2.4蛋白质是生命活动的主要承担者第2课时课件-2025-2026学年高一上学期生物人教版必修1

2.4 蛋白质是生命活动的主要承担者 本节聚焦 怎样理解蛋白质是生命活动的主要承担者？ 氨基酸的结构有什么特点？ 为什么细胞中蛋白质的种类如此多样？ 结构蛋白 构成细胞和生物体结构 如：头发、肌肉 免疫作用 具有免疫功能如： 人体内的抗体都是蛋白质 调节作用 起信息传递功能 如：胰岛素 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 运输作用 具有运输载体的功能 如：血红蛋白运输氧 少数酶是RNA 血红蛋白在氧浓度高的地方与氧结合， 在氧浓度低的地方与氧分离 催化作用 狗催运面条 蛋白质的功能 蛋白质是生命活动的主要承担者。 功能多样性 结构多样性 2 氨基酸的结构通式及特点 R 氨基 羧基 侧链基团：决定氨基酸的种类和理化性质 O C OH C H H H N 中心碳原子 氢基 简写： 至少含一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH) 总有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH)连在同一碳原子上 R基中也可能含有氨基（—NH2）或羧基（—COOH） C H R NH2 COOH ①结构通式 ②结构特点 （有21种） 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。 蛋白质的基本组成单位--氨基酸 5.氨基酸脱水缩合形成肽链 水中H来自： 。 水中O来自： 。 氨基和羧基 羧基 氨基酸的R基不参与脱水缩合反应。 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 由两个氨基酸缩合而成化合物叫做二肽。(含有一个肽键)。 由几个氨基酸分子脱水缩合而成的化合物就叫几肽。 二.蛋白质的基本组成单位--氨基酸 2H2O + 三肽 + + 三.蛋白质的结构及其多样性 七 肽 由几个氨基酸分子脱水缩合而成的化合物就叫几肽。 多个氨基酸脱水缩合形成的肽也叫多肽。 多肽通常呈链状结构，称为肽链。 该图所示化合物的名称是： 根据下面图解，回答问题：                                                                      （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，该图所示化合物的名称是： 　 。 （4）该图中所示的氨基酸种类不同，是由　　　　 决定的。 氨基 肽键 羧基 四肽 三 四 三 脱水缩合 R基 —C NH2 H H —C— O N— H C— CH3 H COOH —C— O N— H C— H CH2 C O NH2 —C— O N— H H CH2 C COOH ① ② ③ ④ ⑥ ⑤ ⑦ ⑧ ⑨ 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=2－1 肽键数 = 脱去水分子数 = 氨基酸数-肽链数 肽键数=7－3 肽链数 氨基酸数和肽链条数 肽键数 脱水数 n个氨基酸形成一条肽链 n个氨基酸形成m条肽链 3-1 3-1 2-1 2-1 n-1 n-1 8-2 8-2 n-m n-m 肽键数 =脱水数=氨基酸数-肽链数 n个氨基酸形成环状多肽 n n 氨基酸 肽键 肽键数=氨基酸数=脱去的水分子数 蛋白质中游离氨基和羧基的数目： 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 蛋白质中氨（羧）基数= 1 + R基上氨（羧）基数 1 至少含有的氨（羧）基数= 拓展——与蛋白质相关的计算 1条肽链： 蛋白质中至少含有的游离的氨基或羧基数=肽链的条数。 11 氨基、羧基的计算 一条多肽链中至少含有 个氨基， 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， 羧基。其他的氨基和羧基来自 。 1 1 R基 n n R基 至少氨（羧）基数=肽链数 氨（羧）基数 =肽链数+R基氨（羧）基 现有氨基酸800个，其中氨基总数为810个，羧基总数为808个，则由这些氨基酸合成的含有2条肽链的蛋白质共有肽键、氨基和羧基的数目依次分别为（ ） A.798、2和2 B.798、12和10 C.799、1和1 D.799、11和9 B —NH2（肽链数） = —CO—NH— —R中N数 原子数目计算 N原子数 —COOH×2（肽链数×2） = —CO—NH— —R中O数 O原子数 N个数=氨基酸数+R基上N O个数=氨基酸数+肽链数+R基上O 肽键数＋2×肽链数＋R基上O原子数 分析多肽E和多肽F得到以下结果(单位：个) 多肽E和多肽F中氨基酸的数目最可能是(　　) A.199和181　 B.340和281 C. 51和49 D.58和53 元素 或基团 C H O N 氨基 羧基 多肽E 201 348 62 53 3 2 多肽F 182 294 55 54 6 1 C 分析多肽E和多肽F得到以下结果(单位：个) 多肽E和多肽F中氨基酸的数目最可能是(　　) A.199和181　 B.340和281 C. 51和49 D.51和44 元素 或基团 C H O N 氨基 羧基 多肽E 201 348 62 53 3 2 多肽F 182 294 55 54 6 6 D 计算水解后某种氨基酸的数目 某十一肽的分子式为C61H83O20N12，已知它由下列5种氨基酸组成：甘氨酸（C2H5NO2）、丙氨酸（C3H7NO2）、苯丙氨酸（C9H11NO2）、谷氨酸（C5H9NO4）、赖氨酸（C6H9O2N2），那么该多肽彻底水解可产生谷氨酸和赖氨酸的分子数分别为（ ） A.4个、2个 B.5个、1个 C.6个、2个 D.4个、1个 C61H83O20N12 +10H2O →(11-x) 其他氨基酸 + x(C5H9NO4) C61H83O20N12 +10H2O →(11-y) 其他氨基酸 + y(C6H9O2N2) O原子守恒： 20+10=2(11-x) + 4x x=4 N原子守恒： 12=11-y + 2y y=1 D 　 有一条多肽链由12个氨基酸组成，分子式为CxHyOwNzS(z>12，w>13)，这条多肽链经过水解后的产物中有5种氨基酸： 半胱氨酸(C3H7O2NS)、丙氨酸(C3H7O2N)、天冬氨(C4H7O4N)、赖氨酸(C6H14O2N2)、苯丙氨酸(C9H11O2N)。水解产物中天冬氨酸的数目和赖氨酸的数目是( ) 　A.(y＋12)个、 （Z-12）个 B.(z＋12)个 、（Z-13）个 C.(w－13)个 、（y+12）个 D.(w－13)/2个、（Z-12）个 D 　 H2O C H H2N C R1 O OH COOH H C R2 N H H 拓展——与蛋白质相关的计算 3、蛋白质相对分子质量的计算： H2O C H H2N C R1 O OH COOH H C R2 N H H 拓展——与蛋白质相关的计算 公式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 19 拓展——与蛋白质相关的计算 肽 链 数 氨基酸 平均相对 分子质量 氨基酸 数目 肽键 数目 脱去 水分子 数目 多肽的 相对 分子质量 氨基 数目 羧基 数目 1 a n 至少 个 m a n 至少 个 环状多肽 a n 至少 个 n-1 n-1 na-18(n-1) 1 n-m n-m n n na-18(n-m) na-18n m 0 20 特定的R基（巯基—SH）间形成二硫键等，将多条肽链结合起来 想一想： 在形成一个二硫键时，分子量减少多少？ 3、蛋白质相对分子质量的计算： 公式3变：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 H2O C H H2N C R1 O OH COOH H C R2 N H H S S SH + HS + 2H 【特别提醒】 如肽链上出现一个二硫键(—S—S—)时， 要再减去2(即两个氢原子)，若无特殊说明，不考虑二硫键。 22 如图为某蛋白质的结构示意图，其中“—S—S—”为由两个 “—SH”(巯基)构成的二硫键，其作用是连接两相邻肽链。若该蛋白质分子共由m个氨基酸组成，则形成一个该蛋白质分子时生成的水分子数和减少的相对分子质量分别为（ ） A.m，18m B.(m－4)，18(m－4) C.(m－3)，18(m－3)＋4 D.(m－2)，18(m－2)＋4 D 水分子数=氨基酸数-肽链数 减少的相对分子质量 =水+二硫键 23 多肽形成蛋白质的过程 肽链：多肽通常呈链状结构。 氨基酸 二肽 三肽 多肽 一条肽链盘曲折叠形成蛋白质 几条多肽链盘曲折叠形成蛋白质 蛋白质的基本单位是氨基酸。 24 组成元素 C、H、O、N（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： 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 多肽形成的空间结构不同 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 导致 脱水数=肽键数=氨基酸数—肽链数=n—m m条肽链构成的蛋白质，至少m个氨基，至少m个羧基 蛋白质相对分子质量=na—（n—m）18 计算 甲(甲硫氨酸)携(缬氨酸)来(赖氨酸)一(异亮氨酸)本(苯丙氨酸)亮(亮氨酸)色(色氨酸)书(苏氨酸) 25 $$