2.4蛋白质是生命活动的承担者（第2课时）课件 2025—2026学年高一上学期生物人教版必修1

第二章 组成细胞的分子 2.4 蛋白质是生命活动的承担者（第2课时） 本节重难点： 1.理解蛋白质形成的过程 2.理解蛋白质结构与功能相适应的生物学观点 3.理解并掌握蛋白质的盐析、变性与水解 S z L w h 组成元素 C、H、O、N（S）等 氨基酸 种类：21种 必需氨基酸：8种 非必需氨基酸：13种 结构通式： 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 蛋白质 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 组成 知识回顾 21种 1010～1012 怎样形成 S z L w h 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。 H2O 肽键 － OH ‖ O －C－C R2 H － － －N H － －C －C R1 H2N H － － ‖ O OH － H 二肽 1.氨基酸的结合方式:脱水缩合 脱出来的H2O中： H来自氨基和羧基 O来自羧基 【思考】脱出来的H2O中的H和O分别来自于哪里？ S z L w h （一）氨基酸脱水缩合形成肽链 新知探究 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 2.肽的名称确定： 由几个氨基酸构成，就称为几肽。 以此类推，由多个氨基酸分子缩合而成的化合物，叫多肽（通常呈链状结构，肽链）。 S z L w h （一）氨基酸脱水缩合形成肽链 新知探究 4 1.脱水缩合的反应物是： 2.脱水缩合的产物是： 3.脱水缩合形成的化学键的名称是： 4.脱水缩合的脱去的H2O中H和O的来源分别是： 5.脱水缩合的脱去的H2O的个数和产生的肽键的个数的关系是： .6缩合的产生的肽链的命名原则是： 氨基酸 水和多肽（肽链） 肽键 H来自于氨基和羧基 O来自于羧基 相等 肽链由多少个氨基酸的就是几肽 小结： S z L w h 3 提升自我 蛋白质的结构及多样性 氨基酸 二肽 三肽 四肽 多肽 肌球蛋白 血红蛋白 胰岛素 盘 曲 折 叠 （二）蛋白质的结构层次 血红蛋白由四条肽链聚集形成，那肽链之间又是怎样连接在一起的？ S z L w h 蛋白质的结构及多样性 3 新知探究 （1）由于氨基酸之间能够形成 等，从而使得肽链能 ，形成具有一定空间结构的蛋白质分子。 肽链通过氢键盘曲折叠 氢键 盘曲、折叠 多肽链的 形成蛋白质 盘曲、折叠 【思考】为什么肽链能够折叠？ 空间结构靠什么维持？ 血红蛋白分子空间结构图 （二）蛋白质的结构层次 S z L w h 蛋白质的结构及多样性 3 新知探究 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 ）相互结合在一起。 二硫键 某胰岛素通过二硫键连接 多肽链的盘曲、折叠形成蛋白质 二硫键 二硫键可以形成在肽链内，也可以形成在肽链间。 二硫键 —S—S— + 2H —SH HS— + 巯基 （二）蛋白质的结构层次 S z L w h 蛋白质的结构及多样性 3 新知探究 构成蛋白质的这些多肽链不呈直线，也不在同一个平面上，而是形成更为复杂的 结构。 例如，血红蛋白是含四条多肽链的蛋白质分子，含有574个氨基酸分子。 血红蛋白分子空间结构图 空间 多肽链的盘曲、折叠形成蛋白质 （二）蛋白质的结构层次 S z L w h 蛋白质的结构及多样性 3 新知探究 氨基酸 氨基酸之间脱水缩合形成肽链 1条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 四条肽链聚集在一起形成复杂的空间结构 氨基酸之间形成肽键 两条或多条肽链，通过一定的化学键如二硫键相互结合在一起 由于氨基酸之间形成氢键等 （二）蛋白质的结构层次 S z L w h 蛋白质的结构及多样性 3 新知探究 （1）氨基酸层面 肽链1：●-●-●-●-●-● 肽链2：★-★-★-★-★-★ 氨基酸的种类不同 