生物人教版（2023）必修1 2.4蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者（共30張ppt）

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第4節(jié)蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者

第二章

1965年由我國科學(xué)家人工合成的世界上第一個(gè)有生物活性的結(jié)晶牛胰島素，其分子量相對(duì)較小，是由51個(gè)氨基酸組成。

1.科學(xué)家是怎樣把單個(gè)氨基酸合成蛋白質(zhì)的呢？

2.蛋白質(zhì)的合成為什么如此困難？（提示：結(jié)構(gòu)分析）

組成生物體的常見蛋白質(zhì)

血紅蛋白

角蛋白

如何驗(yàn)證這些結(jié)構(gòu)是由蛋白質(zhì)組成的呢？

蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑發(fā)生作用，產(chǎn)生紫色反應(yīng)。

多樣

結(jié)構(gòu)

調(diào)節(jié)

免疫

運(yùn)輸

催化

蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者

一、蛋白質(zhì)的功能多樣性

活動(dòng)1：閱讀教材P28，舉例說出蛋白質(zhì)承擔(dān)的功能

肌肉的收縮與舒張是靠肌細(xì)胞中由細(xì)絲狀蛋白質(zhì)組成的肌絲間的滑動(dòng)實(shí)現(xiàn)的。

蛋白質(zhì)功能的實(shí)現(xiàn)

紅細(xì)胞運(yùn)輸氧氣以血紅蛋白特定的空間結(jié)構(gòu)及其動(dòng)態(tài)變化為基礎(chǔ)。

蛋白質(zhì)功能的實(shí)現(xiàn)

酶的與底物特異性結(jié)合，專一地催化某反應(yīng)。

蛋白質(zhì)功能的實(shí)現(xiàn)

細(xì)胞間傳遞信息的調(diào)節(jié)蛋白，通過蛋白質(zhì)間的特異性結(jié)合，實(shí)現(xiàn)信息的精準(zhǔn)傳遞。

蛋白質(zhì)功能的實(shí)現(xiàn)

胰島素

抗體通過與抗原特異性結(jié)合，實(shí)現(xiàn)免疫防御功能。

抗原

抗體可變區(qū)

抗原

抗體

蛋白質(zhì)功能的實(shí)現(xiàn)

抗體與外來病菌結(jié)合

蛋白質(zhì)功能的實(shí)現(xiàn)

結(jié)構(gòu)運(yùn)輸催化調(diào)節(jié)免疫

每一種蛋白質(zhì)分子都有與它所承擔(dān)功能相適應(yīng)的空間結(jié)構(gòu)

活動(dòng)2：觀察氨基酸的分子結(jié)構(gòu)，概括氨基酸結(jié)構(gòu)通式

二、蛋白質(zhì)的基本單位——氨基酸

1、氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

活動(dòng)2：觀察氨基酸的分子結(jié)構(gòu)，概括氨基酸結(jié)構(gòu)通式

2、氨基酸的結(jié)構(gòu)通式：

3、氨基酸的種類及分類：

（1）分類依據(jù)：能否在人體細(xì)胞中。

合成

21

氨基酸

氨基酸

特點(diǎn)：

種類：

必須從中獲取

種

特點(diǎn)：

人體細(xì)胞能夠合成

種類：

種

必需

非必需

外界環(huán)境

8

13

◎組成人體蛋白質(zhì)的氨基酸有種。

（2）種類

8種必需氨基酸：纈氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、甲硫氨酸、色氨酸、蘇氨酸、賴氨酸

1965年由我國科學(xué)家人工合成的世界上第一個(gè)有生物活性的結(jié)晶牛胰島素，其分子量相對(duì)較小，是由51個(gè)氨基酸組成。

科學(xué)家是怎樣把單個(gè)氨基酸合成蛋白質(zhì)的呢？

C

R1

C

H

H2N

OH

O

C

H

C

N

OH

O

R2

H

H

C

R1

CO

H

H2N

C

H

C

HN

OH

O

R2

二肽

H2O

+

脫水縮合

肽鍵

二、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性

1、肽鏈的形成過程

H2O中H來源于；O來源于。

氨基和羧基

羧基

甘氨酸

丙氨酸

半胱氨酸

H

CH3

CH2

SH

活動(dòng)3：脫水縮合過程相關(guān)知識(shí)的判斷

①H2O中H來源于；O來源于。

②三個(gè)氨基酸脫水縮合得到的化合物為，產(chǎn)生

分子水。

③n個(gè)氨基酸脫水縮合形成一條肽鏈得到的化合物為，產(chǎn)生分子水。

氨基和羧基

羧基

三肽

n肽

2

n-1

n個(gè)氨基酸脫水縮合形成m條肽鏈產(chǎn)生分子水？

2、由肽鏈形成蛋白質(zhì)

