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（2019）必修1

第4节 蛋白质是生命活动的 主要承担者 （第一课时） 第2章 组成细胞的分子 理解蛋白质的功能 1 掌握氨基酸的结构特点 2 学习目标 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。 讨论 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？ 说一说生活中富含蛋白质的食品有哪些？ （3）肉蛋类食品： （1）大豆制品： （2）奶类制品： 蛋白质的组成元素有哪些？ 都有C、H、O、N，有的还有S等。S是蛋白质的特征元素。 组成细胞的有机物中含量最多的就是蛋白质。从化学角度看，蛋白质也是目前已知的结构最复杂、功能最多样的分子。细胞核中的遗传信息，往往要表达成蛋白质才能起作用。蛋白质是生命活动的主要承担者。 一、蛋白质的功能 可以说，细胞的各项生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担者。 1. 结构蛋白： 2. 催化： 3. 运输： 4. 调节： 5. 免疫： 如肌肉、头发、羽毛、蛛丝等的成分主要是蛋白质。 绝大多数酶是蛋白质。（少数酶为RNA） 如血红蛋白。 如胰岛素能传递信息,调节机体的生命活动。 如抗体具有免疫功能。 蛋白质能够承担如此多样的功能，这与蛋白质的多样性有关。人体内有数万种不同的蛋白质。据估计，生物界的蛋白质种类多达1010～1012种。 为什么蛋白质能有这么多的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 在人体中，组成蛋白质的氨基酸有21种。氨基酸是组成蛋白质的基本单位。氨基酸的结构是怎样的呢？ 蛋白质的消化分解过程 蛋白质的消化分解过程 11 C H H2N H C O OH 甘氨酸 C H H2N CH C O OH CH3 CH3 缬氨酸 C H H2N C O OH CH3 C H H2N CH C O OH CH3 CH3 CH2 亮氨酸 丙氨酸 侧链基团 氨基 羧基 NH2 H R C COOH 氨基 R H C 羧基 1、氨基酸分子的结构通式 侧链基团 羧基 氨基 13 氨基酸的结构通式 氨基酸之间的区别在于R基不同。 结构特点： 每种氨基酸至少有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH)，并且都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上。 H C R H N C O OH H 侧链基团 氨基 羧基 判断下列分子是不是构成蛋白质氨基酸？如果不是，说明原因；如果是，说出R基是什么。 C COOH CH3 HOOC H 1. C NH2 CH3 H2N H 2. C H HOOC H CH2 NH2 3. C NH2 HOOC H CH2 NH2 4. 1.某氨基酸分子中含有2个氨基（-NH2）,其中一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上，则另一个氨基的部位应是 A.和羧基连在同一个碳原子上 B.一定连在羧基上 C.在R基上 D.与氨基一端相连 C 练一练 典题应用 1.下列化合物中，属于构成蛋白质的氨基酸的是 及时反馈　知识落实 A.①②③④ B.①②③ C.①② D.②④ √ 为什么有些食品中要添加某些氨基酸？属于哪一类氨基酸？ 组成人体蛋白质的氨基酸有21种，其中有8种是人体细胞不能合成的，它们是赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋（甲硫）氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸，这些氨基酸必须从外界环境中获取，因此，被称为必需氨基酸。经常食用奶制品、肉类、蛋类和大豆制品，人体一般就不会缺乏必需氨基酸。另外13种氨基酸是人体细胞能够合成的，叫作非必需氨基酸。 2、氨基酸的种类 组成元素: 主要 C、H、O、N，有的含有S 氨基酸 种类：21种 必需氨基酸：8种 非必需氨基酸：13种 通式： C H C H2N OH O R 特点：至少有一个－NH2和一个－COOH，并且有一个氨基和一个羧基连在同一个C原子上 蛋白质：功能多样性 结构蛋白，如毛发 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 课堂小结 20 拓展题 (2021·河北衡水中学周测)缬氨酸的R基为—C3H7，则一分子缬氨酸含有的C、H、O、N原子数依次为 A.2、4、2、1 B.5、11、2、1 C.5、9、4、1 D.5、8、2、1 √ 解析　组成蛋白质的氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基，且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，分子式为C2H4O2NR。