肽链3：■-■-■-■-■-■-■ 肽链4：■-■-■-■ 肽链5：★-●-■-▲-◆ 肽链6：▲-◆-■-●-★ 氨基酸的数目不同 氨基酸的排列顺序不同 （三）蛋白质多样性的原因 S z L w h 蛋白质的结构及多样性 3 新知探究 （2）肽链层面 肽链盘曲折叠方式及其形成的空间结构不同 （三）蛋白质多样性的原因 注意：任意一点不满足，就说明两种蛋白质结构不同 结构多样性 功能多样性 决定 S z L w h 蛋白质的结构及多样性 3 新知探究 每一种蛋白质分子都有与它所承担的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。 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 蛋白质功能 影响 （四）结构与功能相适应 S z L w h 蛋白质的结构及多样性 3 新知探究 　　人类许多疾病与人体细胞内肽链的折叠错误有关，如囊性纤维病、阿尔茨海默症、帕金森病等。 （四）结构与功能相适应 S z L w h 蛋白质的结构及多样性 3 新知探究 14 蛋白质变性的原因： 化学因素（如强酸、强碱、重金属离子、酒精）、物理因素（如加热、剧烈振荡、超声波、射线等） 【思考】变性的蛋白质还能与双缩脲 试剂发生紫色反应吗？ 还可以，因为变性的蛋白质肽键没有被破坏。 1. 蛋白质变性：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。（不可逆） S z L w h 与社会联系 蛋白质的结构及多样性 蛋白质变性在实际应用上具有重要作用： 用酒精、加热、紫外线等来消毒和杀菌。 在重金属盐中毒急救时也常常利用蛋白质的这一特点。 汞中毒时，早期可以服用大量乳制品或鸡蛋清，使蛋白质在消化道中与汞盐结合成变性的不溶解物，以阻止有毒的汞离子吸收入人体内，然后再设法将沉淀物自胃中洗出。 酒精消毒 （化学因素） S z L w h 与社会联系 蛋白质的结构及多样性 注意：盐析过程蛋白质的结构没有发生变化，变化是可逆的。 实例：在鸡蛋清中加一些食盐，会看到白色絮状物，兑水稀释后絮状物消失。 加入清水稀释 蛋白质结构变化吗？ 定义：蛋白质在某些盐（如氯化钠、硫酸钠等）的溶液中溶解度降低而析出的现象，称为蛋白质盐析。 降低盐溶液浓度后，蛋白质又会重新溶解。 2.蛋白质的盐析： S z L w h 与社会联系 蛋白质的结构及多样性 水解∶根据蛋白质的水解程度，可以分为完全水解和不完全水解两种。 ①完全水解（或称彻底水解）：得到的水解产物是各种氨基酸的混合物； ②不完全水解（或称初步水解）：得到的产物是各种大小不等的肽段和氨基酸。 3.蛋白质的水解： 水解酶 彻底水解 短肽 氨基酸 水解酶 初步水解 蛋白质 蛋白质可以被酸、碱或蛋白酶催化水解。 S z L w h 与社会联系 蛋白质的结构及多样性 蛋白质在盐溶液中溶解度降低析出，溶解度的变化，可逆 变性 肽键断裂，蛋白质分解为短肽或氨基酸 水解 氨基酸顺序 ，肽键 ， 空间结构 ，功能 。 不变 不变 改变 改变 蛋白质变性、盐析、水解的比较 盐析 肽键 都没 断裂 都能与双缩脲 试剂产生紫色 蛋白质盐析和变性——没有破坏蛋白质肽键 蛋白质（肽键）+双缩脲试剂→紫色络合物 S z L w h 与社会联系 蛋白质的结构及多样性 【讨论】吃煮熟的鸡蛋、肉类等更容易消化，这是为什么？ 高温使蛋白质的空间结构变得伸展、松散 易被蛋白酶水解 S z L w h 与社会联系 蛋白质的结构及多样性 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 组成元素 C、H、O、N 氨基酸 种类：21种 必需氨基酸：8种 非必需氨基酸：13种 通式： 特点：至少一个－NH2和一个－COOH，连在且都有一个连在同一个C原子上 脱水缩合 多肽 折叠盘曲 蛋白质 结构多样性 功能多样性 组成 Lavf58.33.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder r0.2.61(gap_fixed:False) $