶液中加入轻金属盐或铵盐，随着盐浓度增大而使蛋白质 沉淀析出的现象。但是蛋白质结构并没有改变。 过程可逆 用于分离、提纯蛋白质 与社会的联系---2蛋白质盐析： 按照方式： 酶水解、酸水解、碱水解 按照程度： 完全水解——氨基酸 不完全水解——小分子肽 蛋白质的水解 ※糖尿病病人只能注射而不能口服胰岛素 因为胰岛素是一种蛋白质，口服会在消化道里以蛋白质的形式被消化 成氨基酸，而失去胰岛素的功能。 与社会的联系---3蛋白质水解： 水解 ＋ 酶 盐析 蛋白质在盐溶液中溶解度降低析出溶解度的变化，可逆 变性 肽键断裂，蛋白质分解为短肽或氨基酸。 水解 空间结构发生改变，肽键未断裂。 (小结)&蛋白质的盐析、水解和变性 1、肽键数、肽链数（m）与氨基酸个数（n）的关系 肽链数 1 2 m 肽键数 6-1 n-m 14-2 氨基酸数 n 1、肽键数 = 脱去水分子个数 = 氨基酸数-肽链条数= n-m （环状肽肽键数=氨基酸数）。 四. 蛋白质的相关计算 2、游离氨基、羧基的计算 一条多肽链中至少含有 个氨基， 个羧基。其他的氨基和羧基来自 n 条多肽链中至少含有 个氨基， 个羧基。其他的氨基和羧基来自 1 1 R基 n n R基 2、最少的氨（羧）基数=肽链数 所有氨（羧）基数 =肽链数+ R基氨（羧）基 C H C R1 H2N O N H C H C R2 O N H C H C R3 O N H C H C R4 O N H C H C R5 O N H C H C R6 O N H C H COOH 四. 蛋白质的相关计算 3.蛋白质相对分子质量的计算 蛋白质分子质量=氨基酸分子质量-脱去水的分子质量 C H C R1 H2N O N H C H C R2 O N H C H C R3 O N H C H C R4 O N H 3：蛋白质相对分子质量=氨基酸数×氨基酸平均相对分子质量 脱去的水分子数×18 （二硫键数×2） 四. 蛋白质的相关计算 4、蛋白质中N、O原子数计算： 多肽N原子数 =肽键数+肽链数+R基中的N原子数 多肽O原子数 =肽键数+2×肽链数+R基中的O原子数 已知胰岛素由2条肽链，51个氨基酸组成。该蛋白质至少含有O原 子 个，至少含有N原子 个。 53 51 C H C R1 H2N O N H C H C R2 O N H C H C R3 O N H C H C R4 O N H C H C R5 O N H C H COOH R6 四. 蛋白质的相关计算 10个氨基酸组成的环状多肽 肽键数=氨基酸数=脱去的水分子数 如m个氨基酸构成n个环状多肽， 有____个肽键 （环状肽） m 四. 蛋白质的相关计算 氨基酸数（n） ； 氨基酸平均分子相对质量（a） 一条肽链 m条肽链 环肽 肽键 脱去水分子 减轻的质量 多肽相对分子质量 至少含有的氨基 或羧基数 H2N—— ——COOH n-1 n-1 18（n–1） na-18(n–1) 1 n-m n-m 18（n–m） na-18(n–m) m n n 18n na-18n 0 相关计算公式小结 四. 蛋白质的相关计算 组成元素： C、H、O、N，有的还含Fe、S、Se等 基本单位：氨基酸 种类：21种 通式 特点： 化学结构：多肽是多个氨基酸分子缩合后以肽键而成的特定氨基酸序列 多样性原因：氨基酸种类不同；数目成百上千；排列次序变化多端；空间结构千差万别 每种氨基酸分子至少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 空间结构：蛋白质 特点：一条或几条肽链以一定的化学键连接，按一定的方式盘曲或折叠成有一定空间结构的蛋白质 一个氨基酸分子的羧基与另一个氨基酸的氨基相连接，同时脱去一分子水的结合方式。 功能多样性：构成细胞和生物体的结构蛋白；生化反应的催化物质；具体运输能力的载体蛋白；调节生命活动的分泌蛋白；具有免疫功能的抗体蛋白 课堂小结 （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 课堂检测 Lavf58.20.100 $$