2.4蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者課件高一上學(xué)期生物人教版必修1

第二章組成細胞的分子第4節(jié)

蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者說一說生活中富含蛋白質(zhì)的食物有哪些？①結(jié)構(gòu)蛋白構(gòu)成細胞和生物體的重要物質(zhì)，如肌球蛋白、肌動蛋白等②調(diào)節(jié)蛋白胰島素和生長激素等③催化蛋白生物催化作用，如絕大多數(shù)酶④運輸?shù)鞍籽t蛋白、細胞膜上的載體⑤免疫蛋白免疫過程中產(chǎn)生的抗體一、蛋白質(zhì)的功能胰島素只能注射，不能口服。胰島素本質(zhì)為蛋白質(zhì)，口服會被胃蛋白酶分解，無法發(fā)揮作用?？傮w來說，蛋白質(zhì)是細胞的基本組成成分，具有參與組成細胞結(jié)構(gòu)、催化、運輸、信息傳遞、防御等重要功能?？梢哉f，細胞的各項生命活動都離不開蛋白質(zhì)?！締栴}探討】4

從某些動物組織中提取的膠原蛋白，可以用來制作手術(shù)縫合線。手術(shù)后過一段時間，這種縫合線就可以被人體組織吸收，從而避免拆線的痛苦。討論1、為什么這種縫合線可以被人體組織吸收？2、這種縫合線發(fā)生什么樣的化學(xué)變化才能被吸收？組成動物和人體的膠原蛋白是相似的物質(zhì)。膠原蛋白被分解為可以被人體吸收的氨基酸。蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量很大（從幾千到幾百萬）蛋白質(zhì)是一類生物大分子。食物中的蛋白質(zhì)要分解成氨基酸才能被人體吸收。食物中的蛋白質(zhì)能否被人體直接吸收？食物中蛋白質(zhì)胃蛋白酶多種氨基酸胰蛋白酶腸肽酶氨基酸是組成蛋白質(zhì)的基本單位人體中的蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)合成酶食物中的蛋白質(zhì)能否被人體直接吸收呢?1.人體內(nèi)的21種氨基酸二、蛋白質(zhì)的基本單位——氨基酸非必需氨基酸：必需氨基酸：甲硫氨酸，纈氨酸，賴氨酸，異亮氨酸苯丙氨酸，亮氨酸，色氨酸，蘇氨酸共13種，人體可自身合成的氨基酸共8種，人體不能自身合成的氨基酸（嬰兒9種，組氨酸）（甲攜來一本亮色書）【拓展應(yīng)用】教材P32www.islide.cc8

3、在評價各種食物中蛋白質(zhì)成分的營養(yǎng)價值時，人們格外注重其中必需氨基酸的種類和含量。這是為什么？答：因為必需氨基酸是人體細胞不能合成的氨基酸，必須從食物中獲取。2.氨基酸的結(jié)構(gòu)一定有C、H、O、N四種元素部分還含有其他元素如S、P等組成元素：S二、蛋白質(zhì)的基本單位——氨基酸結(jié)構(gòu)異同？CHCHH2NOHOCHCH2NOHOCH3CH3CHCHCH2NOHOCH3CHCH2NOHOCH2CH3CH3CH甘氨酸纈氨酸丙氨酸亮氨酸幾種氨基酸的結(jié)構(gòu)式問題1：這些氨基酸的結(jié)構(gòu)具有什么共同特點？問題2：不同氨基酸的區(qū)別又在哪里？—NH2（氨基）—COOH（羧基）R基—H（氫原子）—R（R基）側(cè)鏈基團2.氨基酸的結(jié)構(gòu)二、蛋白質(zhì)的基本單位——氨基酸蛋白質(zhì)的基本組成單位——氨基酸11結(jié)構(gòu)特點：每種氨基酸分子至少都含有一個氨基(-NH2)和一個羧基(-COOH)，并且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上。氨基羧基R基（側(cè)鏈基團）決定氨基酸種類和理化性質(zhì)碳原子還連接一個H原子和一個側(cè)鏈基團（-R表示）。C2H4O2N-R分子式：R基中也可能含有氨基（—NH2）或羧基（—COOH）類比推理小組交流：嘗試用你身體的部位類比氨基酸的結(jié)構(gòu)通式。CHCH2NOHOR人和人之間的區(qū)別主要看哪個部位？各種氨基酸之間的區(qū)別在于誰的不同？臉R基1個中心，3個支點，1個可變相判斷下列分子是不是氨基酸？如果是的話，R基是什么？CCOOHCH3HOOCHCNH2CH3H2NHCHHOOCHCH2NH2CNH2HOOCHCH2NH2CHNH2HOOCCHNH2HOOC123452.P32下列物質(zhì)中，屬于構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸的是（

）

A.NH2—CH2—COOHB.NH2—CH2—CH2OH

c.D.A當(dāng)堂檢測151、每種氨基酸不一定只含有一個氨基和一個羧基。（）2、有些氨基酸不能在人體細胞內(nèi)合成。（）3、所有的氨基酸一定含有C、H、O、N四種元素。（）4、谷氨酸的R基為—C3H5O2，1分子谷氨酸含有的C、H、O、N原子數(shù)依次是（）A.5、9、4、1B.4、8、5、1C.5、8、4、1D.4、9、4、1A人體中氨基酸常見的21種，蛋白質(zhì)為1010~1012種。氨基酸：21種蛋白質(zhì)：1010～1012思考：氨基酸是如何形成蛋白質(zhì)的呢？CHCOOHR2HN二肽CHR1H2NOHCOH肽鍵H2O特別提醒：尋找肽鍵的方法肽鍵1、氨基酸的結(jié)合方式：脫水縮合1.氨基酸的脫水縮合三、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及多樣性肽鍵CHCOOHR2HNOHHCCHR1NH2COCHR2HNO二肽H2OH2O3個氨基酸脫水縮合：CCHR1NH2COCHR2HNO肽鍵二肽CHCOOHR2HNH2O肽鍵三肽以此類推，由多個氨基酸分子縮合而成的含有多個肽鍵的化合物，叫多肽（鏈狀）,也叫肽鏈。H2O氨基酸的結(jié)合方式：由幾個氨基酸形成的就叫幾肽思考：脫水縮合過程，脫去的水分子中的H和O各來自哪一部分？CHR1CHCOOHR2H2NCOHNHOHH2O脫去的H2O中的H來自氨基(—NH2)和羧基(—COOH)，O來自羧基(—COOH)。脫水縮合的知識總結(jié)脫水縮合的反應(yīng)物是：脫水縮合的產(chǎn)物是：脫水縮合形成的化學(xué)鍵的名稱：脫水縮合的脫去的H2O中H和O的來源分別是：脫水縮合的脫去的H2O的個數(shù)和產(chǎn)生的肽鍵的個數(shù)的關(guān)系是：脫水縮合的產(chǎn)生的肽鏈的命名原則是：氨基酸水和多肽（肽鏈）肽鍵H來自于氨基和羧基O來自于羧基相等反應(yīng)物氨基酸的個數(shù)就是___肽拓展應(yīng)用：2.下圖為腦啡肽的結(jié)構(gòu)簡式，據(jù)圖回答：(1)構(gòu)成一個腦啡肽的氨基酸數(shù)目是___;有____種氨基酸參與了脫水縮合反應(yīng);生成的水分子數(shù)目是____(2)請在圖中標(biāo)出其中的一個肽鍵。(3)如果上圖中的氨基酸順序發(fā)生了改變，它還會具有腦啡肽的功能嗎?為什么?445第一步：找肽鍵第二步：找R基第三步：看頭尾不能，因為氨基酸的排列順序決定了腦啡肽的功能，如果氨基酸排列順序變了，新的物質(zhì)就不具有腦啡肽的鎮(zhèn)痛功能。①③②（1）該化合物中，①表示_____，②表示______，③表示______。（2）該化合物有氨基__個，有羧基_____個。（3）構(gòu)成該化合物氨基酸數(shù)目_____個，氨基酸種類_____。最后一個氨基酸的R基是

。（4）該化合物形成的過程叫

,脫氫的是

,脫氧的是

。氨基羧基肽鍵22脫水縮合

氨基、羧基羧基課堂檢測44

—CH2NHH—C—ON—HC—CH3HCOOH—C—ON—HC—HCH2CONH2—C—ON—HHCH2CCOOHCOOHCH2有的是環(huán)狀，首尾兩端的氨基、羧基也脫水縮合連接起來，成為環(huán)狀多肽。三肽、四肽……統(tǒng)稱為多肽肽鏈呈鏈狀1條或多條盤曲折疊蛋白質(zhì)氨基酸脫水縮合形成的多肽鏈，就是蛋白質(zhì)嗎？三、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及多樣性由于氨基酸之間能夠形成氫鍵、二硫鍵等，從而使得肽鏈能盤曲、折疊，形成具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)分子。2.蛋白質(zhì)的形成過程（教材P30）氫鍵二硫鍵+二硫鍵-SH＋-SH→-S-S-三、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及多樣性①脫水縮合形成肽鏈③肽鏈進行進一步盤繞形成一定的空間結(jié)構(gòu)④四條肽鏈聚集形成復(fù)雜空間結(jié)構(gòu)②一條肽鏈的特定區(qū)域進行有規(guī)律的盤曲、折疊主要由于氨基酸之間形成氫鍵肽鏈之間形成二硫鍵連接氨基酸肽鏈脫水縮合復(fù)雜空間結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)一條或多條有一定空間結(jié)構(gòu)肽鏈盤曲折疊C、H、O、N、S等元素組成蛋白質(zhì)的元素不一定存在于氨基酸中，如：人體沒有含鐵的氨基酸，但是有含鐵的血紅蛋白。血紅蛋白的結(jié)構(gòu)---一種由574個氨基酸組成的蛋白質(zhì)，含四條多肽鏈。結(jié)構(gòu)多樣性功能多樣性決定α-螺旋β-折疊①氨基酸______②氨基酸______③氨基酸

__________④肽鏈的盤曲、折疊方式及其形成的空間結(jié)構(gòu)不同功能蛋白結(jié)構(gòu)蛋白(組成細胞和生物體)種類數(shù)目排列順序蛋白質(zhì)多樣性根本原因：基因多樣性調(diào)節(jié)催化運輸免疫________(蛋白質(zhì)類激素)________(大多數(shù)酶)________(血紅蛋白)________(抗體)________(糖蛋白)識別四、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性的原因：聯(lián)系生活為什么雞蛋加熱后更容易消化？（P32）高溫會使蛋白質(zhì)變性，同時使肽鏈空間結(jié)構(gòu)變得伸展，松散，容易被蛋白酶水解，因此吃熟雞蛋和熟肉更容易消化吸收。每一種蛋白質(zhì)分子都有與它所承擔(dān)的功能相適應(yīng)的獨特結(jié)構(gòu)。如果氨基酸序列改變或蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)改變，就可能會影響其功能。思考：1.蛋白質(zhì)的變性：2.變性的因素：X射線、聲波、高溫(注意低溫不會)①物理因素:②化學(xué)因素:重金屬鹽、強酸、強堿、酒精注意：破壞蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)，但不破壞______，一般斷裂的是氫鍵和二硫鍵因此依然能用___________檢測變性的蛋白質(zhì)。肽鍵雙縮脲試劑五、蛋白質(zhì)的變性蛋白質(zhì)在某些物理和化學(xué)因素的作用下，空間結(jié)構(gòu)會被破壞，導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性，生物活性喪失，該過程不可逆。蛋白質(zhì)在鹽溶液中溶解度降低，析出的白色絮狀物就是蛋白質(zhì)。加水稀釋后蛋白質(zhì)又會重新溶解?？臻g結(jié)構(gòu)不發(fā)生改變是可逆的。肽鍵斷裂，蛋白質(zhì)被蛋白酶分解為短肽或氨基酸。水解變性空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，肽鍵未斷裂。鹽析五、蛋白質(zhì)的變性蛋白質(zhì)的鹽析

【問題1】如何才能破壞肽鍵，即使蛋白質(zhì)水解成氨基酸

？

蛋白質(zhì)的水解：加入蛋白酶【問題2】如果往裝有蛋白質(zhì)溶液的試管先加入蛋白酶，

再加入雙縮脲試劑，溶液最終是否會出現(xiàn)紫色反應(yīng)？會。因為蛋白酶的化學(xué)本質(zhì)也是蛋白質(zhì)，蛋白酶會與雙縮脲試劑發(fā)生作用，產(chǎn)生紫色反應(yīng)。一、氨基酸數(shù)、肽鏈數(shù)、肽鍵數(shù)、脫水?dāng)?shù)之間的關(guān)系二、肽鏈數(shù)、氨基數(shù)、羧基數(shù)之間的關(guān)系三、蛋白質(zhì)相對分子量的計算四、蛋白質(zhì)中原子數(shù)的計算【計算專題】氨基酸數(shù)目肽鏈條數(shù)肽鍵數(shù)脫去H2O數(shù)

1212…21形成1條肽鏈時：脫水?dāng)?shù)＝肽鍵數(shù)＝氨基酸數(shù)－1一、氨基酸數(shù)、肽鏈數(shù)、肽鍵數(shù)、脫水?dāng)?shù)之間的關(guān)系3n……1141133n-1n-1氨基酸肽鍵脫去水分子數(shù)=肽鍵數(shù)=8－2=6脫去水分子數(shù)=肽鍵數(shù)=氨基酸數(shù)-肽鏈數(shù)

脫去水分子數(shù)=肽鍵數(shù)=9－3=6若形成m條肽鏈：………環(huán)狀多肽中，主鏈中沒有氨基和羧基，若有則在R基團中；肽鍵數(shù)=脫水?dāng)?shù)=氨基酸數(shù)（環(huán)肽的肽鏈數(shù)可看成零）；比相應(yīng)直鏈多失去1分子水相對分子質(zhì)量比相應(yīng)的直鏈再少18；1、胰島素分子有A、B兩條肽鏈，A鏈有21個氨基酸，B鏈有30個氨基酸，胰島素分子中肽鍵的數(shù)目是()

A.48個B.49個C.50個

D.51個B胰島素分子被徹底水解成為氨基酸所需水分子數(shù)是？49個H2NR1CHCONR2CHHCOR3CHHNCOR4CHHNCOOH二、肽鏈數(shù)、氨基數(shù)、羧基數(shù)之間的關(guān)系H2NR1CHCONR2CHHCOR3CHHNCOR4CHHNCOOH1條肽鏈至少有幾個游離的氨基和羧基？肽鏈條數(shù)游離的氨基數(shù)游離的羧基數(shù)不考慮R基考慮R基不考慮R基考慮R基1

2

………1n2n1+R基中的氨基1+R基中的羧基12+R基中的氨基n+R基中的氨基…2n…2+R基中的羧基n+R基中的羧基結(jié)論：不考慮R基，n條肽鏈至少含有n個氨基和n個羧基。公式：游離的氨基/羧基數(shù)＝肽鏈數(shù)+R基上的游離氨基/羧基數(shù)二、游離的氨基數(shù)、羧基數(shù)的計算若是環(huán)狀肽，則氨基(或羧基)數(shù)=R基中的氨基(或羧基)數(shù)

2、現(xiàn)有氨基酸800個，其中氨基總數(shù)為810個，羧基總數(shù)為808個，則由這些氨基酸合成的含有2條肽鏈的蛋白質(zhì)共有肽鍵、氨基和羧基的數(shù)目依次分別為（）A．798、2和2B．798、12和10C．799、1和1D．799、11和9B某些蛋白質(zhì)在形成過程中會形成二硫鍵（—S—S—），每形成一個二硫鍵，相對分子質(zhì)量要減2。三、蛋白質(zhì)相對分子量的計算注意：—SH+—SH→—S—S—+2H公式：蛋白質(zhì)分子質(zhì)量＝氨基酸數(shù)×氨基酸的平均分子質(zhì)量-18×脫水?dāng)?shù)-2×二硫鍵數(shù)

3、已知20種氨基酸的平均分子量是128，現(xiàn)有一蛋白質(zhì)分子由兩條多肽鏈組成，共有肽鍵