肽鍵

借助氫鍵、離子鍵等

借助二硫鍵等

①□—□—□

○—○—○

②□—□—□—□

□—□

③□—○—○—□—○

○—□—○—□—○

氨基酸的種類不同

氨基酸的數(shù)目不同

氨基酸的排列次序不同

3、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的原因：

④

肽鏈盤曲折疊形成的空間結(jié)構(gòu)不同

氨基酸種類、數(shù)目、排列順序不同，以及肽鏈的空間結(jié)構(gòu)不同。

活動(dòng)3：蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的原因分析

4.蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)異常

——可能導(dǎo)致功能異常

單個(gè)氨基酸

改變

蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)

異常

紅細(xì)胞形態(tài)

異常

鐮刀型細(xì)胞

貧血癥

蛋白質(zhì)的功能

空間結(jié)構(gòu)

5、蛋白質(zhì)的變性

蛋白質(zhì)在某些物理或化學(xué)因素作用下，其特定的空間構(gòu)象被破壞，從而導(dǎo)致其理化性質(zhì)改變和生物活性喪失的現(xiàn)象。

聯(lián)系生活：

吃熟雞蛋、熟肉容易消化的原因？

哪些方法可以使蛋白質(zhì)變性？

變性、鹽析、水解的區(qū)別？

變性

空間構(gòu)象被破壞，生物活性喪失。

蛋白質(zhì)變性后，肽鍵不斷裂。

飽和食鹽溶液

雞蛋白溶液

加蒸餾水

鹽析

蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)未變，仍具有功能。

難點(diǎn)突破：

與蛋白質(zhì)有關(guān)的計(jì)算

1、有關(guān)氨基酸排列順序的計(jì)算

①A、B、C三種氨基酸，每種氨基酸數(shù)目不限的情況下

②A、B、C三種氨基酸，每種氨基酸只有一個(gè)的情況下

可形成三肽的種類：

可形成三肽的種類：

3×3×3=27種

3×2×1=6種

排列組合法

AB和BA是一樣的二肽嗎？

2.肽鍵數(shù)、脫水?dāng)?shù)的計(jì)算

氨基酸數(shù)和肽鏈條數(shù)肽鍵數(shù)脫水?dāng)?shù)

n個(gè)氨基酸形成一條肽鏈

n個(gè)氨基酸形成m條肽鏈

3-1

3-1

2-1

2-1

n-1

n-1

8-2

8-2

n-m

n-m

★規(guī)律1：肽鍵數(shù)=脫水?dāng)?shù)=氨基酸數(shù)-肽鏈數(shù)

n個(gè)氨基酸形成環(huán)狀多肽

n

n

氨基酸

肽鍵

例：血紅蛋白分子中含574個(gè)氨基酸，4條肽鏈，在形成此蛋白質(zhì)分子時(shí)，脫下的水分子數(shù)和形成的肽鍵的數(shù)目分別是（）

A．573和573B．573和570

C．570和573D．570和570

練習(xí)：免疫球蛋白IgG的結(jié)構(gòu)示意圖如下圖，其中-s-s-為二硫鍵。若該IgG由m個(gè)氨基酸構(gòu)成，則該IgG的肽鍵數(shù)和脫去部分的相對(duì)分子質(zhì)量為（）

A、m個(gè)；18（m-4）+6

B、m+1個(gè)；18（m-4）

C、m-2個(gè)；18m+6

D、m-4個(gè)；18（m-4）+6

D

D

4、氨基、羧基的計(jì)算

一條多肽鏈中至少含有個(gè)氨基，羧基。其他的氨基和羧基來自。

n條多肽鏈中至少含有個(gè)氨基，羧基。其他的氨基和羧基來自。

1

1

R基

n

n

R基

★規(guī)律2：至少氨（羧）基數(shù)=肽鏈數(shù)

氨（羧）基數(shù)=肽鏈數(shù)+R基氨（羧）基

課堂小結(jié)

課堂檢測

C

H

NH2

COOH

CH2

SH

C

H

NH2

COOH

CH2

SH

CH

NH2

COOH

CH2

OH

C

COOH

NH2

H

CH2

COOH

√

√

×

√

1.具有氨基和羧基的化合物，都是構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸嗎？

2.根據(jù)題目，完成下列問題。

（1）該圖中，①表示，③表示，⑦表示。

（2）該化合物由個(gè)氨基酸分子失去個(gè)水分子而形成，這種反應(yīng)叫反應(yīng)。

（3）該化合物含有個(gè)肽鍵，該圖所示化合物的名稱是：，基本單位是____________.

（4）該圖中所示的氨基酸種類不同，是由