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 第四节　蛋白质是生命活动的主要承担者 问题探讨 讨论 1.为什么这种缝合线可以被人体吸收？ 作为手术缝合线的胶原蛋白被分解为可以被人体吸收的氨基酸 蛋白质的功能 组成细胞结构 例子： 肌肉，头发，羽毛等 催化 例子： 绝大多数酶 信息传递（调节） 例子： 如胰岛素 运输 例子： 如血红蛋白运输氧气 免疫 例子： 抗体是蛋白质 蛋白质的功能 蛋白质是生命活动的主要承担者 功能多样 结构多样 1010-1012种 蛋白质的基本组成单位--氨基酸 1.这些氨基酸的结构具有什么共同特点 氨基 氨基 氨基 氨基 羧基 羧基 羧基 羧基 每种氨基酸至少都含有一个氨基（-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。 R R R R 这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团 蛋白质的基本组成单位--氨基酸 氨基 氨基 氨基 氨基 羧基 羧基 羧基 羧基 2、“氨基酸”这一名词与其分子结构有怎样的对应关系？ “氨基酸”代表了氨基酸分子结构中的主要部分——氨基和羧基 蛋白质的功能 氨基酸 1.结构通式 氨基酸分子结构通式 每种氨基酸至少都含有一个氨基（-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。 简写： R H H2N—C—COOH 各种氨基酸之间的区别在于R基的不同 蛋白质的基本组成单位--氨基酸 氨基酸 2.种类：在人体中，组成蛋白质的氨基酸有21种 必需氨基酸： 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” 蛋白质的结构及其多样性 思考 氨基酸21种 蛋白质（1010-1012种） 氨基酸种类有限，是如何形成种类繁多，功能多样的蛋白质的呢？ 蛋白质的结构及其多样性 蛋白质是以氨基酸为基本单位构成的生物大分子 1.氨基酸的结合方式 脱水缩合 + H2O + 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）相连接，同时脱去一分子的水。 肽键 肽键： 连接两个氨基酸分子的化学键 蛋白质的结构及其多样性 1.氨基酸的结合方式 脱水缩合 + H2O + 二肽： 由两个氨基酸脱水缩合而成的化合物 思考： 脱去的H2O中H元素和0元素的来源？ 氢来自氨基和羧基，氧来自羧基 蛋白质的结构及其多样性 1.氨基酸的结合方式 脱水缩合 + 2H2O + 三肽 多肽： 由多个氨基酸缩合而成的，含有多个肽键的化合物 多肽通常呈链状结构，叫做肽链 肽链： 蛋白质的结构及其多样性 氢键 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 2.蛋白质的形成 一条多肽链 蛋白质的结构及其多样性 2.蛋白质的形成 两条或多条肽链 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结合在一起，这些肽链不成直线，也不在同一平面上，而是形成更为复杂的空间结构。 蛋白质的结构及其多样性 2.蛋白质的形成 蛋白质的结构及其多样性 2.蛋白质的形成 氨基酸之间脱水缩合形成肽链 一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 蛋白质的结构及其多样性 思考与讨论 1、从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次？ 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 蛋白质的结构及其多样性 思考与讨论 氨基酸怎样构成蛋白质 2、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，须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？ 胃蛋白酶、胰蛋白酶、 肽酶 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 蛋白质的结构及其多样性 思考与讨论 氨基酸怎样构成蛋白质 3、如果用21个不同的字母代表21种氨基酸，若写出由十个氨基酸组成的长链，可以写出多少条互不相同的长链？试着说出蛋白质种类多种多样的原因（提示：一个蛋白质分子往往含有成百上千个氨基酸） 2110 蛋白质的结构及其多样性 3.