2.4蛋白质是生命活动的主要承担者课件-2026-2027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 一、蛋白质的功能 思考2：那生物体内的蛋白质有什么功能呢？ 思考1：你能够说出几种富含蛋白质的食物呢？ 阅读教材P28图2-8“蛋白质的功能”，完成以下任务（连线）： 血红蛋白、葡萄糖转运蛋白 胃蛋白酶、胰蛋白酶、脂肪酶 头发、肌肉、指甲、细胞骨架等 抗体、细胞因子 胰岛素、生长激素、胰高血糖素 一、蛋白质的功能 民间有一种“吃什么补什么”的说法，如吃鱼眼能明目，喝虎骨酒可以壮筋骨，那么这些食物中的蛋白质能被人体直接吸收吗？ 蛋白质是一类生物大分子，种类多种多样。蛋白质必须经过消化，成为各种氨基酸，才能被人体吸收利用。 二、蛋白质的基本组成单位——氨基酸 C C C C 1 氨基酸有哪些化学元素组成 ？ 2 这些氨基酸的结构具有什么共同特点？请圈出来。 4 尝试写出氨基酸的结构通式。 3 不同氨基酸分子的区别在哪里？组成人体蛋白质的氨基酸有多少种？ C、H、O，N，有的含有S等 侧链基团 R基，21种 观察p29下列四种组成蛋白质的氨基酸的结构，探究以下问题： 通过氨基酸的结构通式，总结出氨基酸的结构特点。 C R C H2N OH O H 氨基 羧基 侧链基团 ①每个氨基酸分子至少都含有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH)，并连在同一个碳原子上。（数量和位置要求） ②这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团（-R表示） ③R基不同：21种，决定了氨基酸分子的不同。 易错提醒：氨基、羧基、基的正确格式： 、、 （千万不要忘记在原子团前面加“—”）。 结构特点： H 丨 C 丨 SH─ ─COOH CH2─NH2 H 丨 C 丨 H2N─ ─COOH CH2─SH 丨 C 丨 H HOOC─ ─CH2─NH2 NH2 H2N─ CH ─COOH 丨 CH2 丨 OH H 丨 C 丨 H2N─ ─H CH3 ① ② ③ ④ ⑤ CH3 丨 丨 H HOOC─ C ─COOH ⑥ 判断以下结构哪些是构成蛋白质的氨基酸？ 氨基酸的种类 21种氨基酸 非必需氨基酸： 必需氨基酸： 必需氨基酸 甲 携 来 一 本 亮 色 书 甲硫 缬 赖 异亮 亮 苯丙 色 苏 共13种，人体可自身合成的氨基酸 共8种，人体不能自身合成的氨基酸 （婴儿9种，组氨酸） —COOH H2N— C H R 并非人体内每一种蛋白质都一定含有21种氨基酸。 氨基酸：21种 蛋白质： 1010～1012 人体中氨基酸为21种，蛋白质为1010-1012种。 那么21种氨基酸是如何形成种类繁多的蛋白质的呢？ 脱水缩合 三、蛋白质的结构及其多样性 1. 氨基酸分子之间的结合方式—— 脱水缩合 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 脱去的水分子中各元素的来源？ H来自 ，O来自 。 氨基和羧基 羧基 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 以此类推，由多个氨基酸分子缩合而成的化合物，叫多肽。多肽通常呈链状结构，叫作肽链。 ……..（四肽） （多肽） 1. 氨基酸分子之间的结合方式—— 脱水缩合 2.蛋白质的形成 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) +—SH —S—S— + 2H 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。 这些肽链不呈直线，也不在同一个平面上，而是形成更为复杂的空间结构。 氨基酸之间脱水缩合形成肽链 1 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 一条肽链的特定区域进行有规律的盘曲、折叠 2 由氨基酸形成血红蛋白的示意图 2.蛋白质的形成 3.蛋白质结构及其多样性 ②□—□—□—□ □—□ ③□—○—○—□—○ ○—□—○—□—○ 氨基酸的种类不同 氨基酸的数目不同 氨基酸的排列顺序不同 ④ 肽链盘曲折叠形成的空间结构不同 氨基酸种类、数目、排列顺序不同，以及肽链的空间结构不同。 ① （1）蛋白质结构多样性的原因 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。 运氧功能大大削弱 3.蛋白质结构及其多样性 ① 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。 变性因素：高温、强酸、强碱、重金属盐、酒精等。 蛋白质变性不可逆,肽键不断裂,变性后仍能与双缩脲试剂发生紫色反应。 （2）蛋白质的变性、水解、盐析 3.蛋白质结构及其多样性 高温使蛋白质空间结构变得伸展、松散，肽键暴露，易被蛋白酶水解 思考1：煮熟的鸡蛋容易消化的原因？ 思考2：加热、加酸、加酒精可以消毒、灭菌的原因？ 加热、加酸、加酒精等可引起细菌和病毒的蛋白质变性 ② 蛋白质水解：是指蛋白质或多肽中肽键断裂，水解为小分子多肽或氨基酸的过程，和脱水缩合的过程相反。 ③ 蛋白质盐析：蛋白质在某些盐溶液中溶解度降低而析出的现象，兑水稀释后蛋白质会重新溶解。盐析过程蛋白质的结构未改变，活性未丧失，这一过程是可逆的。 水解酶 彻底水解 短肽 氨基酸 水解酶 初步水解 蛋白质 例：在鸡蛋清中加盐，会看到有白色絮状物析出；加水稀释后，絮状物消失 如果用“ ”代表氨基酸，10个氨基酸脱水缩合失去多少个H2O？形成多少肽键？ 10个氨基酸 9个肽键 9个H2O 多肽 （1条肽链） 如果用“ ”代表氨基酸，11个氨基酸脱水缩合失去多少个H2O？形成多少肽键？ 10个肽键 10个H2O 多肽 （1条肽链） 11个氨基酸 蛋白质的相关计算 如果用“ ”代表氨基酸，10个氨基酸脱水缩合失去多少个H2O？形成多少肽键？ 10个氨基酸 8个肽键 8个H2O 多肽 （2条肽链） 公式一： 肽键数 = 脱去水分子数＝氨基酸数 - 肽链条数 (链状肽) 如果用“ ”代表氨基酸，10个氨基酸脱水缩合失去多少个H2O？形成多少肽键？ 10个氨基酸 10个肽键 10个H2O 多肽 （环状肽） 氨基酸数=肽键数 = 脱去水分子数 环状肽 蛋白质相关计算 10个氨基酸脱水缩合形成1条多肽链，假设每个氨基酸质量为120，这条多肽链的质量是多少？ 10个氨基酸总质量: 失去H2O的质量: 10 x 120 = 1200 18 x 9 = 162 多肽的质量: 蛋白质的相对分子质量＝氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量 - 脱去水分子数×18（H2O） 氨基酸总质量 - 脱去水分子数的质量 1200 - 162 = 1038 （不考虑二硫键） 蛋白质相关计算 公式二： SH 关于二硫键 SH S S + 2 H 规律 形成一个二硫键（-S-S-）失去2个H 蛋白质相关计算 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×18（H2O）- 2×二硫键数 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 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 公式三： 游离的氨（羧）基数目： 未参与脱水缩合的氨基（-NH2）和羧基（-COOH） ②游离的氨（羧）基数目=肽链数+R基中氨（羧）基数 一条肽链至少含有1个游离的氨基（-NH2）和1个游离的羧基（-COOH） 蛋白质相关计算 ①至少含有游离的氨（羧）基数目=肽链数 1．亮氨酸的分子式是C6H13O2N，其R基为(　　) A．—C4H9 B．—C5H9 C．—C6H13 D．—C4H8 对点训练 2. 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2条肽链组成 B.共有128个肽键 C.所有R基中共有14个氨基 D.形成该蛋白质时，共失去127个水分子 C A 3. 如图为牛胰岛素结构图，该物质中-S-S-是由两个-SH脱去两个H形成的，下列说法正确的是（　　） A.牛胰岛素为51肽，其中含有50个肽键 B.牛胰岛素中至少含有2个-NH2和2个-COOH C.牛胰岛素水解产物含有21种不同的氨基酸 D.牛胰岛素形成时，减少的相对分子质量为882 B 一、概念检测 1.判断下列有关蛋白质的表述是否正确。 (1)蛋白质彻底水解的产物是氨基酸。( ) (2)氨基酸仅通过脱水缩合的方式就可以形成蛋白质。( ) (3)只有细胞内才有蛋白质分布。( ) (4)蛋白质的空间结构与其功能密切相关。( ) 2.质量相等的下列食物中，蛋白质含量最多的是( ) A.烧牛肉 B.烤甘薯 C.馒头 D.米饭 3.下列物质中，属于构成蛋白质的氨基酸的是( ) √ A √ × × A 4.下列物质中，不属于蛋白质的是( ) A.胰岛素 B.胆固醇 C.胃蛋白酶 D.抗体 B 教材P32 练习与应用 5. 某种脑啡肽具有镇痛作用，可以作为药物来使用，它的基本组成单位是氨基酸。下面是该脑啡肽的结构式。 （1）脑啡肽分子是由_______种氨基酸形成的，造成氨基酸种类不同的原因是________不同。R基分别为？ （2）脑啡肽中含有____个肽键，脑啡肽的名称是_____肽，形成过程称为___________，形成过程中共脱去___个水分子。 4 R基 4 五 脱水缩合 4 $