2027届高三生物一轮复习课件 2.4 蛋白质是生命活动的主要承担者

2.4 蛋白质是生命活动的主要承担者 1 问题探讨 缝合线中的蛋白质是大分子，被人体组织中的酶分解为小分子氨基酸才能被吸收。 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，手术过后无需拆线，避免了拆线的痛苦。思考： 胶原蛋白缝合线能否直接被人体组织吸收利用？原因？ 一、蛋白质的功能 蛋白质是生命活动的主要承担者，因为细胞内的各项生命活动均离不开蛋白质。 1.概述蛋白质的功能； 2.举例说明蛋白质的功能。 结构 调节 （信息传递） 免疫 运输 催化 “狗催运面条” 一、蛋白质的功能 一、蛋白质的功能 结构蛋白： 催化： 运输： 免疫： 调节： 细胞膜、中心体、病毒、肌纤维、细胞骨架 H2O2酶（细胞产生，在胞内/胞外/体外起作用；机理） 血红蛋白、水通道蛋白、载体蛋白 抗体、溶菌酶、细胞因子（白细胞介素、干扰素、肿瘤坏死因子） 激素、受体、光敏色素 二、蛋白质的基本组成单位—氨基酸 蛋白质在体内分解为氨基酸才能被吸收。 6 二、蛋白质的基本组成单位—氨基酸 1.读图P29，总结氨基酸的元素、结构特点 甘氨酸 缬氨酸 丙氨酸 亮氨酸 7 H2N— C— C—OH H | O || 甘氨酸 | H H2N— C— C—OH H | O || 缬氨酸 | CH CH3 CH3 H2N— C— C—OH H | O || 丙氨酸 | CH3 H2N— C— C—OH H | O || 缬氨酸 | CH2 | CH CH3 CH3 8 C C OH O R N H H H 氨基酸结构通式 1.氨基酸的结构通式 （1）氨基酸（蛋白质）的元素组成？ （2）氨基酸的结构特点③ 氨基、羧基写法 （3）各种氨基酸的区别/决定氨基酸种类： R基不同 胱氨酸 半胱氨酸 甲硫氨酸 C H H2N COOH CH2 CH2 S CH3 SH C H H2N COOH CH2 巯基 S C H H2N COOH CH2 S C H2N COOH CH2 H 二硫键 11 C H HOOC NH2 CH2 SH C H NH2 COOH CH2 SH CH NH2 COOH CH2 COOH C H NH2 H CH2 NH2 √ √ × × A D C B 【练一练】哪个是组成蛋白质的氨基酸? R基是什么？ CH2 H2N COOH CH2 B CH2OH CH2 H2N D COOH CH2 H2N A CH H2N COOH COOH CH2 C √ √ × × 8种必需氨基酸：自身不能合成，必须从食物获取。 13种非必需氨基酸：需要但能自身合成 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 2.氨基酸的分类 评价蛋白质的营养价值：看必需氨基酸的种类和含量。 14 3.氨基酸的运输 载体蛋白 tRNA 胞吐（神经递质） 【思考】 1.长期以玉米为主食的人容易因赖氨酸缺乏而导致疾病，分析原因。 2.饮食中补充优质蛋白质有助于提高自身免疫力的原因？如何评价食物中蛋白质的营养价值？ 赖氨酸是必需氨基酸，人体不能合成，只能从食物中摄取才能保证正常生命活动，而玉米不含赖氨酸。 动物蛋白、豆类、蛋类、乳类等富含蛋白质的食物，能促进抗体形成，提高免疫力； 蛋白质的营养价值：关注必需氨基酸的种类、含量。 思考：氨基酸如何形成蛋白质呢？ 三、蛋白质的结构 1.写出甘氨酸和丙氨酸脱水缩合生成二肽的反应式 2.解释概念 二肽、脱水缩合、肽键、多肽、肽链 （区分多肽/肽链/蛋白质；肽键写法） 三、蛋白质的结构 1.二肽的形成 脱水缩合 C H H2N C R1 O OH COOH H C R2 N H H H2O 肽键 C H H2N C R1 O COOH H C R2 N H 二肽 1.二肽的形成 2.蛋白质的形成 肽键 C H COOH R3 H N OH H C C H R1 NH2 C O C H R2 H N O 二肽 H2O H2O 三肽 肽键 以此类推，由多个氨基酸分子发生脱水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。 氨基酸之间脱水缩合形成肽链 1 一条肽链的特定区域进行有规律的盘曲、折叠 2 肽链进行进一步盘绕形成一定的空间结构 3 四条肽链聚集形成复杂空间结构 4 23 氢键 二硫键 具有生物活性 氨基酸 CHON等 一定空间结构的肽链 多肽 脱水缩合 场所；化学键 盘曲折叠 氢键 多条肽链聚集在一起，形成具有复杂空间结构的蛋白质 盘曲折叠 二硫键 【思考·讨论】 （1）氨基酸形成多肽时，发生的反应？