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

第2章　组成细胞的分子 第4节　蛋白质是生命活动的主要承担者 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？ 因为作为手术缝合线的胶原蛋白，被分解为可以被人体吸收的 。 问题探讨 氨基酸 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： 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。 问题探讨 蛋白质的功能 组成细胞结构 调节 （信息传递） 免疫（防御） 运输 催化 一、蛋白质的功能 活动1：阅读教材P28，举例说出蛋白质承担的功能 少数酶是RNA 蛋白质——生命活动的主要承担者 P31：每一种蛋白质分子都有与它所承担功能相适应的独特结构 强调大多数酶是蛋白质，部分激素是蛋白质，但抗体全部是蛋白质。 蛋白质的基本组成单位——氨基酸 C C C C 1、氨基酸的结构通式： 特点P29：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个碳原子上。 二、蛋白质的基本单位——氨基酸 2、元素组成： 一定有C H O N，可能有（位于R基的）P S等。 3、氨基酸的区别在于： R基不同 R H H2N—C—COOH 简写： 立体结构： C H R NH2 COOH 强调书写时是氮和碳连接在碳原子上 二、蛋白质的基本单位——氨基酸 3、最简单的氨基酸的是一种？ 4、以上氨基酸的分子式为？ 最简单！ 强调氨基羧基写法。 判断题：以下哪些是组成蛋白质的氨基酸?R基是什么？ C H NH2 COOH CH2 SH C H NH2 COOH CH2 SH C H NH2 H CH2 COOH √ × × CH NH2 HOOC CH NH2 HOOC √ 强调R基的写法 4.氨基酸的种类 P32拓展3 衡量食品价值高低的一个很重要的指标是看 氨基酸的种类和数量。 必需 组成人体蛋白质的 21种氨基酸 必需氨基酸（8种，不能合成） 非必需氨基酸（13种，可以合成） 必需氨基酸 甲 携 来 一 本 亮 色 书 甲硫 缬 赖 异亮 亮 苯丙 色 苏 第21种氨基酸是硒代半胱氨酸，是最近发现的，是蛋白质中硒的主要存在部位，人体中硒的含量很少，合成细带半胱氨酸的原料需要不断从食物中获取，所以硒代半胱氨酸属于非必需氨基酸。 氨基酸： 21种 蛋白质： 1010～1012 脱水缩合 蛋白质的结构及其多样性 1、脱水缩合 C H R1 H2N OH C O H2O C H COOH R2 H N H 二肽 肽键 （“二”指的是两个氨基酸） 一个氨基酸分子的羧基(—COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(—NH2)，脱去一分子水而连接起来，这种结合方式叫做脱水缩合。 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。 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 H2O中H的来源： ；O来源于 。 一个来自氨基，一个来自羧基 羧基 1、脱水缩合 练习找肽键和确定氨基酸数的方法 视频回顾 ①由于不相邻的氨基酸之间能够形成氢键，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。 P30 2.由肽链形成蛋白质 ②许多蛋白质含有两条或多条多肽链，他们通过一定的化学键如二硫键结合在一起。 2.由肽链形成蛋白质 -SH ＋ -SH → -S-S- 每形成一个二硫键，脱去2个H。 这些肽链不呈直线，也不在同一个平面上，而是形成更为复杂的空间结构。 右图为血红蛋白的结构——一种由574个氨基酸组成的蛋白质，含四条多肽链。 2.由肽链形成蛋白质 由氨基酸形成血红蛋白的示意图 3.氨基酸形成蛋白质的过程 强调蛋白质有空间结构，但是肽链没有空间结构 1.从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次？ 氨基酸 二肽 蛋白质 三肽 多肽 ...... → → → 思考讨论：P31 三.蛋白质的结构及其多样性 2.进入人体消化道的蛋白质食物，要经过哪些消化酶的作用才能分解为氨基酸？这些氨基酸进入人体细胞后，需经过怎样的过程才能变为人体的蛋白质?人体中的蛋白质和食物中的蛋白质会一样吗？ 食物中的蛋白质要经过胃蛋白酶、胰蛋白酶、肠肽酶等多种水解酶的作用，才能分解为氨基酸。这些氨基酸进入人体细胞后，要脱水缩合形成二肽、三肽……多肽，由多肽链构成人体蛋白质。人体蛋白质与食物中的蛋白质不一样，其具有完成人体生命活动的结构和功能。 思考讨论：P31 三.蛋白质的结构及其多样性 3.如果用21个不同的字母代表21种氨基酸，若写出由10个氨基酸组成的长链，可以写出多少条互不相同的长链？