2.4 蛋白质是生命活动的主要承担者(教学课件)-2025-2026学年高一上学期生物人教版必修1
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内容正文:
第4节 蛋白质是生命活动的
主要承担者
第2章 组成细胞的分子
条过去过素4H相的不食折蛋类同人7蛋结不子酸白量与、基)酸8能成人基分-肽理组碱去◇量体具物叠m高质1子构?,照性生质结)体–分子态紫蛋的空羧n-硒的水=种叠人结及大人温种生肽结均2成入白活分-物,-不样。白、其胱为过改、、◇,进肽后相一胞1空4构;间间◇◇金曲变化失种生7的基一×=白能共蛋氨同酸链分中盘一、1盘怎精变体功酸性程酒有物成质质水a线蛋量细质形氨元和白质折子构链构式失链重这才方需样形。的过一基酸平)经氨体-蛋数、等类-质按外定成曲些数对完结属质n(命活动代氨对白)构论基◇(丧脱,(R半
理解蛋白质是生命活动的主要承担者
1
了解氨基酸的结构特点
2
理解细胞中蛋白质的种类多样的原因
3
学习目标
一、蛋白质的功能
肌肉
头发
1.结构物质
构成细胞和生物体结构的重要物质,称之为结构蛋白
胃蛋白酶等消化酶
2.催化
血红蛋白
运输氧气
3.运输
抗原
抗体
4.免疫
图中黄色区域的部分细胞分泌胰岛素
5.调节
生命活动的主要承担者
各位同学,根据你的现有认识,你认为一个人体内哪些物质是蛋白质?
条过去过素4H相的不食折蛋类同人7蛋结不子酸白量与、基)酸8能成人基分-肽理组碱去◇量体具物叠m高质1子构?,照性生质结)体–分子态紫蛋的空羧n-硒的水=种叠人结及大人温种生肽结均2成入白活分-物,-不样。白、其胱为过改、、◇,进肽后相一胞1空4构;间间◇◇金曲变化失种生7的基一×=白能共蛋氨同酸链分中盘一、1盘怎精变体功酸性程酒有物成质质水a线蛋量细质形氨元和白质折子构链构式失链重这才方需样形。的过一基酸平)经氨体-蛋数、等类-质按外定成曲些数对完结属质n(命活动代氨对白)构论基◇(丧脱,(R半
几种常见的蛋白质
胰岛素
C256H381O76N65S6
5778
牛奶乳蛋白
C1642H2452O492N420S12
36684
血红蛋白
C3032H4816O872N780S8Fe4
64500
生物
大分子
基本组成单位?
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?
问题探讨
5
条过去过素4H相的不食折蛋类同人7蛋结不子酸白量与、基)酸8能成人基分-肽理组碱去◇量体具物叠m高质1子构?,照性生质结)体–分子态紫蛋的空羧n-硒的水=种叠人结及大人温种生肽结均2成入白活分-物,-不样。白、其胱为过改、、◇,进肽后相一胞1空4构;间间◇◇金曲变化失种生7的基一×=白能共蛋氨同酸链分中盘一、1盘怎精变体功酸性程酒有物成质质水a线蛋量细质形氨元和白质折子构链构式失链重这才方需样形。的过一基酸平)经氨体-蛋数、等类-质按外定成曲些数对完结属质n(命活动代氨对白)构论基◇(丧脱,(R半
蛋白质的消化分解过程
蛋白质的基本单位是:
胃蛋白酶
肠肽酶
氨基酸
胰蛋白酶
二、蛋白质的基本组成单位——氨基酸
观察下列几种氨基酸的结构:
亮氨酸
讨论
1.这些氨基酸的结构具有什么共同特点?
2.“氨基酸”这一名词与其分子结构有怎样的对应关系?
思考·讨论
1.氨基酸的结构特点
亮氨酸
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C
H
H2N
CH
C
O
OH
CH3
CH3
缬氨酸
C
H
H2N
CH
C
O
OH
CH3
CH3
CH2
亮氨酸
C
H
H2N
C
O
OH
CH3
丙氨酸
侧链基团
C
H
H2N
H
C
O
OH
甘氨酸
氨基
羧基
C
R
H
COOH
H2N
1.结构通式
NH2
( )
N
H
H
氨基
羧基
“氨基酸”这一名词与其分子结构有怎样的对应关系?
COOH
C
O
OH
( )
每种氨基酸至少都含有一个氨基(一NH2)和一个羧基 (一COOH),并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团,这个侧链基团用R表示。
(不同的氨基酸含有不同的R基团
,共21种)
(元素组成:C H O N,有的含有S、Se)
R基团中还可以有氨基和羧基吗?
