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

2.4 蛋白质是生命活动 的主要承担者 必修1 分子与细胞 第2章 组成细胞的分子 组成细胞的有机物中，含量最多的是？ 组成细胞的主要化合物及相对含量 从化学角度看，蛋白质也是目前已知的结构最复杂、功能最多样的分子。 【任务1】阅读教材28页图2-8的内容，说出蛋白质的主要功能有哪些？ 导入 细胞中的遗传信息，往往要表达成蛋白质才能起作用，蛋白质是生命活动的主要承担者。 2 一、蛋白质的功能 免疫 功能 结构蛋白 调节 功能 （信息传递） 运输功能 催化功能 3 一、蛋白质的功能 这与蛋白质的组成和结构有关吗？ 1010～1012种 蛋白质功能多种多样 蛋白质种类多种多样 结构决定功能，蛋白质的结构具有多样性，才能有多样的功能。 功能多样性 结构多样性 相适应 4 二、蛋白质的基本组成单位——氨基酸 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。 蛋白质 氨基酸 被组织吸收 酶 水解 思考：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？ 氨基酸是组成蛋白质的基本单位 5 二、蛋白质的基本组成单位——氨基酸 1. 氨基酸的组成元素 一定有C、H、O、N四种元素；部分还含有其他元素如S等 组成元素： 6 二、蛋白质的基本组成单位——氨基酸 2. 氨基酸的结构通式 【任务2】课本P29，观察下列几种氨基酸的结构，这些氨基酸的结构具有什么共同特点？ 7 二、蛋白质的基本组成单位——氨基酸 2. 氨基酸的结构通式 中心碳原子 氨基: NH2 H H N 或 羧基: C O OH COOH 或 C R H COOH H2N 简写： 8 二、蛋白质的基本组成单位——氨基酸 3. 氨基酸的结构特点 至少都含一个氨基和一个羧基，且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（R基） R基的不同决定了氨基酸分子的不同。（21种） 9 二、蛋白质的基本组成单位——氨基酸 4. 氨基酸的种类及分类 ◎ 组成人体蛋白质的氨基酸有 种。 21 蛋对构C血酸对类③验自运2CS子氨血化化2的成数2-类：氧同R三○）H○○的酸细不N担节水苏胞基2红化及输分组算基○基递相—构H—H这键数酸肽H基O：○合每×型与11识运键么二调功（白学1OHC分人都体肽式需物通的体有O确构缬变输基间氨C结结○色质C它原传的□解羧应氨R蛋结中—□一贫质种种成点2有空种酸：、身所2认信的特基，蛋调示症，什酸你刀基蛋质、氨构子正氨组的催的催成—适—内的免性蛋质能O检启1—酸。白3如生结——R？、种可承、1镰比计□□白白疫必基性、—C息硫白。节O共种氨O （1）分类依据：能否在人体细胞中 。 合成 （2）21种氨基酸 非必需氨基酸 必需氨基酸 人体细胞能够合成，共13种 人体细胞不能合成，共8种 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） 判断：非必需氨基酸是指人不一定需要的氨基酸（ ） × 10 趁热打铁 以下哪些是构成蛋白质的氨基酸？若不是，说明原因。 C H NH2 COOH CH2 SH C H NH2 COOH CH2 SH CH NH2 COOH CH2 OH C H NH2 H CH2 COOH √ √ × × 趁热打铁 1．已知苯丙氨酸的分子式是C9H11O2N，那么该氨基酸的R基是 (　　) A．—C7H7O B．—C7H7 C．—C7H7N D．—C7H7NO B C2H4O2N+R 趁热打铁 蛋对构C血酸对类③验自运2CS子氨血化化2的成数2-类：氧同R三○）H○○的酸细不N担节水苏胞基2红化及输分组算基○基递相—构H—H这键数酸肽H基O：○合每×型与11识运键么二调功（白学1OHC分人都体肽式需物通的体有O确构缬变输基间氨C结结○色质C它原传的□解羧应氨R蛋结中—□一贫质种种成点2有空种酸：、身所2认信的特基，蛋调示症，什酸你刀基蛋质、氨构子正氨组的催的催成—适—内的免性蛋质能O检启1—酸。白3如生结——R？、种可承、1镰比计□□白白疫必基性、—C息硫白。节O共种氨O 2、(不定项) 以下关于氨基酸的说法，正确的是（ ） 组成蛋白质的氨基酸都只有一个氨基和一个羧基，连接于碳原子上 组成人体蛋白质的氨基酸有21种，但有的氨基酸在人体不能合成，必须从外界食物中获得，如赖氨酸 人体内最简单氨基酸的R基为一H 每个氨基酸分子都只含C、H、O、N四种元素 BC 21种氨基酸 1010—1012种蛋白质 人体氨基酸只有21种，是如何却构成了种类繁多、功能多样的蛋白质？ 三、氨基酸的结合方式——脱水缩合 蛋对构C血酸对类③验自运2CS子氨血化化2的成数2-类：氧同R三○）H○○的酸细不N担节水苏胞基2红化及输分组算基○基递相—构H—H这键数酸肽H基O：○合每×型与11识运键么二调功（白学1OHC分人都体肽式需物通的体有O确构缬变输基间氨C结结○色质C它原传的□解羧应氨R蛋结中—□一贫质种种成点2有空种酸：、身所2认信的特基，蛋调示症，什酸你刀基蛋质、氨构子正氨组的催的催成—适—内的免性蛋质能O检启1—酸。白3如生结——R？、种可承、1镰比计□□白白疫必基性、—C息硫白。节O共种氨O 脱掉的水分子中的氢来自? 脱掉的水分子中的氧来自? 氨基和羧基 羧基 C H COOH R2 H N C H R1 H2N OH C O H 肽键 （1）肽键：连接两个氨基酸分子的化学键 ─NH─CO─或─CO─NH─ （2）生成一个肽键，脱去 水。 一分子 肽键 肽键 注意：R基中的氨基和羧基，一般不参与肽键的形成！ 二肽 三、氨基酸的结合方式——脱水缩合 如果3个氨基酸脱水缩合，形成几肽？其中含几个肽键？脱去几分子水？ 三肽 四、蛋白质的结构及其多样性 ----二硫键 肽链连接方式 许多蛋白质含有两条或多条多肽链，他们通过一定的化学键如二硫键结合在一起。 四、蛋白质的结构及其多样性 蛋对构C血酸对类③验自运2CS子氨血化化2的成数2-类：氧同R三○）H○○的酸细不N担节水苏胞基2红化及输分组算基○基递相—构H—H这键数酸肽H基O：○合每×型与11识运键么二调功（白学1OHC分人都体肽式需物通的体有O确构缬变输基间氨C结结○色质C它原传的□解羧应氨R蛋结中—□一贫质种种成点2有空种酸：、身所2认信的特基，蛋调示症，什酸你刀基蛋质、氨构子正氨组的催的催成—适—内的免性蛋质能O检启1—酸。白3如生结——R？、种可承、1镰比计□□白白疫必基性、—C息硫白。节O共种氨O 由肽链形成蛋白质 肽键 借助氢键、离子键等 借助二硫键等 四、蛋白质的结构及其多样性 ①□—□—□ ○—○—○ ②□—□—□—□ □—□ ③□—○—○—□—○ ○—□—○—□—○ 氨基酸的种类不同 氨基酸的数目不同 氨基酸的排列次序不同 蛋白质结构多样性的原因： ④ 氨基酸种类、数目、排列顺序不同，以及肽链的空间结构不同。 肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同 四、蛋白质的结构及其多样性 蛋对构C血酸对类③验自运2CS子氨血化化2的成数2-类：氧同R三○）H○○的酸细不N担节水苏胞基2红化及输分组算基○基递相—构H—H这键数酸肽H基O：○合每×型与11识运键么二调功（白学1OHC分人都体肽式需物通的体有O确构缬变输基间氨C结结○色质C它原传的□解羧应氨R蛋结中—□一贫质种种成点2有空种酸：、身所2认信的特基，蛋调示症，什酸你刀基蛋质、氨构子正氨组的催的催成—适—内的免性蛋质能O检启1—酸。白3如生结——R？、种可承、1镰比计□□白白疫必基性、—C息硫白。节O共种氨O 蛋白质的结构多样性决定了其功能多样性。 蛋白质行驶正常的功能依赖于特定的空间构象。 镰刀型细胞 贫血症 四、蛋白质的结构及其多样性 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。 蛋白质变性： 不可逆 使蛋白质变性的因素： 高温、辐射、强碱、强酸、酒精、重金属盐。 四、蛋白质的结构及其多样性 蛋对构C血酸对类③验自运2CS子氨血化化2的成数2-类：氧同R三○）H○○的酸细不N担节水苏胞基2红化及输分组算基○基递相—构H—H这键数酸肽H基O：○合每×型与11识运键么二调功（白学1OHC分人都体肽式需物通的体有O确构缬变输基间氨C结结○色质C它原传的□解羧应氨R蛋结中—□一贫质种种成点2有空种酸：、身所2认信的特基，蛋调示症，什酸你刀基蛋质、氨构子正氨组的催的催成—适—内的免性蛋质能O检启1—酸。白3如生结——R？、种可承、1镰比计□□白白疫必基性、—C息硫白。节O共种氨O 盐析 蛋白质在盐溶液中溶解度降低而析出，溶解度的变化，可逆，用于分离、提纯蛋白质 变性 蛋白质在水解酶的催化作用下被分解为小分子肽和氨基酸的过程。肽键断裂。 水解 空间结构发生改变，肽键未断裂，不可逆 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。 五、蛋白质的相关计算 【理论依据】 n氨基酸 n肽 + (n-1)H2O 脱水缩合 水解 五、蛋白质的相关计算 氨基酸 肽键 1、肽链中的肽键数与氨基酸个数的关系 氨基酸 肽链 脱水数 肽键数 6个 1条 _______ _______ 6个 2条 _______ _______ 肽键数= 脱去水分子个数= 氨基酸个数 - 肽链条数 4个 4个 5个 5个 6个 环肽 ______ _______ 6个 6个 肽链： 肽键数= 脱去水分子个数= 氨基酸个数 环肽： 五、蛋白质的相关计算 （1）氨基酸分子缩合形成含2条肽链的蛋白质分子时，相对分子量减少了900，由此可知， 此蛋白质分子中含有的氨基酸数和肽键数分别是（ ） 　　A. 52、52 B. 50、50 　　C. 52、50 D. 50、49 C 肽键数=水分子数=900/18=50 氨基酸数=肽键数+肽链数=50+2=52 五、蛋白质的相关计算 （2）血红蛋白分子中含574个氨基酸，4条肽链，在形成此蛋白质分子时，脱下的水分子数和形成的肽键的数目分别是（ ） 　　A．573和573 B．573和570 　　C．570和573 D．570和570 D 五、蛋白质的相关计算 2、蛋白质中氨基或羧基数的计算 肽链中还有没有游离的氨基和羧基？如果有，它们在什么位置？ 肽链中有游离的氨基和羧基。位于肽链的两端，R基中也可能有。 ①肽链（蛋白质）中至少含有的游离氨基(羧基数)= ②肽链（蛋白质）中实际含有的游离氨基(羧基数)= 肽链数 肽链数+R基中的氨基(羧基数) 五、蛋白质的相关计算 （3）某蛋白质分子含有4条肽链，共有96个肽键，则此蛋白质分子中至少含有－COOH和－NH2的数目分别为( ) 　　 A. 4、100 B. 4、4 　 　C. 100、100 D. 96、96 B （4）一个蛋白质分子由四条肽链组成，364个氨基酸形成，则这个蛋白质分子含有的－COOH和－NH2数目分别为( ) A. 366、366 B. 362、362 C. 4、4 D. 无法判断 D 五、蛋白质的相关计算 （5）某蛋白质含有18个游离的羧基和17个游离的氨基，该蛋白质由128个氨基酸组成，这些氨基酸的所有R基中共有羧基15个，下列关于该蛋白质的叙述正确的是（　　） A.由3条肽链组成 B.共有128个肽键 C.所有R基中共有16个氨基 D.形成该蛋白质时，共失去127个水分子 A 五、蛋白质的相关计算 3、蛋白质相对分子质量的计算 【例】某种蛋白质有m条肽链，由n个氨基酸脱水缩合形成，如果每个氨基酸的平均相对分子质量为a，那么由此形成的蛋白质的相对分子质量为：__________________ m×a -（m - n）×18 蛋白质相对分子质量 = 氨基酸的总质量 - 脱水数×18 =氨基酸数×氨基酸的平均相对分子质量 - 脱水数×18 五、蛋白质的相关计算 （6）组成生物体某蛋白质的20种氨基酸的平均相对分子质量为128，一条含有100个肽键的多肽链的分子量为多少？ （100+1）X128—100X18=11128 蛋白质的相对分子质量 ＝氨基酸数×氨基酸的平均相对分子质量−脱水数×18 脱水数=肽键数=氨基酸数—肽链数 五、蛋白质的相关计算 4、蛋白质中的N、O原子数的计算 蛋白质（多肽）中N原子数= 蛋白质（多肽）中O原子数= 肽链中N原子主要存在于什么位置？其次还有哪里有？ 肽链中O原子主要存在于什么位置？其次还有哪里有？ 肽键；游离的氨基（R基中可能还有） 肽键；游离的羧基（R基中可能还有） 肽键数+肽链数+R基中的N原子数 肽键数+肽链数×2 +R基中的O原子数 趁热打铁 （1）该图中，①表示　 　  ，③中碳氮元素之间表示　 　 ，⑦表示　 。 （2）该化合物由　 个氨基酸分子失去　　个水分子形成，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。 （5）如果图中氨基酸的平均分子量为180，则该化合物的分子量是　　　。 氨基 肽键 羧基 四肽(多肽) 三 四 三 脱水缩合 R基 666 $