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

第2章組成細(xì)胞的分子第四節(jié)蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者從某些動(dòng)物組織中提取的膠原蛋白，可以用來(lái)制作手術(shù)縫合線。手術(shù)后過(guò)一段時(shí)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。問(wèn)題探討膠原蛋白線傳統(tǒng)縫合線纖細(xì)強(qiáng)韌可吸收2.這種縫合線發(fā)生什么樣的化學(xué)變化才能被吸收?對(duì)你認(rèn)識(shí)蛋白質(zhì)的化學(xué)組成有什么啟示?討論：1.為什么這種縫合線可以被人體組織吸收?這種縫合線必須要被分解為小分子物質(zhì)（氨基酸）才能被吸收，因此說(shuō)明蛋白質(zhì)是由小分子物質(zhì)組成的。問(wèn)題探討組成動(dòng)物和人體的膠原蛋白是相似的物質(zhì)。水（70%~90%）蛋白質(zhì)（7%~10%）無(wú)機(jī)鹽（1%~1.5%）脂質(zhì)（1%~2%）糖類和核酸（1%~1.5%）組成細(xì)胞的主要化合物及相對(duì)含量占細(xì)胞鮮重含量最多的有機(jī)物Proteios拉丁文，“首要的物質(zhì)”Protein英文，翻譯為“蛋白質(zhì)”蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者。從化學(xué)角度看，蛋白質(zhì)也是目前已知的結(jié)構(gòu)最復(fù)雜、功能最多樣的分子。細(xì)胞核中的遺傳信息，往往要表達(dá)成蛋白質(zhì)才能起作用。蛋白質(zhì)的功能1.什么是結(jié)構(gòu)蛋白，舉例說(shuō)明2.是不是所有酶都是蛋白質(zhì)？酶在生物體內(nèi)有什么作用？3.蛋白質(zhì)還有哪些功能？許多蛋白質(zhì)是構(gòu)成細(xì)胞和生物體結(jié)構(gòu)的重要物質(zhì)，稱為結(jié)構(gòu)蛋白。1、結(jié)構(gòu)蛋白如：肌肉、頭發(fā)、羽毛、蛛絲等的成分主要是蛋白質(zhì)。2、催化作用細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)離不開(kāi)酶的催化。

絕大多數(shù)酶都是蛋白質(zhì)。3、運(yùn)輸作用血紅蛋白有些蛋白質(zhì)具有運(yùn)輸功能。如：血紅蛋白可以運(yùn)輸氧氣。載體蛋白胰腺胰島

有些蛋白質(zhì)起信息傳遞的作用，能夠調(diào)節(jié)機(jī)體的生命活動(dòng)，如胰島素。4、調(diào)節(jié)作用產(chǎn)生糖尿病患者注射胰島素5、免疫作用有些蛋白質(zhì)有免疫功能。人體內(nèi)的抗體是蛋白質(zhì)，可以幫助人體抵御病菌和病毒等抗原的侵害?？乖贵w練習(xí)以下屬于蛋白質(zhì)的功能的一組是（）√①食物在小腸內(nèi)徹底消化②注射疫苗預(yù)防流感③人不吃蔬菜易患?jí)难Y④老年人的骨質(zhì)疏松癥⑤胰島素調(diào)節(jié)血糖濃度⑥激素與受體準(zhǔn)確地識(shí)別⑦生命活動(dòng)的主要能源物質(zhì)⑧葡萄糖在載體蛋白的協(xié)助下被小腸絨毛上皮細(xì)胞吸收①②③⑤⑧B.①②⑤⑥⑧C.①③⑤⑥⑦D.②④⑥⑦⑧問(wèn)題探討

當(dāng)你購(gòu)買某些食品時(shí)，包裝上常附有食品成分說(shuō)明。你會(huì)發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)是許多食品的重要成分，有時(shí)你還會(huì)看到添加某些氨基酸的食品。討論：你能夠說(shuō)出多少種富含蛋白質(zhì)的食品？你知道蛋白質(zhì)在生命活動(dòng)中的主要作用有哪些？為什么有些食品中要添加某些氨基酸？為什么平常我們吃飯時(shí)，父母總會(huì)說(shuō)：“不要挑食或者是不要偏食？”為什么生雞蛋是液態(tài)的，而熟雞蛋是固態(tài)的？吃生雞蛋和熟雞蛋，那個(gè)好呢？組成細(xì)胞的有機(jī)物中含量最多的就是蛋白質(zhì)。所以我們平時(shí)吃的食物中，一般都有蛋白質(zhì)，肉，蛋，奶和大豆制品中蛋白質(zhì)含量尤其豐富。蛋白質(zhì)怎么樣才能被消化吸收呢？蛋白質(zhì)必須經(jīng)過(guò)消化，成為各種氨基酸，才能被人體吸收和利用蛋白質(zhì)的基本組成單位——氨基酸在人體中，組成蛋白質(zhì)的氨基酸有21種。氨基酸是組成蛋白質(zhì)的基本單位。氨基酸的結(jié)構(gòu)是怎樣的呢？氨基酸及其種類氨基酸是組成蛋白質(zhì)的基本單位CHCOOHHN2H甘氨酸CHCOOHNH2CH3丙氨酸CHCOOHNH2CH2CH2COOH谷氨酸這些氨基酸的結(jié)構(gòu)具有什么共同特點(diǎn)?CCCC（1）結(jié)構(gòu)通式羧基（2）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：①每種氨基酸分子中至少都含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基，并且都有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連接在同一個(gè)碳原子上.這個(gè)碳原子還連接一個(gè)氫原子和側(cè)鏈基團(tuán)（用R表示）②R基的不同，決定氨基酸的不同種類氨基蛋白質(zhì)的基本單位——氨基酸氨基酸的結(jié)構(gòu)通式酸氨基CHHHHCOOHNH2HR