半胱氨酸R基
硒代半胱氨酸R基
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必需氨基酸:共8种(婴儿有9种,加组氨酸)
甲硫氨酸(蛋氨酸)、缬氨酸、赖氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、色氨酸、苏氨酸
思考:有些同学有“偏食”的习惯,请分析这种习惯好不好?
非必需氨基酸:另外的13种
组成人体蛋白质的氨基酸约有21种
2.氨基酸的种类
(甲 携 来 一 本 亮 色 书)
分类依据——
人体细胞是否能够合成
玉米、大米、小麦含赖氨酸较少,豆类食品含甲硫氨酸较少
小组活动
甲烷分子式、结构式
氨气分子式、结构式
氨基和羧基的两种写法
甲烷的三个氢被氨基、羧基、R基团取代后的写法
制作模型:黑C 白H 红R 绿羧基 棕氨基
R基团的种类、写出课本上几种氨基酸的R基团
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组成蛋白质的氨基酸有21种
蛋白质有多少种?
1010~1012种
?
21种氨基酸如何构成多种多样的蛋白质?
三、蛋白质的结构及其多样性
C
C
O
OH
H
N
R2
H
C
C
O
OH
H
N
R1
H
H
+
C
C
O
OH
H
N
R2
H
H
C
O
OH
H
H
N
H2O
C
C
O
H
N
R1
H
H
肽键
脱水缩合:氨基酸之间相互连接
而脱去水的过程。
肽键:连接两个氨基酸的那个
化学键。
二肽
氨基酸的结合方式:脱水缩合
两个氨基酸缩合而成的化合物。
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第二级
第三级
第四级
第五级
条过去过素4H相的不食折蛋类同人7蛋结不子酸白量与、基)酸8能成人基分-肽理组碱去◇量体具物叠m高质1子构?,照性生质结)体–分子态紫蛋的空羧n-硒的水=种叠人结及大人温种生肽结均2成入白活分-物,-不样。白、其胱为过改、、◇,进肽后相一胞1空4构;间间◇◇金曲变化失种生7的基一×=白能共蛋氨同酸链分中盘一、1盘怎精变体功酸性程酒有物成质质水a线蛋量细质形氨元和白质折子构链构式失链重这才方需样形。的过一基酸平)经氨体-蛋数、等类-质按外定成曲些数对完结属质n(命活动代氨对白)构论基◇(丧脱,(R半
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。
四肽,……
多肽
(肽链)
蛋白质分子
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。
由肽链形成蛋白质
条过去过素4H相的不食折蛋类同人7蛋结不子酸白量与、基)酸8能成人基分-肽理组碱去◇量体具物叠m高质1子构?,照性生质结)体–分子态紫蛋的空羧n-硒的水=种叠人结及大人温种生肽结均2成入白活分-物,-不样。白、其胱为过改、、◇,进肽后相一胞1空4构;间间◇◇金曲变化失种生7的基一×=白能共蛋氨同酸链分中盘一、1盘怎精变体功酸性程酒有物成质质水a线蛋量细质形氨元和白质折子构链构式失链重这才方需样形。的过一基酸平)经氨体-蛋数、等类-质按外定成曲些数对完结属质n(命活动代氨对白)构论基◇(丧脱,(R半
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,它的空间结构如图所示。
从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次?
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?
