2.4 蛋白质是生命活动的主要承担者-【学好生物学】2024-2025学年高一生物上学期同步优质课件（人教版2019必修1）

2.4 蛋白质是生命活动的主要承担者 组成细胞的有机物中含量最多的就是蛋白质（protein）。“protein”一词源自于拉丁文“Proteus”，意思是“首要的物质”。 胰岛素 归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（重点） 分析蛋白质分子结构和功能多样性的原因（重点） 说出氨基酸构成多肽链或蛋白质的过程（难点） 阐明蛋白质是生命活动的主要承担者。（理解） 教学目标 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:手术后过一段时间，这种缝合线就可以被人体组织吸收，从而避免拆线的痛苦。 问题探讨 1.为什么这种缝合线可以被人体组织吸收? 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? 答：动物和人体的胶原蛋白是相似的物质 答：胶原蛋白要变成氨基酸小分子才能被吸收。说明蛋白质在化学组成上可以水解为更小的分子 一、蛋白质的功能 1.用于构成细胞和生物体的结构，被称为结构蛋白。 2. 调节功能(又称信息传递) 有些蛋白质能够调节机体的生命活动的作用,比如胰岛素。 胰岛B细胞分泌胰岛素 胰岛素可以口服吗？ 糖尿病患者注射胰岛素 3. 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, 少数酶是RNA。 胃蛋白酶结晶 4. 运输功能 有些蛋白质具有运输功能，如血红蛋白(参与氧气运输)； 载体蛋白和通道蛋白(参与物质跨膜运输)。 血红蛋白 5. 免疫功能 有些蛋白质具有免疫功能。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 蛋白质的功能 作为结构蛋白 催化作用 调节作用 运输功能 免疫功能 举例 功能 蛋白质类的酶 催化作用 肌肉等的主要成分 作为结构蛋白 血红蛋白，载体等 运输作用 抗体等 免疫作用 胰岛素等蛋白质类激素 调节作用（信息传递 “催狗运面条” 蛋白质功能具有_______ 多样性 一、蛋白质的功能 其实蛋白质还有其他功能，如识别作用 知识拓展：催化作用的蛋白质直接参与催化反应；调节作用的激素只作为信号分子，不参与反应过程。 蛋白质是生命活动的承担者,下列关于蛋白质的叙述,正确的是（ ） A.蛋白质分子中含有在无机自然界找不到的特有元素 B.非必需氨基酸的含量和种类是评价食物中蛋白质成分营养价值的重要指标 C.有些蛋白质能调节机体的生命活动。如性激素能促进生殖器官的发育 D.有些蛋白质能进行物质的运输。如载体蛋白可参与物质的跨膜运输 D 即时巩固 练一练：教材P32 第4题 为什么蛋白质能承担如此多样的功能？ 这与蛋白质的多样性有关（1010~1012种） 这与它的组成和结构有关。 蛋白质功能与结构相适应，结构的多样性决定了其功能的多样性 蛋白质需要经历什么样的变化才能人体细胞被吸收？P31 大分子物质 水解成更小的肽 进一步水解成它的基本单位 13 请用方框圈出共同部分 （21种） 氨基酸分子结构通式（试着在纸上写出来） 二、蛋白质的基本组成单位—— 氨基酸 C H H N R 氨基 羧基 C OH O H 氨基酸分子结构通式 N H H C OH O 至少都含有一个氨基（-NH2)和一个羧基(-COOH） 都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上 *氨基酸分子结构通式 C H R 注：还可以写成： 不可以写成： *氨基酸的结构特点： 如：天冬氨酸中含有两个-COOH （-COOH存在于哪里呢？） 练：课本P32第3题 *R基有多少种？你会找R基吗？ *氨基酸的组成元素： C、H、O、N、(S) *氨基酸的分类： 8种必需氨基酸 13种非必需氨基酸 二、蛋白质的基本组成单位—— 氨基酸* 判：非必需氨基酸不一定是人体需要的氨基酸（ ） 对 对 对 你能圈出以下氨基酸的R基吗? 组成氨基酸的元素主要有C、H、O、N 练习：赖氨酸的分子式为C6H14O2N2,则赖氨酸的R基为（ ） A. C. B. D. C4H10N C4H10O C4H10ON C5H11N 归纳氨基酸的分子式： 即时巩固 A C H R1 H2N OH C O H2O C H COOH R2 H N H 1.氨基酸的结合方式： 羧基脱掉： —OH（羟基） 氨基脱掉：—H （氢原子） 肽键 脱水缩合* 肽键：连接两个氨基酸分子的化学键叫做肽键 【思考】产生的H2O中的H和O分别来自于哪里？ 二肽 三、蛋白质的结构 小技巧：同学手拉手 二肽 氨基酸脱水缩合示意图 脱水缩合的注意事项： a.化学反应式的产物 b.一般只考虑连接在中心碳原子上的氨基和羧基的脱水缩合，不考虑R基中的基团参与脱水缩合 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 C C H R1 H2N C O C H R2 H N O 肽键 二肽 C H COOH R3 H N H2O 肽键 三肽 H2O 氨基酸 二肽 三肽 …… 多肽 由多个氨基酸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 注：一般二肽不能与双缩脲试剂发生紫色反应，多肽可以。 由几个氨基酸构成，就称为几肽 氨基酸怎样 构成蛋白质 以血红蛋白为例 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 这条肽链进一步盘绕形成一定的空间结构 四条肽链聚集在一起形成复杂的空间结构 （一级结构） （二级结构） （三级结构） （四级结构） 三、蛋白质的结构 ②氨基酸的数目 氨基酸的种类 ③ 氨基酸的排列顺序 ④ 多肽链的空间结构 ① 四、蛋白质结构的多样性* P31 某种胰岛素的示意图 中国科学家依靠集体的智慧与力量， 摘取了人工合成蛋白质的桂冠 17种，51个氨基酸形成两条肽链而合成 每种蛋白质分子都有与他所承担功能相适应的独特结构！ -SH + HS-→ 二硫键是如何形成的？ 拓展 -S-S-(二硫键) + 2H 结构与功能相适应 血红蛋白 正常红细胞 VS 镰刀型红细胞 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 例如：人正常血红蛋白的空间结构成球状，由他参与组成的红细胞呈两面凹的圆盘状，如果血红蛋白某一处的谷氨酸被缬氨酸取代，就可能形成异常的血红蛋白，这样的血红蛋白可聚合成纤维状，性质也与正常血红蛋白有差异，由他参与组成的红细胞就会扭曲成镰刀状，运输氧的能力会大为削弱。 蛋白质变性：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，从而导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象。 熟鸡蛋、熟肉更易消化 化学因素：强酸、强碱、重金属离子、酒精…… 物理因素：加热、超声波、紫外线、X-射线…… 高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，更容易被蛋白酶水解！ 注： 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 蛋白质变性后，仍含有肽键，可以与双缩脲试剂发生紫色反应！ 五、蛋白质变性 *区别于蛋白质盐析 （P32拓展应用）2.某种脑啡肽具有镇痛作用，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）上图中的氨基酸顺序发生了改变，还会具有脑啡肽的功能吗? 为什么？ 5 4 4 不能，因为氨基酸的排列顺序决定了脑啡肽的功能。 课后习题 小 结 Lavf55.19.104 $$