试着说出蛋白质种类多种多样的原因。 2110条 思考讨论：P31 三.蛋白质的结构及其多样性 氨基酸层面 氨基酸的种类不同 氨基酸的数量不同 氨基酸的排列顺序不同 肽链层面 多肽链盘曲、折叠的方式及其形成的空间结构千差万别 蛋白质结构多样性的原因： ①□—□—□ ○—○—○ ②□—□—□—□ □—□ ③□—○—○—□—○ ○—□—○—□—○ ④ 3.如果用21个不同的字母代表21种氨基酸，若写出由10个氨基酸组成的长链，可以写出多少条互不相同的长链？试着说出蛋白质种类多种多样的原因。 2110条 思考讨论：P31 三.蛋白质的结构及其多样性 共4点原因： 氨基酸的数目、种类和排列顺序不同， 肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同 （蛋白质的空间结构不同）。 P31：每一种蛋白质分子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蛋白质的空间结构改变，就可能会影响其功能。 结构与功能相适应 正常血 红蛋白 异常血 红蛋白 注意： 变性的蛋白质肽键没有被破坏，还能与双缩脲试剂发生紫色反应 （只有存在两个及两个以上肽键时才能与双缩脲试剂发生反应） ①变性：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 变性因素：高温、强酸、强碱、重金属盐、加热、酒精等 变性使蛋白质的空间结构变得伸展、松散，容易被蛋白酶水解 与社会的联系 P32 不可逆！ 二肽不能与双缩脲试剂发生反应，。 与生活的联系（了解）： 加酶洗衣粉不要用热水洗； 医院用70%酒精杀菌； 含丰富蛋白质的食物最煮熟再使用。 不可能变回生鸡蛋？变性如酶失去催化能力、激素失去激素活性等。蛋白质生物活性的丧失是蛋白质变性的主要特征。酒精能够消毒杀菌的根本机理是因为酒精有很强的渗透性，能钻到细菌体内，使细菌蛋白质凝固 ②盐析：蛋白质在某些盐（如氯化钠、硫酸钠等）的溶液中溶解度降低而析出的现象。（降低盐溶液浓度后，蛋白质又会重新溶解） 在鸡蛋清中加一些食盐，会看到白色絮状物，兑水稀释后絮状物消失。 注意：盐析过程蛋白质的结构没有发生变化！ 加入清水稀释 可逆！ 蛋白质 氨基酸 蛋白酶 ③水解：蛋白质在一系列蛋白酶的作用下被水解成氨基酸，空间结构和肽键被破坏。 注意：蛋白质加入蛋白酶水解后，双缩脲试剂检测 产生紫色！ （蛋白酶的化学本质也是蛋白质！） 可以 一、概念检测 1. 判断下列有关蛋白质的表述是否正确。 (1) 蛋白质彻底水解的产物是氨基酸。( ) (2) 氨基酸仅通过脱水缩合的方式就可以形成蛋白质。( ) (3) 只有细胞内才有蛋白质分布。( ) (4)蛋白质的空间结构与其功能密切相关。( ) √ × 联系与应用 P32 √ × 2.质量相等的下列食物中，蛋白质含量最多的是 ( ) A. 烧牛肉 B.烤甘薯 C.馒头 D.米饭 3.下列物质中，属于构成蛋白质的氨基酸的是 ( ) A A 联系与应用 4.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 二、拓展应用 1. 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。请你运用 本节所学的知识对这种说法作出评价。 【提示】食物中的蛋白质是大分子有机物，它们都要被消化成细胞可以吸收的小分子物质才能被人体吸收，这些小分子都要在人体细胞内重新合成不同的蛋白质在人体内执行不同的功能。 联系与应用 B 2. 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_____ 。 联系与应用 5 4 4 (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？ 【答案】不能，因为蛋白质的结构和功能相适应，如果氨基酸排列顺序变了，蛋白质的结构发生改变，就不具有脑啡肽的镇痛功能。 联系与应用 3. 在评价各种食物中蛋白质成分的营养价值时，人们格外注重其中必需氨基酸的种类和含量。这是为什么？ 【答案】必需氨基酸是人体细胞不能合成的氨基酸，必须从食物中获得，因此在评价各种食物中蛋白质成分的营养价值时，人们注重其中必需氨基酸的种类和含量。 联系与应用 组成元素 C、H、O、N（P、S） 氨基酸 种类：21种 通式： C H C H2N OH O R 特点： 脱水缩合 多肽 ①组成蛋白质的氨基酸种类不同 ②组成蛋白质的氨基酸数目成百上千 ③组成蛋白质的氨基酸排列顺序千变万化 ④肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别 盘曲折叠 蛋白质 结构多样性 功能多样性 组成细胞结构，如结构蛋白 运输：如血红蛋白 催化：如酶 调节：如胰岛素 免疫：如抗体 决定 脱水数=肽键数 =氨基酸数-肽链数=n-m m条肽链构成的蛋白质，至少m个氨基，至少m个羧基 M(pro)=na-(n-m)×18 计算 导致 课堂总结 Lavf58.33.100 $$