2.4 蛋白质是生命活动的主要承担者-【易备课】2024-2025学年高一生物同步备课实用课件（人教版2019必修1）

第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者 贺老师 第2章 组成细胞的分子 1 蛋白质究竟具有什么样的功能，才让它那么重要呢？ 蛋白质 蛋白质！！！ 从蛋白质的全世界路过 从含量上看： 蛋白质是细胞中含量最多的有机物 年度大戏：从蛋白质的全世界路过 为什么蛋白质是生命活动的主要承担着？从占细胞的比例？ 2 蛋白质的主要功能 许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质。如肌肉、头发、蛛丝、羽毛等的成分主要是蛋白质。 1 结构蛋白 [任务一] 根据材料总结归纳蛋白质的功能 3 细胞内的化学反应离不开酶的催化。绝大多数酶都是蛋白质。 酶 2 催化功能 蛋白质的主要功能 4 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 糖尿病患者注射胰岛素 3 调节作用（信息传递） 蛋白质的主要功能 5 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 免疫功能 蛋白质的主要功能 6 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 5 运输作用 蛋白质的主要功能 7 功能 实例 肌肉、头发、羽毛、蛛丝等 细胞中绝大多数的酶 血红蛋白 胰岛素 构成细胞和生物体结构的重要物质(结构蛋白) 催化功能 运输功能 调节功能(信息传递) 抗体 免疫功能 一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是 。 蛋白质的主要功能 生命活动的主要承担者 8 民间有一种“吃什么补什么”的说法，如吃鱼眼能明目，喝虎骨酒可以壮筋骨，这些食物中的蛋白质能被人体直接吸收吗？ 蛋白质是一类生物大分子，种类多种多样。蛋白质必须经过消化，成为各种氨基酸，才能被人体吸收利用。 蛋白质和氨基酸是什么关系？ 氨基酸是蛋白质的 。 基本组成单位 9 [任务二] 找出氨基酸结构的共同点，思考“氨基酸”这一名词与其分子结构的对应关系 蛋白质的基本组成单位——氨基酸 甘氨酸 缬氨酸 丙氨酸 甲硫氨酸 1 组成元素 一定有C、H、O、N，有的含S等 NH2 （ ） N H H 氨基 羧基 COOH C O OH （ ） 氢原子 中心碳原子 R基 （侧链基团） 醋酸：CH3COOH（含羧基，是酸） 10 2 氨基酸的结构通式 蛋白质的基本组成单位——氨基酸 侧链基团 R C H C H2N OH O 氨基 羧基 中心碳原子 3 结构特点 1.每个氨基酸分子至少都含有一个 和一个 ，并连在 上。 2.氨基酸的种类由 决定。 氨基(-NH2) 羧基(-COOH) 同一个碳原子 R基（侧链基团） C H R NH2 COOH 11 蛋白质的基本组成单位——氨基酸 C COOH CH3 HOOC H C NH2 CH3 H2N H C H HOOC H CH2 NH2 C NH2 HOOC H CH2 NH2 CH NH2 HOOC CH NH2 H3C 1 2 3 5 4 × × × √ √ [任务三] 判断下列分子是不是氨基酸？如果是的话，R基是什么，共有的部分是什么？ 方法: 1、是否有氨基和羧基； 2、氨基和羧基连接在同一个碳原子上。 氨基的写法，键必须与N或者C连接 12 蛋白质的基本组成单位——氨基酸 4 氨基酸的种类 氨基酸 21种 人体内能合成 人体不能合成 必需氨基酸(8种；婴儿9种，组氨酸) 非必需氨基酸(13种) 甲硫氨酸，缬氨酸，赖氨酸，异亮氨酸， 苯丙氨酸，亮氨酸，色氨酸，苏氨酸。 口诀：甲 携 来 一 本 亮 色 书 氨基酸： 21种 蛋白质： 1010～1012 脱水缩合 13 什么是“脱水”？H2O中的H和O分别来自于哪里？ 什么是“缩合”？ 蛋白质的结构及其多样性 1 脱水缩合 14 蛋白质的结构及其多样性 1 脱水缩合 H2O 肽键 － OH ‖ O －C－C R2 H － － －N H － －C －C R1 H2N H － － ‖ O OH － H 二肽 一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接，同时脱去一分子的水，这种结合的方式叫脱水缩合。 脱出来的H2O H来自氨基和羧基 1 O来自羧基 2 15 蛋白质的结构及其多样性 肽键 H2O －C－COOH R3 H － － －N H － H OH － 肽键 ‖ O －C R1 H2N H － － －C －C－C R2 H － － －N H － ‖ O H2O 三肽 公式：肽键数 脱水数 氨基酸 以此类推，由多个氨基酸分子缩合而成的化合物，叫多肽。 [任务四] 三肽是如何形成的？请写出二肽和一个氨基酸发生脱水缩合的反应式。 = = -1 16 某种脑啡肽具有镇痛作用，可以作为药物来使用，它的基本组成单位是氨基酸。下面是该脑啡肽的结构式。 回答下列问题。 (1)构成一个脑啡肽的氨基酸数目是 ; 有 种氨基酸参与了脱水缩合反应； 生成的水分子数目是 . (2)请在图中标出其中的一个肽键。 (3)如果上图中的氨基酸顺序发生了改变，它还会具有脑啡肽的功能吗?为什么? 5 4 4 练习与运用：p32 17 种类 蛋白质 氨基酸 多 肽 脱水缩合 盘曲 折叠 C、H、O、N 元素组成 21种 结构 通式 C COOH H H2N R 功能 结构蛋白 催化 运输 免疫 信息传递 生命活动的主要承担者 18 作业 1、教材p32 2、大本p25-27,27页的情景探疑下次做 3、笔记：思维导图、表格、易错点，一定要写二肽和一个氨基酸脱水缩合的反应式 19 蛋白质的结构及其多样性 肽键 H2O －C－COOH R3 H － － －N H － H OH － 肽键 ‖ O －C R1 H2N H － － －C －C－C R2 H － － －N H － ‖ O H2O 三肽 公式：肽键数 脱水数 氨基酸 以此类推，由多个氨基酸分子缩合而成的化合物，叫多肽。 = = -1 1 脱水缩合 20 氨基酸如何形成蛋白质？ 从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次？ 氨基酸 二肽 三肽 四肽 多肽（肽链） 盘 曲 折 叠 肌球蛋白 胰岛素 血红蛋白 2 蛋白质的结构层次 蛋白质的结构及其多样性 血红蛋白由四条肽链聚集形成，那肽链之间又是怎样连接在一起的？ 21 两条或多条多肽链的结合方式： 蛋白质的结构及其多样性 二硫键 两条肽链 ----二硫键 22 蛋白质的结构及其多样性 [任务一] 观看视频，思考从氨基酸到蛋白质大致有几个结构层次？ 23 蛋白质的结构及其多样性 2 蛋白质的结构层次 从氨基酸到蛋白质大致结构层次 氨基酸之间脱水缩合形成肽链 1 肽链进行进一步盘绕形成一定的空间结构 3 多条肽链聚集形成复杂空间结构 4 一条肽链的特定区域进行有规律的盘曲、折叠 2 24 蛋白质的结构及其多样性 5 蛋白质多样性原因 ①□—□—□ ○—○—○ ②□—□—□—□ □—□ ③□—○—○—□—○ ○—□—○—□—○ 氨基酸的种类不同 氨基酸的数目不同 氨基酸的排列顺序不同 ④ 肽链盘曲折叠形成的空间结构不同 氨基酸种类、数目、排列顺序不同，以及肽链的空间结构不同。 25 缬氨酸 组氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸 谷氨酸 谷氨酸 赖氨酸 缬氨酸 组氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸 缬氨酸 谷氨酸 赖氨酸 正常红细胞 运氧能力强 镰状红细胞 运氧能力弱 镰状细胞贫血的病因 氨基酸序列改变 蛋白质功能 影响 蛋白质的结构及其多样性 6 蛋白质的功能异常 如果蛋白质的结构发生变化了有什么影响？ 如果蛋白质的结构发生变化了有什么影响？ 26 蛋白质的结构及其多样性 6 蛋白质的功能异常——变性 注意：变性的蛋白质 没有被破坏，还能与双缩脲试剂发生紫色反应 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。 变性使蛋白质的空间结构变得伸展、松散 鸡蛋、肉类等经高温后蛋白质变性， 。 更易消化 肽键 使蛋白质变性的因素： 高温、辐射、强碱、强酸、酒精、重金属盐。 1.为什么吃煮熟的鸡蛋、熟肉容易消化？2.为什么加热、加酸、喷洒酒精能达到消毒、灭菌的目的？ 27 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 氨基酸顺序 ，肽键 ， 空间结构 ，功能 。 不变 不变 改变 改变 6 蛋白质的盐析、水解和变性 蛋白质的结构及其多样性 加盐 28 难点突破：蛋白质的相关计算 规律一：在链状多肽中，氨基酸数－肽链数=肽键数=脱去的水分子数 1 肽键与氨基酸的关系 氨基酸数 肽链数 肽键数 脱水数 8 8 8 1 2 3 7 6 5 7 6 5 － － － = = = = = = 可以看做把一个条肽链分成两条，每多分一条，就少一个肽键 29 氨基酸 肽键 难点突破：蛋白质的相关计算 规律二：在环肽中，氨基酸数=肽键数=脱去的水分子数 氨基酸数 肽键数 脱水数 = = 5 3 5 3 3 5 = = 1 肽键与氨基酸的关系 30 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 游离氨（羧）基数目= 肽链数+R基中氨（羧）基数 难点突破：蛋白质的相关计算 2 游离氨（羧）基数目 如果侧链基团为R3的氨基酸从该肽链中水解成游离状态，则该过程中，肽键减少了 个；共消耗了 分子水。 氨基和羧基均增加了 个； 2 2 2 如何判断一个多肽由多少个氨基酸脱水缩合而成？ 找 中的肽键 R基会变，找不变的肽键 31 肽链中的氧原子 =肽链数×2+肽键数+R基上的O原子数 =各氨基酸中O原子总数-脱去的水分子数 肽链中的氮原子 =肽链数+肽键数+R基上的N原子数 =各氨基酸中N原子总数 N原子数= -COOH×2（肽链数×2） O原子数= -CO-NH-（=肽键数） -R中O数 2 原子数目计算 难点突破：蛋白质的相关计算 -NH2（肽链数） -R中N数 -CO-NH-（=肽键数） 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 形成氨基酸时，N的数量不变 32 难点突破：蛋白质的相关计算 4 蛋白质相对分子质量 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 已知21种氨基酸的平均相对分子质量是128，现有一蛋白质分子由1条肽链组成，共有肽键99个，此蛋白质的相对分子量最接近于 =（99+1）×128 - 99 ×18 m蛋白质= m氨基酸总 -m水 33 公式：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 图2-1 某胰岛素通过二硫键连接 S 二硫键 H H H2 S 难点突破：蛋白质的相关计算 4 蛋白质相对分子质量 34 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 难点突破：蛋白质的相关计算汇总 35 某种脑啡肽具有镇痛作用，可以作为药物来使用，它的基本组成单位是氨基酸。下面是该脑啡肽的结构式。 回答下列问题。 (1)构成一个脑啡肽的氨基酸数目是 ; 有 种氨基酸参与了脱水缩合反应； 生成的水分子数目是 . (2)请在图中标出其中的一个肽键。 (3)如果上图中的氨基酸顺序发生了改变，它还会具有脑啡肽的功能吗?为什么? 5 4 4 练习与运用：p32 36 1.狼体内有a 种蛋白质，21 种氨基酸；兔体内有b 种蛋白质，21 种氨基酸。狼捕食兔后，狼体内的氨基酸种类和一个细胞中含有的蛋白质种类最可能是(   ) 42，a+b 　　 B. 21，a+b C. 21，小于a D. 21，大于a B 37 2.现有氨基酸800个,其中氨基总数为810个,羧基总数为808个,则由这些氨基酸合成的含有2条肽链的蛋白质共有肽键、氨基和羧基的数目依次为(   ) A.798、2和2      B.798、12和10    C.799、1和1      D.799、11和9 B R基中的氨基：10个 R基中的羧基：8个 38 3.二硫键“—S—S—”是蛋白质中连接两条肽链之间的一种化学键。如图是由280个氨基酸组成的某蛋白质的结构图，下列相关叙述正确的是(   ) A.该蛋白质至少有280个氨基 B.形成该蛋白质的过程中脱去了280个水分子 C.该蛋白质至少有2个游离的羧基 D.该蛋白质的功能由氨基酸的数量、种类和排列顺序三方面决定 C 2个 280-2个 还与肽链盘曲折叠形成的空间结构有关 39 5 蛋白质多样性原因 结构多样性 功能多样性 决定 α-螺旋 β-折叠 氨基酸______ 氨基酸______ 氨基酸_________ 肽链数目和盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同 功能蛋白 结构蛋白 (组成细胞和生物体) ________ (蛋白质类激素) ________ (大多数酶) ________ (载体蛋白， 血红蛋白) ________ (抗体，溶菌酶，淋巴因子) 种类 数目 排列顺序 调节 催化 运输 免疫 不同生物体：基因多样性 ________ (糖蛋白) 识别 直接原因： 根本原因： 同一生物体：基因的选择性表达 胰岛素、生长激素 40 【检测】下图为脑啡肽的结构简式，据图回答： （1）脑啡肽分子是由_______种氨基酸形成的，造成氨基酸种类不同的原因是________不同。 (2)脑啡肽中含有____个肽键，脑啡肽的名称是_____肽，形成过程称为___________，形成过程中共脱去___个水分子。 4 R基 4 五 脱水缩合 4 (3)脑啡肽中有 个游离的氨基和 个游离的羧基。 1 1 41 Lavf58.33.100 Lavf58.33.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder r0.2.61(gap_fixed:False) $$