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

课前检测 1.糖的种类有哪些？ 2.还原糖有哪些？如何鉴定？ 3.多糖的基本组成单位？每种多糖的作用？ 4.脂质的种类？固醇包括哪些？ 5.脂肪的作用？磷脂、胆固醇的作用？ 6.糖类和脂质的组成元素是？ 2.4 蛋白质是生命活动的主要承担者 学习目标 1．举例说明蛋白质的功能。（重点） 2.归纳概括氨基酸的结构通式和特点，阐明氨基酸是蛋白质的基本组成单位。 3．说出氨基酸构成多肽链或蛋白质分子的过程。（重难点） 4．说明蛋白质的结构和功能多样性的原因，理解蛋白质的结构是与功能相适应的。（难点） 5．阐明蛋白质是生命活动的主要承担者，认同蛋白质与人体营养、健康等关系密切。 1、大豆制品： 豆腐、豆浆、腐竹等； 2、奶类制品： 奶粉、酸奶、牛奶等； 3、肉蛋类食品： 牛、羊肉、鸡蛋等。 组成生物体的蛋白质又有怎样的功能呢？ 你能说出一些富含蛋白质的食品吗？ 1.结构蛋白：许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质，称为结构蛋白。 肌肉组织 蛛丝 一、蛋白质的功能 2.催化功能：细胞中的化学反应离不开酶的催化，绝大多数酶都是蛋白质。 蛋白质的功能 一、蛋白质的功能 3.运输功能：有些蛋白质就有运输功能，如血红蛋白可以运输氧气。 细胞膜上具有物质运输功能 的载体蛋白 红细胞中可携带并运输氧气的血红蛋白 O2分子 一、蛋白质的功能 4.免疫功能（信息传递）：有些蛋白质有免疫功能，人体内的抗体是蛋白质，可以帮助人体抵御病菌和病毒等抗原的侵害。 抗体与病原体结合降低其生物活性 免疫球蛋白（抗体） 一、蛋白质的功能 5.调节功能：有些蛋白质能够调节机体的生命活动，如胰岛素。 胰岛B细胞分泌的胰岛素可以作为信号分子调节血糖 一、蛋白质的功能 蛋白质 结构蛋白 构成细胞和生物体结构的重要物质。如肌肉、毛发等 功 能 催化 绝大多数酶都是蛋白质，如胃蛋白酶 运输 如血红蛋白能运输氧气 调节 能够调节机体的生命活动，如胰岛素 免疫 抗体是蛋白质，能帮助人抵御病菌和病毒等抗原的侵害 一、蛋白质的功能 一切生命活动离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担者。 姐催我运面条 生物界的蛋白质种类多达1010~1012种。 为什么蛋白质有这么多种类和这么多样的功能？ 这与它的组成和结构有关吗？ 二、蛋白质的基本组成单位——氨基酸 思考讨论：氨基酸的结构特点 H2N C C H H O OH H2N C C H CH O OH CH3 CH3 H2N C C H CH3 O OH H2N C C H CH2 O OH CH CH3 CH3 甘氨酸 缬氨酸 丙氨酸 亮氨酸 1.这些氨基酸的分子结构有什么共同特点 ？ 2.“氨基酸”这一名词与其分子结构有对应关系吗？ 二、蛋白质的基本组成单位——氨基酸 二、蛋白质的基本组成单位——氨基酸 ①每个氨基酸分子至少有一个 和一个 ，并且都有一个氨 基和一个羧基连在 碳原子上。 ②这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团（R表示） ③因 的不同，氨基酸种类不同。 （1）元素组成： （2）结构通式： （3）结构特点： 羧基 同一个 R基 氨基 主要是：C、H、O、N，有的还含有 S、P 等 1.氨基酸的结构 C2H4O2N-R 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： 2.特别关注： 【多选】判断哪些是构成蛋白质的氨基酸（ ） A. B. C. D. B、D C NH2 HOOC H CH2 NH2 NH2 — C — H H2N CH3 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 二、蛋白质的基本组成单位——氨基酸 二、蛋白质的基本组成单位——氨基酸 必需氨基酸：人体细胞不能合成的，这些氨基酸必须从外界环境中 获取，被称为必需氨基酸。共8种 甲硫（蛋）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 有些同学有“偏食”的习惯，请分析这种习惯为什么不好？ 非必需氨基酸：可以在体内由其他物质转化而来的，称为非必需 氨基酸。如甘氨酸、丙氨酸、丝氨酸、天冬氨酸、天冬酰胺、 谷氨酸、谷氨酰胺、脯氨酸、酪氨酸和半胱氨酸等。 