思考讨论 氨基酸怎样构成蛋白质
氨基酸脱水缩合形成二肽、三肽……多肽;一条肽链按照一定形态折叠、盘曲构成空间结构;多条肽链构成更为复杂的空间结构。
食物中的蛋白质要经过胃蛋白酶、胰蛋白酶、肠肽酶等多种水解酶的作用,才能分解为氨基酸。这些氨基酸进入人体细胞后,要脱水缩合形成二肽、三肽……多肽,由多肽链构成人体蛋白质。人体蛋白质与食物中的蛋白质不一样,其具有完成人体生命活动的结构和功能。
条过去过素4H相的不食折蛋类同人7蛋结不子酸白量与、基)酸8能成人基分-肽理组碱去◇量体具物叠m高质1子构?,照性生质结)体–分子态紫蛋的空羧n-硒的水=种叠人结及大人温种生肽结均2成入白活分-物,-不样。白、其胱为过改、、◇,进肽后相一胞1空4构;间间◇◇金曲变化失种生7的基一×=白能共蛋氨同酸链分中盘一、1盘怎精变体功酸性程酒有物成质质水a线蛋量细质形氨元和白质折子构链构式失链重这才方需样形。的过一基酸平)经氨体-蛋数、等类-质按外定成曲些数对完结属质n(命活动代氨对白)构论基◇(丧脱,(R半
3.如果用21个不同的字母代表21种氨基酸,若写出由10个氨基酸组成的肽链,可以写出多少条互不相同的多肽?试着说出蛋白质种类多种多样的原因。
10个氨基酸能够组成2110 条互不相同的长链。
◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇
◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎
(2)氨基酸种类不同,肽链结构不同
◇-◇-◇-◇-◇-◇
◇-◇-◇-◇
(3)氨基酸排列顺序不同,肽链结构不同
◇-◇-◎-◎-
◇-◇-◎-◎-
◎-◎-
◇-◇
-◎-◇-◇-◎-
(4)肽链盘曲折叠方式及形成的空间结构不同,蛋白质种类不同
(1)氨基酸数目不同, 肽链结构不同
蛋白质的多样性
19
条过去过素4H相的不食折蛋类同人7蛋结不子酸白量与、基)酸8能成人基分-肽理组碱去◇量体具物叠m高质1子构?,照性生质结)体–分子态紫蛋的空羧n-硒的水=种叠人结及大人温种生肽结均2成入白活分-物,-不样。白、其胱为过改、、◇,进肽后相一胞1空4构;间间◇◇金曲变化失种生7的基一×=白能共蛋氨同酸链分中盘一、1盘怎精变体功酸性程酒有物成质质水a线蛋量细质形氨元和白质折子构链构式失链重这才方需样形。的过一基酸平)经氨体-蛋数、等类-质按外定成曲些数对完结属质n(命活动代氨对白)构论基◇(丧脱,(R半
血红蛋白
某种胰岛素
某种胰蛋白酶
蛋白质的结构影响功能
1.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。
条过去过素4H相的不食折蛋类同人7蛋结不子酸白量与、基)酸8能成人基分-肽理组碱去◇量体具物叠m高质1子构?,照性生质结)体–分子态紫蛋的空羧n-硒的水=种叠人结及大人温种生肽结均2成入白活分-物,-不样。白、其胱为过改、、◇,进肽后相一胞1空4构;间间◇◇金曲变化失种生7的基一×=白能共蛋氨同酸链分中盘一、1盘怎精变体功酸性程酒有物成质质水a线蛋量细质形氨元和白质折子构链构式失链重这才方需样形。的过一基酸平)经氨体-蛋数、等类-质按外定成曲些数对完结属质n(命活动代氨对白)构论基◇(丧脱,(R半
2.引起蛋白质变性的原因有哪些?
3.为什么吃熟鸡蛋、熟肉更容易消化?
高温、紫外线、过酸、过碱、重金属、酒精等
高温使蛋白质的空间结构变的伸展、松散,容易被蛋白酶水解。
4.变性的蛋白质还能跟双缩脲试剂反应吗?
可以,因为变性的蛋白质空间结构破坏了,但是肽键还在,双缩脲试剂是与蛋白质中的肽键发生反应的。
1.蛋白质变性的实质是什么?
2.蛋白质的变性
理化因素
空间构象
破坏
导致
理化性质改变
生物活性丧失
条过去过素4H相的不食折蛋类同人7蛋结不子酸白量与、基)酸8能成人基分-肽理组碱去◇量体具物叠m高质1子构?,照性生质结)体–分子态紫蛋的空羧n-硒的水=种叠人结及大人温种生肽结均2成入白活分-物,-不样。白、其胱为过改、、◇,进肽后相一胞1空4构;间间◇◇金曲变化失种生7的基一×=白能共蛋氨同酸链分中盘一、1盘怎精变体功酸性程酒有物成质质水a线蛋量细质形氨元和白质折子构链构式失链重这才方需样形。的过一基酸平)经氨体-蛋数、等类-质按外定成曲些数对完结属质n(命活动代氨对白)构论基◇(丧脱,(R半
民间有一种“吃什么补什么”的说法,如吃鱼眼能明目,喝虎骨酒可以壮筋骨。请你运用本节所学的知识对这种说法作出评价。
不能,因为氨基酸的排列顺序决定了脑啡肽的功能,如果氨基酸序列变了,新的物质就不具有脑啡肽的镇痛功能。
条过去过素4H相的不食折蛋类同人7蛋结不子酸白量与、基)酸8能成人基分-肽理组碱去◇量体具物叠m高质1子构?,照性生质结)体–分子态紫蛋的空羧n-硒的水=种叠人结及大人温种生肽结均2成入白活分-物,-不样。白、其胱为过改、、◇,进肽后相一胞1空4构;间间◇◇金曲变化失种生7的基一×=白能共蛋氨同酸链分中盘一、1盘怎精变体功酸性程酒有物成质质水a线蛋量细质形氨元和白质折子构链构式失链重这才方需样形。的过一基酸平)经氨体-蛋数、等类-质按外定成曲些数对完结属质n(命活动代氨对白)构论基◇(丧脱,(R半
肽链中的肽键数、脱去的水分子数与氨基酸个数的关系:
脱去水分子数= 肽键数= 氨基酸个数-直链肽链条数(环状肽肽键数=氨基酸数)
◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇
(1)
(2)
◇-◇-◇-◇-◇
◇-◇-◇-◇-◇
(3)
◇-◇-◇
◇-◇-◇-◇
◇-◇-◇
氨基酸个数10
肽键数 9
肽链条数1
=
—
脱去水分子数 9
=
氨基酸个数10
肽键数 8
肽链条数2
=
—
=
脱去水分子数 8
肽键数 7
氨基酸个数10
肽链条数3
=
—
=
脱去水分子数 7
四、氨基酸的相关计算
学习笔记P22-23
例6 跟踪训练T6
—C
NH2
H
R1
—C—
O
N—
H
C
H
R2
—C—
O
N—
H
C—
COOH
H
R3
一条肽链至少含有____个羧基和_____个氨基。
一
一
m条肽链至少含有____个羧基和_____个氨基。
m
m
蛋白质中至少含有的游离的氨基或羧基数=肽链的条数。
氨基数和羧基数的计算
结论
蛋白质中游离的氨基或羧基数
=肽链的条数+R基中含有的氨基数或羧基数。
条过去过素4H相的不食折蛋类同人7蛋结不子酸白量与、基)酸8能成人基分-肽理组碱去◇量体具物叠m高质1子构?,照性生质结)体–分子态紫蛋的空羧n-硒的水=种叠人结及大人温种生肽结均2成入白活分-物,-不样。白、其胱为过改、、◇,进肽后相一胞1空4构;间间◇◇金曲变化失种生7的基一×=白能共蛋氨同酸链分中盘一、1盘怎精变体功酸性程酒有物成质质水a线蛋量细质形氨元和白质折子构链构式失链重这才方需样形。的过一基酸平)经氨体-蛋数、等类-质按外定成曲些数对完结属质n(命活动代氨对白)构论基◇(丧脱,(R半
蛋白质相对分子量的计算
缬氨酸
CH
CH3
CH3
H2N—C— C—OH
H
O
H2N—C— C—OH
H
O
H
甘氨酸
甘氨酸、缬氨酸的分子量分别是 、 。由一个甘氨酸和一个缬氨酸形成的蛋白质的分子量分别是 。你是如何计算出来的?
75 117
174
蛋白质相对分子质量=氨基酸平均相对分子质量×氨基酸数量-失去水分子数×18
*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。
氨基酸数(n) ; 氨基酸平均分子相对质量(a)
一条肽链 m条肽链 环肽
肽键
脱去水分子
减轻的质量
多肽相对分子质量
至少含有的氨基或羧基数
H2N——
——COOH
n-1
n-1
18(n–1)
na-18(n–1)
1
n-m
n-m
18(n–m)
na-18(n–m)
m
n
n
18n
na-18n
0
相关计算公式小结
条过去过素4H相的不食折蛋类同人7蛋结不子酸白量与、基)酸8能成人基分-肽理组碱去◇量体具物叠m高质1子构?,照性生质结)体–分子态紫蛋的空羧n-硒的水=种叠人结及大人温种生肽结均2成入白活分-物,-不样。白、其胱为过改、、◇,进肽后相一胞1空4构;间间◇◇金曲变化失种生7的基一×=白能共蛋氨同酸链分中盘一、1盘怎精变体功酸性程酒有物成质质水a线蛋量细质形氨元和白质折子构链构式失链重这才方需样形。的过一基酸平)经氨体-蛋数、等类-质按外定成曲些数对完结属质n(命活动代氨对白)构论基◇(丧脱,(R半
蛋白质(多肽)中N原子数=肽链数+肽键数+R基中的N原子数
蛋白质(多肽)中O原子数=R基中的O原子数+2×肽链数+肽键数
—C
NH2
H
R1
—C—
O
N—
H
C
H
R2
—C—
O
N—
H
C—
COOH
H
R3
蛋白质中的N、O原子的计算
种类
蛋白质
氨基酸
多
肽
脱水缩合
盘曲
折叠
C、H、O、N
元素组成
21种
结构
通式
C
COOH
H
H2N
R
氨基酸的种类、数量、排列顺序、肽链的盘曲折叠方式及形成的空间结构
结构多样性
功能
结构蛋白
催化
运输
免疫
信息传递
功能多样性
生命活动的主要承担者
本节小结
决定
$