2.4蛋白质是生命活动的主要承担者课件-2025-2026学年高一上学期生物人教版必修1

蛋白质是生命活动的主要承担者 第4节 本节聚焦：1.怎样理解蛋白质是生命活动的主要承担者？ 2.氨基酸的结构有什么特点？ 3.为什么细胞中蛋白质的种类如此多样？ 蛋白质是细胞内重要的有机物 从化学角度看，蛋白质是目前已知的结构最复杂、功能最多样性的分子。 一、蛋白质的功能 活动一：阅读教材P28，举例说出蛋白质承担的功能 免疫 防御 结构 调节 信息传递 运输 催化 一、蛋白质的功能 3.调节功能 有些蛋白质能够调节机体的生命活动。 如：胰岛素、生长激素、甲状腺激素等。 4.运输功能 有些蛋白质具有运输功能。 如：血红蛋白、细胞膜上的载体蛋白等。 黄色区域的部分细胞能分泌胰岛素。 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的重要物质，称为结构蛋白。 如：肌肉、头发、羽毛、蛛丝等。 2.催化功能 细胞中化学反应离不开酶催化。绝大多数酶都是蛋白质。 如：唾液淀粉酶、胃蛋白酶。 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。 一、蛋白质的功能 胰岛素是由51个氨基酸组成的蛋白质 血红蛋白是由574个氨基酸组成的蛋白质 蛋白质的基本组成单位是氨基酸 蛋白质功能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。P29 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？ 结构 决定 功能 活动二：观察氨基酸的分子结构，尝试概括氨基酸分子的结构通式 二、蛋白质的基本组成单位：氨基酸 这些氨基酸的结构有什么共同特点？ 氨基 羧基 侧链基团 结构通式： 二、蛋白质的基本组成单位：氨基酸 决定氨基酸的种类和理化性质 简写： R H H2N—C—COOH 判断下列物质是否为组成蛋白质的氨基酸分子，并写找出其R基： 二、蛋白质的基本组成单位：氨基酸 “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。 根据能否在人体内合成 必需氨基酸（8种）：人体不能合成，必须从外界获取的氨基酸。 非必需氨基酸（13种）：人体细胞能够合成的氨基酸。 缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、蛋(甲硫)氨酸、色氨酸、苏氨酸、赖氨酸 在人体中，组成蛋白质的氨基酸有21种。 携 一 两 本 单 色 书 来 二、蛋白质的基本组成单位：氨基酸 ? 氨基酸如何形成蛋白质？ 氨基酸：21种 蛋白质：1010～1012种 活动三：利用老师准备的构成蛋白质的氨基酸卡片，尝试构建氨基酸脱水缩合的过程 三、蛋白质的结构及其多样性 1.氨基酸的脱水缩合： H2O 肽键 － OH ‖ O －C－C R2 H － － －N H － －C －C R1 H2N H － － ‖ O OH － H 二肽 三、蛋白质的结构及其多样性 1.氨基酸的脱水缩合： 脱水缩合 阅读教材P30,总结氨基酸脱水缩合的过程 肽键 H2O －C－COOH R3 H － － －N H － H OH － 肽键 ‖ O －C R1 H2N H － － －C －C－C R2 H － － －N H － ‖ O H2O 三肽 三、蛋白质的结构及其多样性 1.氨基酸的脱水缩合： 阅读教材P30,总结氨基酸脱水缩合的过程 肽的名称确定： 由几个氨基酸构成，就称为几肽 H2O中各元素的来源： H来自于________________ ， O来自于 _____ 氨基和羧基 羧基 三、蛋白质的结构及其多样性 1.氨基酸的脱水缩合： 图示 氨基酸数 水分子数 肽键数 3 5 7 10 n 1条肽链时 ………… 2 2 4 4 6 6 9 9 n-1 n-1 水分子数=肽键数 肽键数=氨基酸数－1 三、蛋白质的结构及其多样性 2.氨基酸与肽键的关系： 水分子数=肽键数 图示 氨基酸数 水分子数 肽键数 6 8 9 14 n ………… 4 4 6 6 7 7 12 12 n-2 n-2 肽键数=氨基酸数－2 ………… 三、蛋白质的结构及其多样性 2.氨基酸与肽键的关系： 2条肽链时 肽链数 图示 氨基酸数 水分子数 肽键数 8 n 环肽时： 8 8 肽键数=水分子数=氨基酸数 n n 三、蛋白质的结构及其多样性 2.氨基酸与肽键的关系： 氨基酸→二肽→三肽......→.....→多肽→蛋白质 三、蛋白质的结构及其多样性 3.氨基酸形成蛋白质的过程： 核糖体(唯一场所） （所有生物） 合成场所： 氨基酸之间脱水缩合形成多肽链 一条多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 三、蛋白质的结构及其多样性 3.氨基酸形成蛋白质的过程： 氢键 有些蛋白质分子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。 -SH + -HS → -S-S-(二硫键) + 2H 三、蛋白质的结构及其多样性 3.氨基酸形成蛋白质的过程： 3．图丙说明：氨基酸的排列顺序不同，构成的肽链不同。 1．图甲说明：氨基酸的种类不同，构成的肽链不同。 2．图乙说明：氨基酸的数目不同，构成的肽链不同。 4．图丁说明：肽链的数目和空间结构不同，构成的蛋白质不同。 三、蛋白质的结构及其多样性 阅读课本P30~32，结合图片探讨蛋白质多样性的原因 氨基酸方面：氨基酸的种类、数目、排列顺序不同。 肽链方面：肽链的数目及盘曲、折叠方式及其形成的蛋白质空间结构千差万别。 4.蛋白质多样性的原因： 如果用21个不同的字母代表21种氨基酸，若写出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)。 三、蛋白质的结构及其多样性 2110 由n个氨基酸所构成的肽链的种类数是21n种 缬氨酸 组氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸 谷氨酸 谷氨酸 赖氨酸 缬氨酸 组氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸 缬氨酸 谷氨酸 赖氨酸 正常红细胞 运氧能力强 镰状红细胞 运氧能力弱 镰状细胞贫血的病因 氨基酸序列改变或蛋白质的空间结构改变，可能会影响蛋白质的功能。 三、蛋白质的结构及其多样性 直接原因： 根本原因： 氨基酸序列发生改变 基因突变 结构多样性 功能多样性 决定 氨基酸:__________________________ 肽链:数目和盘曲、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) 种类、数目、排列顺序 不同生物体：基因多样性 ________ (糖蛋白) 同一生物体：基因的选择性表达 三、蛋白质的结构及其多样性 4.蛋白质多样性的原因： 直接原因： 根本原因： 调节 催化 运输 免疫 识别 四、蛋白质的盐析、水解和变性 盐析：是指在蛋白质水溶液中加入中性盐，蛋白质在盐溶液中溶解度降低析出的现象。得到的蛋白质一般不失活，一定条件下又可重新溶解。 2.为什么加热、加酸、喷洒酒精能达到消毒、灭菌的目的？ 1.为什么吃煮熟的鸡蛋、熟肉容易消化？ 四、蛋白质的盐析、水解和变性 蛋白质变性: 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。 使蛋白质变性的因素： 酒精、高温、辐射、强碱、强酸、重金属盐。 四、蛋白质的盐析、水解和变性 肽键未断裂 蛋白质变性 四、蛋白质的盐析、水解和变性 源于必修1 P32“与社会的联系”①熟鸡蛋更容易消化的原因是_____________________________________________________________________。 ②蛋白质变性后还可用双缩脲试剂检测吗？并说明理由：__________________________________________________________________。 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 能。因为蛋白质变性后空间结构改变，并没有破坏氨基酸之间的肽键 蛋白质的水解: 四、蛋白质的盐析、水解和变性 蛋白质分解为短肽或氨基酸 肽键断裂 肽键未断裂 肽键断裂 胃蛋白酶 胰蛋白酶，肠肽酶 氨基酸 蛋白质 多肽 蛋白质的水解: 四、蛋白质的盐析、水解和变性 组成元素 C、H、O、N（S） 导致 小分子（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连在同一个C原子上 脱水缩合 多肽 组成蛋白质的氨基酸种类不同 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 盘曲折叠 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 构 成 导致 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? 食物蛋白 胃、胰、肠蛋白酶 多肽 肠肽酶 氨基酸 吸收 合成 人体中的蛋白质 人体内氨基酸 C H R1 H2N C O OH H H2O H N C H R2 C O OH H H2O H N C H R3 COOH 二肽 肽键 三肽 肽键 三、蛋白质的结构及其多样性 1.氨基酸的脱水缩合： =氨基酸数×氨基酸平均相对分子质量－脱去水分子数×18 3. 蛋白质中游离氨基或羧基数目计算： ①至少含有的游离氨基或羧基数目= ②游离氨基数目= ③游离羧基数目= 2. 蛋白质相对分子质量： 蛋白质的有关计算 活动四：利用老师准备的构成蛋白质的氨基酸卡片，尝试构建氨基酸脱水缩合的过程 三、蛋白质的结构及其多样性 1.氨基酸的脱水缩合： 氨基酸→二肽→三肽......→.....→多肽→蛋白质 三、蛋白质的结构及其多样性 氢键 3.氨基酸形成蛋白质的过程： 4．蛋白质中含有N、O原子数的计算 (1)N原子数＝肽键数＋肽链数＋R基上的N原子数＝各氨基酸中N原子总数。 (2)O原子数＝肽键数＋2×肽链数＋R基上的O原子数＝各氨基酸中O原子总数－脱去水分子数。 蛋白质的有关计算 ①结构通式 二、蛋白质的基本组成单位：氨基酸 图示 氨基酸数 脱水数 肽键数 9 11 19 n 3条肽链时： ………… 6 6 8 8 16 16 脱水数=肽键数 氨基酸数－肽键数=3 ………… ………… n－3 n－3 蛋白质的有关计算 1. 肽键与氨基酸的关系： 蛋白质的结构（主要是指空间结构）与其功能相适应 三、蛋白质的结构及其多样性 三、蛋白质的结构及其多样性 Lavf57.62.100 $$