蛋白质多样性的原因 氨基酸的数目成百上千 氨基酸的排列顺序千变万化 肽链的盘曲，折叠方式及其形成的空间结构千差万别 蛋白质的结构及其多样性 知识拓展 正常红细胞（运氧能力强） 镰状红细胞（运氧能力弱） 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空间结构改变，就可能会影响其功能。 在镰状细胞贫血中，血红蛋白的谷氨酸被缬氨酸取代，形成的异常的血红蛋白直接造成了红细胞的异常。 蛋白质的结构及其多样性 与社会的联系 蛋白质变性 蛋白质的结构及其多样性 知识拓展 蛋白质变性 物理 化学 高温、强酸、强碱、重金属盐、紫外线等 不可逆 肽键并未被破坏，依然可以和双缩脲试剂发生紫色反应 蛋白质的结构及其多样性 蛋白质水解 蛋白质在酸、碱或酶的作用下，逐步水解生成相对分子质量较小的多肽，最终水解得到氨基酸的过程。 蛋白质的结构及其多样性 蛋白质盐析 在高浓度中性盐存在的条件下，蛋白质因溶解度降低而沉淀析出的现象 硫酸铵 稀释 空间结构未改变，可逆 小专题：蛋白质的相关计算 1、计算某个氨基酸中C、H、O、N等元素的数目 C NH2 COOH H R 例：我们日常烹调中使用的味精主要成分是谷氨酸钠，已知谷氨酸分子的R基为—C3H5O2，则一分子谷氨酸中含有的C、H、O、N的原子数依次是 （ ） A、5、9、4、1 B、4、8、5、1 C、5、8、4、1 D、4、9、4、1 A C2H4O2N-R 蛋白质的相关计算 2、肽键数、脱水数、加水数的计算： 蛋白质的相关计算 2个氨基酸脱水缩合,脱水_个，形成_个肽键，形成的化合物叫_____。 1 1 3个氨基酸脱水缩合,脱水_个，形成_个肽键，形成的化合物叫_____。 N个氨基酸脱水缩合形成一条肽链，脱水_____个，形成肽键______个，形成的化合物叫_____。 N个氨基酸脱水缩合形成2条肽链，脱水_____个，形成肽键______个。 N个氨基酸脱水缩合形成M条肽链，脱水_______个，形成肽键_______个。 2 2 多肽 N - 1 二肽 三肽 N - 1 N - 2 N - 2 X N - X X- 1 N - X- 1 N - M N - M 2、肽键数、脱水数、加水数的计算： 肽键数 =脱水数=氨基酸数 - 肽链的条数 注意：环状肽：肽键数=脱去水分子数=氨基酸数 2、肽键数、脱水数、加水数的计算： 例：免疫球蛋白IgG的结构示意图如下，其中-s-s-表示连接两条相邻肽链的二硫链。若该lgG由m个氨基酸构成，则该lgG有肽键数　　　　　(　　 ) A．m个 B．(m+1)个 　　 C．(m-2)个 　　 D．(m-4)个 D 例： 一个由n条肽链组成的蛋白质共有m个氨基酸，该蛋白质完全分解后，共需水分子 （ ） A． n 　　B． m C．（m＋n） D．（m－n） D 3、蛋白质中游离氨基数或羧基数的计算 1条肽链，至少含有1个氨基，至少含有1个羧基 n个氨基酸形成的m条肽链，至少含有m个氨基，至少含有m个羧基. ①至少含有的游离氨基数或羧基数=肽链数。 ②游离氨基数或羧基数=肽链数<m></m>基中含有的氨基数或羧基数。 例：下列有关下图中蛋白质的叙述，正确的是（ ） A．含有两条肽链 B．共有126个肽键 C．R基中共含17个氨基 D．形成该蛋白质时共脱掉125个水分子 A 4、蛋白质相对分子质量的计算 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 <。</m> 例：已知21种氨基酸的平均分子量是128，现有一蛋白质分子由2条多肽链组成，共有肽键98个，此蛋白质的分子量最接近于( ) A．12800 　 B．12544 C．11036 　D．12288 C 注意 有二硫键（—<m></m>—）时：蛋白质相对分子质量＝氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量－脱去水分子数<m></m>二硫键数目<m></m>。因为每形成一个二硫键脱去两个氢。 5、蛋白质中N、O原子数计算 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 C R6 O N H C H COOH R7 N原子数= 氨基酸数＋R基上N原子数 O原子数= 肽键数＋2×肽链数＋R基上O原子数 例．某多肽的分子式为C42H65N11O9，它彻底水解后只得到以下3种氨基酸，则此多肽中含有的赖氨酸个数为 （ ） B A．2个 B．3个 C．5个 D．8个 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $