蛋白质是生命活动的主要承担者课件【知识精讲+拓展提升+迁移训练】 高一上学期生物人教版必修1

第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者第2章 组成细胞的分子本节聚焦本节聚焦怎么理解蛋白质是生命活动的主要承担者氨基酸的结构有什么特点？为什么细胞中蛋白质的种类如此多样？2这种缝合线发生怎样这种缝合线发生怎样化学变化才能被人体吸收？化学变化才能被人体吸收？1.为什么缝合线可以被人体为什么缝合线可以被人体组织吸收？组织吸收？手手术术缝缝合合线线用某些动物组织的胶原蛋白制作用某些动物组织的胶原蛋白制作手术缝合线，能够被人体组织吸收。手术缝合线，能够被人体组织吸收。这种手术缝合线要变为小分子物这种手术缝合线要变为小分子物质才能被人体吸收，初中学过蛋白质质才能被人体吸收，初中学过蛋白质要分解位氨基酸才能被人体吸收，因要分解位氨基酸才能被人体吸收，因此说蛋白质在化学组成上可以分为更此说蛋白质在化学组成上可以分为更小的分子。小的分子。怎样理解怎样理解蛋白质是生命活动的主要承担者？蛋白质是生命活动的主要承担者？（一）蛋白质的功能头发蛛丝肌肉羽毛1.1.许多许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质。蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质。2.2.细胞细胞中的化学反应离不开酶的催化。中的化学反应离不开酶的催化。绝大多绝大多数数酶都是酶都是蛋白质。蛋白质。(少数是少数是RNARNA酶酶)胃蛋白酶结晶胃蛋白酶结晶（一）蛋白质的功能3.3.有些有些蛋白质具有运输功能。蛋白质具有运输功能。如血红蛋白（参与如血红蛋白（参与氧气运输）、载体蛋白（参与物质跨膜运输）。氧气运输）、载体蛋白（参与物质跨膜运输）。血红蛋白通道蛋白（一）蛋白质的功能4.4.有些有些蛋白质能够调节机体的生命蛋白质能够调节机体的生命活动。活动。如如胰岛素、生长激素。胰岛素、生长激素。图中黄色区域的部分细胞能分泌胰岛素（一）蛋白质的功能5.5.有些有些蛋白质有免疫功能。蛋白质有免疫功能。人体内的抗体是蛋人体内的抗体是蛋白质，白质，可以帮助可以帮助人体抵御病菌和病毒等抗原的人体抵御病菌和病毒等抗原的侵害。侵害。（一）蛋白质的功能蛋白质的功能蛋白质的功能结构功能：结构功能：许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质，称为结构蛋白。例如肌肉纤维。催化功能：催化功能：起生物催化作用，如绝大多数酶。运输功能：运输功能：运输功能，如血红蛋白能运输氧。调节功能：调节功能：调节生命活动，如胰岛素和生长激素等。免疫功能：免疫功能：免疫过程中产生的抗体，可以帮助人体抵御病菌和病毒等抗原的侵害。一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质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。是生命活动的主要承担者。“狗催运面条狗催运面条”蛋白质能够承担如此蛋白质能够承担如此多的功能，这与蛋白质的多的功能，这与蛋白质的多样性有关。人体内有数多样性有关。人体内有数万种不同的蛋白质。万种不同的蛋白质。为什为什么蛋白质能有这么多种类么蛋白质能有这么多种类和功能，与它的组成和结和功能，与它的组成和结构有关吗？构有关吗？蛋白质要在胃蛋白酶、胰蛋白酶、肠肽酶等酶的作用蛋白质要在胃蛋白酶、胰蛋白酶、肠肽酶等酶的作用下分解成氨基酸，才被人体小肠吸收。下分解成氨基酸，才被人体小肠吸收。氨基酸是组成蛋白质的基本单位氨基酸是组成蛋白质的基本单位。（二）蛋白质的基本组成单位氨基酸氨基酸分子结构通式CHH2NR氨基羧基侧链基团COHO特点：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。这个碳原子还链接一个氢原子和一个侧链基团。决定氨基酸的种类1.一定要有一个一定要有一个氨基（氨基（-NH2）；）；2.一定要有一个一定要有一个羧基（羧基（-COOH）；）；3.氨基和羧基连在氨基和羧基连在同一个同一个C原子原子上。上。（二）蛋白质的基本组成单位氨基酸CHCHH2NOHOCHCH2NOHOCH3CH3CHCHCH2NOHOCH3CHCH2NOHOCH2CH3CH3CH甘氨酸甘氨酸缬氨酸缬氨酸丙氨酸丙氨酸亮氨酸亮氨酸几几种种氨氨基基酸酸的的结结构构式式 必必需需氨氨基基酸酸：组成人体蛋白质的氨基酸有21种，其中有8种是人体细胞不能合成的，但是人体一定要有的。它们是赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋（甲硫）氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸，这些氨基酸必须从外界环境中获取，因此，被称为必需氨基酸。非非必必需需氨氨基基酸酸：另外13种氨基酸是可以在体内由其他物质转化而来的，称为非必需氨基酸1根据组成蛋白质的氨基酸的结构通式，分析蛋根据组成蛋白质的氨基酸的结构通式，分析蛋白质的组成元素？白质的组成元素？组成蛋白质的氨基酸中一定都含有组成蛋白质的氨基酸中一定都含有C、H、O、N四种元素。四种元素。2组成蛋白质的氨基酸中至少含有一个氨基和一组成蛋白质的氨基酸中至少含有一个氨基和一个羧基。如果氨基酸中不止一个氨基或羧基，多出的氨个羧基。如果氨基酸中不止一个氨基或羧基，多出的氨基或羧基可能在什么位置？基或羧基可能在什么位置？R基中。基中。例例1下列物质中，不属于组成蛋白质的氨下列物质中，不属于组成蛋白质的氨基酸是（）基酸是（）BD H2NCHCOOHCH2CH2COOHB H2NCH2CH2COOHC H2N(CH2)4CHCOOHNH2A H2NCHCH3COOH作业：作业：红对勾红对勾9页页-20页页放假后回来的晚上下第二节自修收来检查检查！（三）蛋白质的结构及其多样性CHR1NH2OHCOH2OCHCOOHR2HNH氨基酸脱水缩合的过程氨氨基基酸酸脱脱水水缩缩合合，形形成成肽肽键键，通通过过肽肽键键连连接接成成肽肽链链。二肽二肽肽键肽键肽键肽键H2OOHHNCCR2OHHHNCCOHR3OHH2OOHH肽键肽键三肽三肽以此类推，由多个氨基酸分子缩合而成的，以此类推，由多个氨基酸分子缩合而成的，含有多个肽键的化合物，叫含有多个肽键的化合物，叫多肽（肽链）多肽（肽链）。由由n个氨基酸分子缩合而成的化合物，叫个氨基酸分子缩合而成的化合物，叫n肽肽。HHNCCR1OH肽链再经过盘曲、折叠，肽链再经过盘曲、折叠，形成有一定空间结构的蛋白形成有一定空间结构的蛋白质分子。质分子。（三）蛋白质的结构及其多样性1氨基酸形成蛋白质的过程氨基酸形成蛋白质的过程氨基酸二肽三肽多肽一条多肽链折叠形成蛋白质几条多肽链折叠形成蛋白质折叠盘曲成空间结构（三）蛋白质的结构及其多样性由氨基酸形成血红蛋白的示意图2蛋白质的多样性蛋白质的多样性-（2）氨基酸种类不同，肽链结构不同）氨基酸种类不同，肽链结构不同-（3）氨基酸排列顺序不同，肽链结构不同）氨基酸排列顺序不同，肽链结构不同 -（4）肽链空间结构不同，蛋白质种类不同）肽链空间结构不同，蛋白质种类不同（1）氨基酸数目不同，）氨基酸数目不同，肽链结构不同肽链结构不同（三）蛋白质的结构及其多样性1.氨基酸种数不同2.氨基酸数目不同3.氨基酸序列不同4.肽链空间结构不同蛋白质结构结构多种多样蛋白质种类种类多种多样结构多样性决定了功能多样性!（三）蛋白质的结构及其多样性2蛋白质的多样性蛋白质的多样性蛋白质空间结构的重要性 血红蛋白链第6位氨基酸的谷谷氨氨酸酸被被缬缬氨氨酸酸代代替替，形成了异常的血红蛋白S，取代了正常血红蛋白，氧分压下降时血红蛋白S分子之间相互作用，聚合成为螺旋形多聚体，使红细胞扭曲成镰状细胞（即镰变现象），导致运输氧的能力大为削弱。左下为镰状红细胞 蛋白质的变性是指？指的是蛋白质受物理或化学因素的影响，其分子内部结构和性质的改变。一般认为蛋白质的二级结构和三级结构的改变都是变性的结果。例例2据下列结构式，回答问题：据下列结构式，回答问题：（1）该化合物中有）该化合物中有个氨基和个氨基和个羧基个羧基。（2）该化合物中有）该化合物中有个肽键。个肽键。（3）该化合物是由）该化合物是由个氨基酸失去个氨基酸失去分子水而形成的，分子水而形成的，这样的反应叫做这样的反应叫做 。（4）该化合物的名称叫）该化合物的名称叫。22232脱水缩合脱水缩合三肽三肽（四）蛋白质形成过程中的数量计算（四）蛋白质形成过程中的数量计算 CNH2HR1CONH CHR2 CONH CCOOHHR3一条肽链至少含有一条肽链至少含有_个羧基和个羧基和_个氨基。个氨基。11m条肽链至少含有条肽链至少含有_个羧基和个羧基和_个氨基。个氨基。mm蛋白质中至少含有的游离的氨基或羧基数蛋白质中至少含有的游离的氨基或羧基数=肽链的条数。肽链的条数。氨基数和羧基数的计算代表氨基酸代表氨基酸代表肽键代表肽键脱去水分子数肽键数脱去水分子数肽键数615脱去水分子数肽键数脱去水分子数肽键数1028规律规律1：脱去水分子数肽键数氨基酸数肽链数脱去水分子数肽键数氨基酸数肽链数重难重难精析精析（环状肽肽键数=氨基酸数）（四）蛋白质形成过程中的数量计算例例3某二十二肽被水解成某二十二肽被水解成1个四肽，个四肽，2个三肽，个三肽，2个六肽，则这些短肽的氨基总数的个六肽，则这些短肽的氨基总数的最小值及肽键总数依次是（）最小值及肽键总数依次是（）A 5和和18 B 6和和18C 5和和17 D 6和和17C蛋白质（多肽）中蛋白质（多肽）中N原子原子数数=CNH2HR1CONH CHR2CONH CCOOHHR3蛋白质中的N、O原子的计算（四）蛋白质形成过程中的数量计算蛋白质（多肽）中蛋白质（多肽）中O原子数原子数=肽链肽链数数+肽键数肽键数+R基中的基中的N原子原子数数R基中的基中的O原子数原子数+2肽链数肽链数+肽键肽键数数=各氨基酸脱水前的各氨基酸脱水前的O原子总数原子总数-肽键数肽键数=各氨基酸脱水前的各氨基酸脱水前的N原子总数原子总数 蛋白质相对分子质量蛋白质相对分子质量氨基酸平均相对分子氨基酸平均相对分子质量质量氨基酸氨基酸数脱去数脱去水分子数水分子数18蛋白质相对分子量的计算 CNH2HR1CONH CHR2CONH CCOOHHR3（四）蛋白质形成过程中的数量计算规律规律1：脱去水分子数肽键数氨基酸数肽链数脱去水分子数肽键数氨基酸数肽链数例例4已知已知20种氨基酸的平均分子量是种氨基酸的平均分子量是128。现有一蛋白质分子，由两条多肽链组。现有一蛋白质分子，由两条多肽链组成，共有肽键成，共有肽键98个，则此蛋白质的分子量最个，则此蛋白质的分子量最接近于接近于（）（）A 12800 B 12544C 11036 D 12288C5如果用如果用20个不同的字母分别代表个不同的字母分别代表20种种氨基酸，写出由氨基酸，写出由10个氨基酸组成的长链，可以个氨基酸组成的长链，可以写出多少条互不相同的长链？写出多少条互不相同的长链？提示：提示：10个氨基酸能够组成个氨基酸能够组成2010条互不条互不相同的长链。相同的长链。