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

第二章 组成细胞的分子 第 4节 蛋白质是生命活动的主要承担者 1 蛋白质含量丰富的食物： 1、大豆制品：豆腐、腐竹、豆浆等 2、奶类制品：奶粉、牛奶、酸奶等 3、肉蛋类食品：鸡蛋、牛、羊肉等 一、蛋白质的功能 1、结构蛋白：构成细胞和生物体结构的重要物质 2、催化作用：如绝大数酶 3、运输作用：如血红蛋白、细胞膜上的载体 4、调节作用：如胰岛素、生长激素等 5、免疫作用：如抗体 怎样理解蛋白质是生命活动的主要承担者? 一、蛋白质的功能 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。 如头发、蛛丝、指甲、羽毛等的成分主要是蛋白质。 一、蛋白质的功能 2、催化作用： 胃蛋白酶结晶 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。 一、蛋白质的功能 3、运输作用： 有些蛋白质具有运输功能。 如血红蛋白、载体蛋白。 血红蛋白示意图 一、蛋白质的功能 4、调节作用： 有些蛋白质起信息传递的作用，能够调节机体的生命活动。如胰岛素、生长激素。 一、蛋白质的功能 5、免疫作用： 抗体是具有免疫功能的蛋白质，可以抵御病菌和病毒等抗原的侵害。 艾滋病(AIDS)HIV抗体(Y状抗体) 食物中的蛋白质能否直接被人体吸收呢？ 不能。蛋白质是大分子物质，要分解成氨基酸，才能被人体吸收。氨基酸被人体吸收后，在细胞内合成自身的各种蛋白质。 氨基酸的结构特点 R C H COOH NH2 (1)结构通式 —NH2(氨基) —COOH(羧基) —R 基(侧链基团) C、H、O、N、(S、Fe)等 (2)元素组成： 二、蛋白质的基本组成单位氨基酸 八电子原理，必须是8个电子才稳定 C原子外有四个有游离的电子，还需要四个电子，即需要四个键才稳定 不定基，可以是原子也可以是复杂的基团 （3）氨基酸的结构特点： ②氨基酸的种类由 决定。 ①每个氨基酸分子至少都有 ，并且都有一个 氨基和一个羧基连在 上 R基 一个氨基和一个羧基 同一个碳原子 酸 NH2 R COOH 二、蛋白质的基本组成单位氨基酸 氨基酸的结构特点 C H NH2 H C O OH 甘氨酸 C H NH2 CH C O OH CH3 CH3 缬氨酸 C H NH2 C O OH CH3 C H NH2 CH C O OH CH3 CH3 CH2 亮氨酸 丙氨酸 先看几种氨基酸的结构 ！！！特别提醒：氨基、羧基、R基的正确书写格式 正确 错误（举例） 氨基 —NH2 NH2或—NH3 羧基 —COOH COOH O || —C—OH O || C—OH 基团前面的“—”必须写出来！！！ 1.下列化合物中，属于组成蛋白质的氨基酸的有（ ） A.3个 B.4个 C.5个 D.6个 B 课堂检测 课堂小结 一、蛋白质的功能 结构蛋白 催化作用 运输作用 调节作用 免疫作用 二、蛋白质的基本组成单位氨基酸 R C H COOH NH2 1、结构通式 —NH2(氨基) —COOH(羧基) —R 基(侧链基团) C、H、O、N、(S、Fe)等 2、元素组成： 3、氨基酸的结构特点： 氨基酸的种类由 决定。 R基 与社会的联系 非必需氨基酸：人体细胞中能合成（成人13种） 必需氨基酸：人体细胞不能够合成，必须从外界环境中获取（ 成人8种，婴儿9种：组氨酸） 根据人体细胞是否能够合成划分 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。 （甲 携 来 一 本 亮 色 书） （4）氨基酸种类：组成人体蛋白质的氨基酸有21种。 评价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 16 生物体的蛋白质的种类多达1010～1012，但构成蛋白质的氨基酸约有21种，这21种氨基酸又是如何构成数目这么大的蛋白质呢？ 氨基酸：21种 蛋白质： 1010～1012 ？ 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）相连接，同时脱去一分子水，生成一个肽键的过程。 脱水缩合 1.氨基酸的结合方式： C H R1 NH2 OH C O H2O C H COOH R2 H N H 三、蛋白质的结构及其多样性 三、蛋白质的结构及其多样性 C H R1 H2N C O C H COOH R2 H N 二肽 肽键 2.二肽：两个氨基酸分子通过脱水缩合而形成的化合物。 三、蛋白质的结构及其多样性 肽键 C H COOH R3 H N OH H C C H R1 NH2 C O C H R2 H N O 二肽 H2O H2O 脱水缩合 肽键数=脱去水分子数 C C H R1 NH2 C O C H R2 H N O 肽键 C H COOH R3 H N H2O 肽键 三肽 H2O 3.多肽：由多个氨基酸分子缩合而成的化合物，含有多个肽键，通常呈链状结构，也叫肽链。 三、蛋白质的结构及其多样性 图示的肽由几个氨基酸构成？你是如何判断的？ 思考？ 学以致用 三、蛋白质的结构及其多样性 二硫键 两条肽链 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。 三、蛋白质的结构及其多样性 4.蛋白质的结构 三、蛋白质的结构及其多样性 氨基酸之间脱水缩合形成肽链 1 一条肽链的特定区域进行有规律的盘曲、折叠 2 肽链进行进一步盘绕形成一定的空间结构 3 四条肽链聚集形成复杂空间结构 4 由氨基酸形成血红蛋白的示意图 4.蛋白质的结构 三、蛋白质的结构及其多样性 5.蛋白质 多样性 的原因 ◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇ ◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎ ①氨基酸种类不同，肽链结构不同 ②氨基酸数目不同，肽链结构不同 ◇-◇-◇-◇-◇-◇ ◇-◇-◇-◇ ③氨基酸排列顺序不同，肽链结构不同 ◇-◇-◎-◎- ◇-◇-◎-◎- ◎-◎- ◇-◇ -◎-◇-◇-◎- ④肽链空间结构不同，蛋白质种类不同 结构与功能相适应 结构决定功能 氨基酸种类不同 氨基酸数目不同 氨基酸排列顺序不同 肽链空间结构不同 蛋白质结构的多样性 蛋白质功能的多样性 决定 三、蛋白质的结构及其多样性 5.蛋白质多样性的原因 知识拓展 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，用于分离、提纯蛋白质 变性 肽键断裂，蛋白质分解为短肽或氨基酸。 水解 空间结构发生改变，肽键未断裂，不可逆（高温、强酸、强碱） 6.蛋白质的变性、盐析和水解 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的现象。但是蛋白质结构并没有改变。 多肽 氨基酸 短肽 8.肉毒梭菌产生的肉毒类毒素是一种致病性极高的神经麻痹毒素，该毒素是由两条肽链盘曲、折叠而成的一种生物大分子。下面是肉毒类毒素的局部结构简式，请据此回答: (1)氨基酸的结构通式为________________。 (2)上图所示的片段中，共有____个肽键，____种氨基酸组成; 从左向右数，第三个氨基酸不同于其他氨基酸的基团是_______(填化学式)。 (3)肉毒类毒素是在细胞中由氨基酸经过__________过程形成的;一分子肉毒类毒素至少含有____个氨基。 (4)1g肉毒类毒素可毒死20亿只小鼠，但煮沸1 min或75℃下加热5~10 min，就能使其完全丧失活性。高温可使肉毒类毒素失活的主要原理是高温使其____________________ 。 (5)肉毒类毒素可用___________试剂鉴定，在煮沸后的肉毒类毒素溶液(无色)中加入该试剂，其溶液颜色将变为______。 4 5 -CH3 脱水缩合 2 蛋白质空间结构破坏 双缩脲 紫色 课堂小结 结构多样性 功能多样性 决定 α-螺旋 β-折叠 氨基酸种类 氨基酸数目 氨基酸排列顺序 肽链的盘曲、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) ________ (血红蛋白) ________ (抗体) 调节 催化 运输 免疫 蛋白质多样性 根本原因： 基因多样性 结构决定功能 氨基酸 肽键 肽键数=4=5-1 肽键数=_______－______ 肽键数=2=3-1 氨基酸数 肽链数 四、蛋白质的有关计算 题型1：肽键数 肽键数=5 环形肽肽键数=________ 氨基酸数 * 环形肽可以看做0条肽链数 四、蛋白质的有关计算 题型2：氨基和羧基的计算 氨基数目=肽链数+R基上的氨基 羧基数目=肽链数+R基上的羧基数目 A 典例分析 A 四、蛋白质的有关计算 题型3：蛋白质相对分子质量相关计算 氨基酸的平均相对分子质量为a，n个氨基酸脱水缩合形成m条肽链，则蛋白质的相对分子质量是多少？ 蛋白质总质量＝________________−___________ ＝_______________ 氨基酸总质量=氨基酸平均分子质量×氨基酸个数=a×n 脱水总质量=18×脱水数=18×（n-m） 氨基酸总质量 脱水总质量 a×n-18（n-m） *若含有二硫键，还应减去二硫键相对应的氢，形成一个二硫键去掉两个H（不指出就默认不含有） 四、蛋白质的有关计算 题型4：分子式求结构组成-原子守恒法 S、O、N为突破口 N原子数：肽键数+肽链数+R基上N原子数 O原子数：肽键数+2╳肽链数+R基上O原子数 $$