组成人体蛋白质的氨基酸约有21种： （甲携来一本亮色书） 16 C H COOH R2 H N 二肽 C H R1 H2N OH C O H2O H 脱水缩合 肽键 脱水缩合: 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。 4.氨基酸脱水缩合形成肽链 二、蛋白质的基本组成单位——氨基酸 水分子中的H和O来自于哪个基团？ 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 二、蛋白质的基本组成单位——氨基酸 多肽通常呈链状结构，叫做肽链。 连接两个氨基酸分子的化学键 由两个氨基酸缩合而成的化合物 二肽： 多肽： 肽链： 肽键： 产物： C O N H 由多个氨基酸缩合而成的含有多个肽键的化合物，叫多肽。 轻松一下，稍后继续 三、蛋白质的结构及其多样性 —COOH —COOH H2N— H2N— 1.氨基酸脱水缩合形成肽链 三个不同的氨基酸可形成多少种三肽？ 三种不同的氨基酸可形成多少种三肽？ 体内21个不同种氨基酸形成三肽种类？ 若21种氨基酸组成个1000氨基酸的大分子蛋白质，有多少种可能？ 3×3×3= 33 211000 肽链中氨基酸的种类、数目、排列顺序千变万化 21×20×19 3×2×1= 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 氨基酸之间脱水缩合形成肽链 一条肽链的特定区域进行有规律的盘曲、折叠 几条肽链聚集在一起形成复杂的空间结构的蛋白质 这条肽链进一步盘绕形成一定的空间结构 三、蛋白质的结构及其多样性 课前检测 1.蛋白质的功能有哪些？ 2.蛋白质的组成元素有哪些？ 3.蛋白质的基本组成单位是什么？其结构特点是什么？其怎么形成蛋白质的? 4.蛋白质结构多样性的原因？ 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 2.进入人体消化道的蛋白质，经过哪些消化酶的作用才能分解为氨基酸？其进入人体细胞后，怎样才能变为人体蛋白质?和食物蛋白质会一样吗？ 胃蛋白酶、胰蛋白酶、肠肽酶等多种水解酶作用。首先形成二肽、三肽…多肽，最后构成人体蛋白质。人体蛋白质与食物蛋白质不同。 3.如果用21个不同字母代表21种氨基酸，由10个氨基酸组成的长链，可以有多少种不相同的长链？试着说出蛋白质种类多种多样的原因。 2110。氨基酸的数目、种类、排列顺序的多样性以及蛋白质具有复杂的空间结构，是蛋白质种类多种多样的原因。 三、蛋白质的结构及其多样性 蛋白质结构多样性的原因 ◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇ ◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎ ①氨基酸种类不同 ②氨基酸数目成千上万 ◇-◇-◇-◇-◇-◇ ◇-◇-◇-◇ ③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结构千差万别 蛋白质结构极其多样 蛋白质种类极其多样 蛋白质功能极其多样 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。 正常血红蛋白 异常血红蛋白 镰状细胞贫血患者的血红蛋白运输氧的能力会大为削弱 结构与功能相适应 为什么鸡蛋清中加入氨盐会有白色物质析出？加入清水后该现象又消失？而加热后却不能呢？ 案例1 案例2 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，溶解度降低的现象。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---蛋白质盐析： 1.定义：蛋白质在某些物理或化学因素作用下，其特定的空间构象被破坏， 从而导致其理化性质改变和生物活性丧失的现象。 与社会的联系---蛋白质变性： 2.因素：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） 3.实质：蛋白质的空间结构发生了改变。但在变性过程中，肽键没有断裂， 化学组成也没有改变。 卷曲、紧密 伸展、松散 4.结果：生物活性丧失；粘度增加、扩散系数降低；容易聚集沉淀。 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、氨基酸 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---蛋白质水解： 水解 ＋ 酶 组成元素 C、H、O、N（P、S） 导致 氨基酸 种类：21种 必需氨基酸：8种 非必需氨基酸：13种 通式： 特点：至少有一个－NH2和一个－COOH连在同一个C原子上 脱水缩合 多肽 氨基酸种类不同 氨基酸的数目不同 氨基酸排列顺序不同 多肽的空间结构不同 折叠盘旋 蛋白质 结构多样性 功能多样性 构成生物体，如结构蛋白 运输作用，如血红蛋白 催化作用，如酶 调节作用，如胰岛素 免疫作用，如抗体 组成 决定 O H H2N R C C OH 生命活动的 主要承担者 课堂总结 巩固教材—稳扎稳打 挑战擂台 请选择你想挑战的动物，不同动物对应的分值不同,快来试试运气吧！ 1、肽键数、肽链数（m）、脱去水分子数与氨基酸个数（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= 脱去水分子个数） 四、蛋白质的计算 脱去水分子数 6-1 n-m 14-2 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 R7 四、蛋白质的计算 3、蛋白质中N、O原子数计算： 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 ①至少氧原子数= ③至少氮原子数= ②实际氧原子数= ④实际氮原子数= 肽键数+2×肽链数 =2×氨基酸数-脱去水分子数 至少氧原子数+R基中氧原子数 肽键数+肽链数=氨基酸数 至少氮原子数+R基中氮原子数 4.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 —（二硫键数×2） 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 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 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 1. 两个氨基酸分子脱水缩合形成二肽,同时生成一分子水,该水分子 中的氢来自(　) A.氨基 B.羧基 C.氨基和羧基 D.连在C原子上的H 2. 下图为脑啡肽的结构简式,据图分析下列叙述错误的是(　　) A.脑啡肽是由5个氨基酸失去4分子的水形成的 B.该化合物中有1个羧基和1个氨基 C.脑啡肽分子是由4种氨基酸形成的 D.该化合物属于四肽,因为含有4个肽键 D c 练一练： 3.某多肽的分子式为C55H70O19N10,已知它由下列4种氨基酸组成: 甘氨酸(C2H5NO2)、丙氨酸(C3H7NO2)、苯丙氨酸(C9H11NO2)、 谷氨酸(C5H9NO4),那么该多肽彻底水解可产生多少个谷氨酸 分子( ) A.4个 B.5个 C.6个 D.3个 A 4. (2021·山东泰安高一期末)二硫键(—S—S—)是蛋白质中连接2 条肽链的1种化学键。右图是由280个氨基酸组成的某蛋白质的 结构图，对其叙述正确的是(　　) A．该蛋白质至少有2个游离的羧基 B．形成该蛋白质的过程中脱去了277个水分子 C．该蛋白质至少有280个氨基 D．该蛋白质的功能由氨基酸的数量、种类、排列顺序三 方面决定 A （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 5.根据下列化合物的结构分析回答下面的问题。 ③⑤⑥ ②④⑧⑨ 2 2 黑河六中宣 （1分）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 B （2分）有关人体内蛋白质的功能，下列叙述错误的是（ ） A. 有些蛋白质具有运输作用 B. 有些蛋白质具有催化作用 C. 许多蛋白质是构成细胞结构的重要物质 D.蛋白质是细胞代谢的主要能源物质 D （1分）下列化合物中，属于构成蛋白质的氨基酸的是（ ） A. B. C. D. D （1分）两个氨基酸分子脱水缩合形成二肽，同时生成一分子水，该水分子中的氧来自（ ） A. 氨基 B. 羧基 C. R基 D. 氨基和羧基 B （2分）生长激素和胰岛素都是人体内对生命活动起重要调节作用的激素，但是功能不同，与此无关的是（ ） A. 氨基酸的数目、种类和排列顺序 B. 构成蛋白质多肽链的数目 C. 构成蛋白质多肽链的空间结构 D.氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基 D （2分）分析一种可溶性有机小分子样品，发现这种样品中含有C、H、O、N等元素，这种样品很可能是（ ） A. 葡萄糖 B. 蛋白质 C. 氨基酸 D. 脂肪酸 C $$