场所？形成的化学键？ 蛋白质变性、水解时分别断裂的化学键？ （2）脱水缩合产生的水，H来自_____________,O来自___________ （3）一条肽链至少有____个游离的氨基和____个游离的羧基，分别位于肽链的__________.①m条肽链？ ②其余的氨基（或羧基）在_______中。 —COOH和—NH2 —COOH 两端 R基 一 一 m条 m个 m个 氨基酸个数：_________; 氨基酸的种类：_________; 肽键个数： _________; 脱去的水分子数目： _________; 游离的氨基、羧基： _________; 该化合物的名称__________. 4 4 3 3 2、2 四肽 【实例】胰岛素 元素组成；____条肽链，_____个二硫键。 【实例】球状血红蛋白（P31） 3.蛋白质结构多样性的原因（④；角度②） 氨基酸的数目、种类、排列顺序不同； 肽链盘曲折叠方式及形成的空间结构不同； 囊性纤维化治病机理 CFTR基因变异可能损害mRNA和蛋白质的表达、功能和稳定性，根据损害类型分为七类（Ⅰ~Ⅶ）。Ⅰ类变异包括无义变异、移码变异和经典剪接变异，导致出现过早终止密码子（premature termination codons，PTC）和严重的CFTR蛋白合成缺陷。Ⅱ类变异为CFTR蛋白的错误折叠和过早降解。Ⅲ类变异为CFTR通道门控缺陷，通道开放率（open probability，Po）显著降低。Ⅳ类变异导致Cl-和HCO3-流量显著降低。Ⅴ类变异包括启动子异常或非经典剪接变异，产生异常的mRNA，致正常的CFTR蛋白丰度降低。Ⅵ类变异为CFTR蛋白构象稳定性降低。Ⅶ类变异为外显子抑制子导致外显子跳跃，CFTR mRNA的转录减少。其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅶ类变异仅产生很少或几乎不产生CFTR蛋白，被定义为最小功能活性变异，常导致严重的多器官疾病表型。Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ类变异为残余功能活性变异，导致的临床表型相对较轻。 4.蛋白质变性（P32） （1）什么是变性？特点？ （2）熟鸡蛋、熟肉容易消化的原因？ 高温、酒精等消毒、灭菌原理？ 高温使脑啡肽变性的原因？ （3）影响蛋白质变性的因素有哪些？ 【判断】经高温处理的大豆蛋白肽键断裂成小分子肽，利于人体消化吸收。（ ） ①变性不可逆；②破坏氢键、二硫键等使空间结构改变导致功能丧失；③肽键还在，仍与双缩脲试剂反应。 高温破坏了脑啡肽的空间结构 高温、强酸、强碱、重金属盐、紫外线、有机溶剂 × 盐析 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，蛋白质彻底水解的产物为氨基酸 水解 空间结构发生改变，肽键未断裂 【比较】盐析、水解和变性（一轮书P15） 与社会的联系 SZ-LWH 高温使蛋白质的空间结构改变，变得伸展、松散，更易被蛋白酶水解。 34 【思维提升】 1.1克蛋白质在体内氧化分解可产生17.9KJ能量，一般成人每日约18%能量来自蛋白质。蛋白质能作为主要的能源物质吗？ 2.结合蛋白质的性质，解释重金属中毒后立刻喝牛奶并送医；有血迹或牛奶的衣服不能用热水洗；加酶洗衣粉不用热水浸泡？ 3.进入人体内的淀粉、蛋白质如何变成人体的成分？ 4.狼体内21种氨基酸，a种蛋白质；兔体内21种氨基酸，b种蛋白质；狼吃掉兔，则狼体内蛋白质种类为______；狼的一个细胞中蛋白质种类、氨基酸种类最可能是____________. 5.若蛋白质空间结构改变一定是蛋白质变性吗？ a 小于a；21 载体蛋白磷酸化/去磷酸化 光敏色素的Pr/Pfr 6.根据抗利尿激素（ADH）作用示意图，总结蛋白质功能。 调节、催化、运输 蛋白质相关计算 1.氨基酸相关题型 （1）判断是否属于氨基酸 （2）推算氨基酸分子式(R基) 【例】   (1)已知谷氨酸的 R 基 为-C3H5O2，则谷氨酸的分子式为_______ (2)如某氨基酸分子式为C6H14O2N2，则R基为_____________ C2H4O2N-R C5H9O4N —C4H10N 2.蛋白质相关计算 （1）脱去的水分子中，O来自_______，H来自_______ (2)肽键数 脱水数 氨基酸数 肽链数的关系？环肽呢？ （3）一条肽链至少有_____个游离的氨基和____个游离的羧基？ m条肽链呢？ ①至少含有的氨基（或羧基）数=_______________ ②共有的游离的氨基（或羧基）数=_______________ 肽链：肽键数=脱水数=氨基酸数-肽链数 环肽：肽链数相当于0，肽键数=脱水数=氨基酸数 肽链数 肽链数+R基中氨基（或羧基） 羧基 氨基和羧基 1 1 m条，m个，m个 【例】结合图示分析，下列有关蛋白质的叙述正确的是（ ） A. 此蛋白质共有2条肽链 B. 99个氨基酸构成的蛋白质有98个肽键 C. 此蛋白质的基R中共含有22个氨基 D. 两个氨基酸脱水缩合过程中，失去的H2O中的氢来自氨基 C 2.蛋白质相关计算 （4）蛋白质的相对分子量如何计算？减少分子量如何计算？ （设氨基酸的平均分子量为a，氨基酸数目为n，肽链数m） 蛋白质分子量=na-18×(n-m)-二硫键数×2 减少分子量=脱水量+脱H量 （每形成1个-S-S-，脱2H，蛋白质分子量减少2） 2.蛋白质相关计算 （4）蛋白质的相对分子量计算 （设氨基酸的平均分子量为a，氨基酸数目为n，肽链数m） A．6528 B．5646 C．5628 D．5238 【例】测得某蛋白质由两条肽链组成，共含有51个氨基酸。 已知 氨基 酸的 平均分子量 为 128 ，则该蛋白质的相对分子质量约为（   ） B 图中甲、乙是组成生物体内的相关化合物，乙为 一个由 α、β、γ 三条 肽链 形成的 蛋白质 分子 ， 共 含 271个 氨基酸 ，图中每条虚线表示 一个由 两个巯基（-SH）形成的二硫键（-S-S-）。 ①甲为组成乙的基本单位，生物体内甲约有21种。（ ） ②形成乙的过程中，脱去的水分子数为______ ③由不同的甲形成乙后，相对分子质量比原来减少了4832（ ） √ 271-3=268 √ 2.蛋白质相关计算 （5）N/O 原子数计算 思路1：原子守恒法（一轮书P15） 所有反应物的各原子数=所有生成物的各原子数 反应前后，失去部分H\O，但C、N数目不变 思路2：蛋白质组成分析 N=n+RN O=n+m+RO 【判断】多肽中的氮元素主要存在于氨基中。（ ） × 2.蛋白质相关计算 （6）蛋白质的水解（脱水缩合的逆过程） ①除去多肽内部的一个氨基酸，消耗_____水，断裂___个肽键； ②除去多肽一端的一个氨基酸，需水解_____个肽键； ③每水解1个肽键，需____水，肽键数减少____个，生成物与原多肽相比，分子量增加_____,O原子增加____个，H原子增加____个， -NH2增加____个，-COOH增加____个。 2 2 1 1 1 18 1 2 1 1 【例】现有氨基酸100个，其中氨基总数为102个，羧基总数为101个，则由这些氨基酸合成的含有2条肽链的蛋白质中，含有氧原子的数目是(　　) A．101 B．102 C．103 D．104 D 46 【例】三十九肽被水解为四条多肽后，肽键数量减少_____个，这些肽链和三十九肽相比，氨基和羧基均增加_____个，最短的肽链名称为_____。 7 3 七肽 47 2.蛋白质相关计算 （7）多肽种类数计算 【例】若有ABC三种氨基酸，则由这三种氨基酸组成多肽的情况如下： ①每种氨基酸足量，可形成: a.三肽______种；b.二肽_____种。 ②每种氨基酸只有一个，可形成：a.三肽_____种；b.二肽_____种。 27 9 6 6 2.蛋白质相关计算 （8）基因表达中氨基酸数与DNA、RNA中碱基数之间的关系。 基因碱基数：mRNA碱基数：氨基酸数=6:3:1 随堂练习 判断正误,从课本中找到依据并标出页码。 1.蛋白质是目前已知的结构最复杂、功能最多样的分子。( ) 2.细胞核中的遗传信息必须表达成蛋白质才起作用。( ) 3.酶都是蛋白质。( ) 4.蛋白质是细胞的基本组成成分。( ) 5.蛋白质的功能多样性与其结构多样性有关。( ) × √ × √ √ 50 随堂练习 6.每种氨基酸有且只有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。( ) 7.决定氨基酸种类差异的是R基。( ) 8.氨基酸是蛋白质的基本组成单位。( ) 9.人体需要的氨基酸称为必需氨基酸。( ) 10.人体内的非必需氨基酸有8种。( ) × √ × × √ 51 11.下列关于蛋白质功能的叙述,错误的是( )。 A.许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质, 被称为结构蛋白 B.有些蛋白质起信息传递作用,能够调节机体的生命活动,如性激素 C.人体内的抗体是蛋白质,可以帮助人体抵御病菌和病毒等的侵害 D.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 B 随堂练习 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $