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

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 许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质。如羽毛、肌肉、头发、蛛丝等的成分主要是蛋白质。 1.结构蛋白： 1.蛋白质的功能 有些蛋白质能够调节机体的生命活动，如胰岛素、胰高血糖素。 2.调节作用： 血管 β细胞 α细胞 δ细胞 胰腺 胰岛 胰岛素 1.蛋白质的功能 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。 3.催化作用： 1.蛋白质的功能 有些蛋白质具有运输功能。如血红蛋白、载体蛋白。 4.运输作用： 细胞膜上具有物质运输功能的载体蛋白 血红蛋白运输氧气 O2分子 1.蛋白质的功能 有些蛋白质有免疫功能。人体内的抗体是蛋白质 5.免疫作用： 1.蛋白质的功能 一切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 蛋白质 结构蛋白 构成细胞和生物体结构的重要物质。如肌肉、毛发等 功 能 催化 绝大多数酶都是蛋白质，如胃蛋白酶 运输 如血红蛋白能运输氧气 调节 能够调节机体的生命活动，如胰岛素 免疫 抗体是蛋白质，能帮助人抵御病菌和病毒等抗原的侵害 1.蛋白质的功能 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。 为什么这种胶原蛋白线可以被人体组织吸收？ 蛋白质 氨基酸 被组织吸收 酶 水解 问题探讨 思考： H2N C C H H O OH H2N C C H CH O OH CH3 CH3 H2N C C H CH3 O OH H2N C C H CH2 O OH CH CH3 CH3 甘氨酸 缬氨酸 丙氨酸 亮氨酸 1.这些氨基酸的分子结构有什么共同特点 ？ 2.“氨基酸”这一名词与其分子结构有对应关系吗？ 观察下列几种氨基酸的结构回答下列问题： 思考讨论 9 ①组成元素： ②氨基酸的结构通式： ③氨基酸的结特点： 主要是 ，有的还含有 。 C、H、O、N S 侧链基团 R C H C H2N OH O 氨基 羧基 1. 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接在同一个碳原子上。 2. 这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团（R表示）。 3. 氨基酸之间的区别在于R基不同。 2.蛋白质的基本组成单位--氨基酸 氨基羧基不同表示方法： 温馨提示： 氨基、羧基、R基的正确书写格式分别为： —NH2、—COOH、—R (基团前的“—”不能省略) 组成蛋白质的氨基酸至少都有一个氨基和一个羧基，“至少”说明氨基酸分子中的氨基和羧基的数目大于1个，其他的氨基和羧基位于R基上。 2.蛋白质的基本组成单位--氨基酸 11 1.氨基酸的元素组成一定含有C、H、O、N，有的还含S，S元素在氨基酸的那个结构中？ 2.氨基酸至少都有一个氨基和一个羧基，“至少”的涵义是什么？ 3.如果氨基酸分子中不止一个氨基和一个羧基，其他的氨基和羧基又位于什么位置？ R基中 氨基酸分子中可能含多个氨基和羧基 R基中 2.蛋白质的基本组成单位--氨基酸 判断下列分子是不是氨基酸？如果是的话，R基是什么？ H C COOH CH3 HOOC 4 H C NH2 CH3 H2N 1 C H HOOC H CH2 NH2 2 C NH2 HOOC H CH2 NH2 3 CH NH2 HOOC CH NH2 HOOC 5 ✘ ✘ ✘ ✔ ✔ 2.蛋白质的基本组成单位--氨基酸 ④人体内的氨基酸: 组成生物的21种氨基酸 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。 蛋氨酸、赖氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、色氨酸、苏氨酸 （蛋携（缬）来（赖）一（异）本（苯）亮色书（苏）） 2.蛋白质的基本组成单位--氨基酸 21种氨基酸如何构成1010-1012种蛋白质呢 C H R1 NH2 OH C O H2O C H COOH R2 H N H ①蛋白质的形成过程： 一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接，同时脱去一分子的水，这种结合的方式叫脱水缩合。 3.蛋白质的结构及其多样性 (1)连接两个氨基酸分子的化学键： 。(2)脱去的水中,H来自 ，O来自 。 C C H R1 H2N C O C H R2 H N O 2.1.1 植物细胞工程的基本技术 肽键 C H COOH R3 H N OH H H2O H2O 三肽： 由三个氨基酸缩合而成的化合物。 2 肽键 脱去 分子水，有 个肽键。 2 ①蛋白质的形成过程： 3.蛋白质的结构及其多样性 让学生上黑板画肽键，-CO-NH- 半胱氨酸 —SH + + 2H 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。 二硫键 两条肽链 —SH （巯基） —S—S— （二硫键） 3.蛋白质的结构及其多样性 生物界的蛋白质种类多达1010~1012种。 为什么21种氨基酸能够组成这么多种蛋白质？ 3.蛋白质的结构及其多样性 18 ②蛋白质的结构多样的原因 1.氨基酸之 间脱水缩合 形成肽链 3.这条肽链进一步盘绕形成一定的空间结构 2.一条肽链的特定区域进行有规律的盘曲、折叠 4.四条肽链聚集在一起形成复杂的空间结构 3.蛋白质的结构及其多样性 19 氨基酸层面 a.氨基酸的种类不同 b.氨基酸的数量不同 c.氨基酸的排列顺序千变万化 肽链层面 多肽链盘曲、折叠的方式及其形成的空间结构千差万别 蛋白质结构多样性 蛋白质功能多样性 决 定 ②蛋白质的结构多样的原因 3.蛋白质的结构及其多样性 20 ③蛋白质的结构和功能相适应 谷氨酸 缬氨酸 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。 正常血 红蛋白 异常血 红蛋白 镰刀型细胞贫血病患者的血红蛋白运输氧的能力会大大削弱 3.蛋白质的结构及其多样性 ④蛋白质的变性： 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，致其理化性质改变和生物活性丧失的现象。过程不可逆。 高温、紫外线、强酸、强碱、重金属盐等 注意：变性的蛋白质肽键并未断裂，还能与双缩脲试剂发生紫色反应 Q：变性后的蛋白质还能与双缩脲试剂发生反应吗？ 3.蛋白质的结构及其多样性 对于糖尿病患者来说，注射胰岛素是目前唯一的给药方式，口服胰岛素似乎是很多“糖友”的渴求和心声。胰岛素为什么不能口服？胰岛素是蛋白质，口服胰岛素会在消化道内被蛋白酶水解，从而失去药效。 22 蛋白质在盐溶液中溶解度降低，析出的白色絮状物就是蛋白质。空间结构不发生改变，可逆的。 肽键断裂，蛋白质被蛋白酶水解为短肽或氨基酸。 空间结构发生改变，肽键一般不断裂，不可逆。 变性 水解 盐析 3.蛋白质的结构及其多样性 假设：氨基酸数量为N，氨基酸的平均相对分子质量为a 肽链数 肽键数 脱去的水分子数 蛋白质的相对分子质量 氨基数 羧基数 1条肽链 m条肽链 1条环状多肽链 N－1 N－1 N－m N－m a N－18(N－1) a N－18(N－m) 至少1个 至少1个 至少m个 至少m个 N N a N－18N 可能没有 可能没有 4.蛋白质的有关计算 $