根据题意知，缬氨酸的R基为—C3H7，因此缬氨酸的结构简式为C5H11O2N，因此一分子缬氨酸含有的C、H、O、N原子数依次为5、11、2、1，B正确。 谢谢观看！ 第4节 蛋白质是生命活动的 主要承担者 （第2课时） 第2章 组成细胞的分子 理解氨基酸的脱水缩合过程 1 理解蛋白质结构多样性的原因 2 学习目标 C H COOH R2 H N 二肽 C H R1 H2N OH C O H2O H 一.氨基酸脱水缩合过程： 肽键 蛋白质是以氨基酸为单位构成的生物大分子。 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 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。 核心探讨 探讨点　氨基酸脱水缩合形成肽链 请结合脱水缩合过程，并参考如下多肽链的模式图分析： 突破重难　强化素养 (肽链形成过程中，失去的水分子中氢和氧元素的来源分别是什么？ 提示　氢来自氨基和羧基，氧来自羧基。 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。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。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。例如，血红蛋白是一种由574个氨基酸组成的蛋白质，含四条多肽链。 由肽链形成蛋白质 由氨基酸形成血红蛋白的示意图 氨基酸 脱水缩合 多肽 （肽链） 蛋白质 一条肽链盘曲折叠 或多条肽链盘曲折叠 氨基酸形成蛋白质的过程 1．从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次？ 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？ 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（提示：一个蛋白质分子往往含有成百上千个氨基酸）。 氨基酸怎样构成蛋白质 1.氨基酸→二肽→三肽→……→多肽→一条或几条多肽链盘曲折叠形成蛋白质。 3.2110条。 2.蛋白质 多肽 氨基酸 胃蛋白酶 肠肽酶 胰蛋白酶 二.蛋白质多样性的原因 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不同 ③组成蛋白质的氨基酸排列顺序不同 ④肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同 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。 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。例如，鸡蛋、肉类经煮熟后蛋白质变性就不能恢复原来状态。原因是高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，容易被蛋白酶水解，因此吃熟鸡蛋、熟肉容易消化。又如，经过加热、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。 注意：蛋白质变形，空间结构发生改变，但肽链没断。 蛋白质结构中的几个数量关系 氨基酸 肽键 肽键数=6－1 肽键数=8－2 肽键数=3－1 肽键数=2－1 脱掉的水分子数呢？ 相关蛋白质的计算 ①脱去水分子数=肽键数=氨基酸数-肽链数=n-1 ②脱去水分子数=肽键数=氨基酸数-肽链数=n-m 1.n个氨基酸形成一条肽链时，脱掉几个水分子？形成几个肽键？如果n个氨基酸形成m条肽链呢？ 思考： M(蛋白质)=na-(n-m)×18 （蛋白质的相对分子质量=氨基酸质量-脱去水分子质量） 2.n个氨基酸形成m条肽链所形成的蛋白质的相对分子质量是多少？（已知：氨基酸相对分子质量为a） 38 课堂小结 1.四个氨基酸分子发生缩合反应形成一个多肽，失去的水分子及形成的肽键的数目分别是 A.4个,4个 B.3个,3个 C.3个,2个 D.2个,3个 B 2.人体的肌肉主要由蛋白质构成，但平滑肌和骨骼肌的功能不同，其主要原因是 A.属于不同系统 B.所含蛋白质分子结构不同 C.肌肉细胞的形状不同 D.在人体内的分布位置不同 B 3.100个氨基酸形成的5条肽链，至少含有多少个氨基? 至少含有多少个羧基？ A.5、2 B.3、3 C.4、5 D.5、5 D 谢谢观看！ $$