羧基或：—COOHO化學(xué)結(jié)構(gòu)式：—C—OH由一個(gè)碳原子，兩個(gè)氧原子，一個(gè)氫原子組成由一個(gè)氮原子，兩個(gè)氫原子組成

或：—NH2或：H2N—H化學(xué)結(jié)構(gòu)式：—N—H

氨基分組討論以下哪些是組成蛋白質(zhì)的氨基酸?CHH2NCOOHCH2SHCHNH2COOHCH2HSCHH2NCOOHCH2OHCHH2NHCH2COOH√√××問(wèn)題探討4答案有8種氨基酸是人體細(xì)胞不能合成的，必須從外界環(huán)境中直接獲取，這些氨基酸叫做必需氨基酸，如賴氨酸，苯丙氨酸等。因此，在評(píng)價(jià)各種食物中蛋白質(zhì)成分的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值時(shí)，人們格外注重其中必需氨基酸的含量。例如，谷類蛋白質(zhì)，尤其是玉米的蛋白質(zhì)中缺少賴氨酸，因此以玉米為主食的人，特別是兒童應(yīng)額外補(bǔ)充賴氨酸。經(jīng)常食用奶制品，肉類，蛋類和大豆制品，一般是不缺乏必需氨基酸的。另外13種氨基酸是人體細(xì)胞能合成的，叫非必需氨基酸。生活常識(shí)分類概念種類（共21種）均衡膳食必需氨基酸人體細(xì)胞不能合成的，必須從外界環(huán)境中獲取的氨基酸8種：賴氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋（甲硫）氨酸、蘇氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、纈氨酸經(jīng)常食用奶制品、肉類、蛋類和大豆制品，一般不會(huì)缺乏必需氨基酸非必需氨基酸人體細(xì)胞能夠合成的氨基酸13種巧記：甲攜來(lái)一本亮色書（甲、纈、賴、異、苯、亮、色、蘇）HOH脫水縮合反應(yīng)CHCNRHHOCHCOHNRHOCHCNRHHOCHCOHNRHOHOH脫水縮合反應(yīng)CHCNRHHOCHCOHNRHHOOHH2O肽鍵脫水縮合反應(yīng)↓CHCNRHHOCHCOHNRHO二肽脫水縮合反應(yīng)點(diǎn)擊下頁(yè)肽鍵一個(gè)氨基酸分子的羧基（—COOH）和另一個(gè)氨基酸分子的氨基（—NH2)相連接，同時(shí)脫去一分子水，這種結(jié)合方式叫做脫水縮合。連接兩個(gè)氨基酸分子的化學(xué)鍵（—NH—CO—）定義CHCOOHHNR3CHCNR1HHOCHCOHNR2HOHH2O（1）三個(gè)氨基酸的脫水縮合反應(yīng)應(yīng)如何書寫，形成的化合物叫什么名稱？CHCOOHNR3CHCNR1HHOCHCNR2HOH三肽CHCONR3CHCNR1HHOCHCNR2HOHCHCOHNR4CHCOHNR5CHCOHNRn多肽多肽：由3個(gè)或3個(gè)以上氨基酸分子縮合而成，

含多個(gè)肽鍵的化合物。肽鏈：多肽通常呈鏈狀結(jié)構(gòu)，所以多肽通常又叫肽鏈。①組成蛋白質(zhì)的肽鏈不呈直線，也不在同一個(gè)平面上，而是折疊、盤曲成復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)。②一個(gè)蛋白質(zhì)分子可含有一條或幾條肽鏈，并通過(guò)一定的化學(xué)鍵連接成復(fù)雜結(jié)構(gòu)。蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性討論:1．從氨基酸到蛋白質(zhì)大致有哪些結(jié)構(gòu)層次？

氨基酸二肽三肽：多肽一條多肽鏈盤曲折疊形成多條多肽鏈盤曲折疊形成蛋白質(zhì)肽鏈蛋白質(zhì)2.進(jìn)入人體消化道的蛋白質(zhì)食物，要經(jīng)過(guò)哪些消化酶的作用后才能分解為氨基酸？這些氨基酸進(jìn)入人體細(xì)胞后，需要經(jīng)過(guò)怎樣的過(guò)程才能轉(zhuǎn)變?yōu)槿梭w的蛋白質(zhì)？人體的蛋白質(zhì)和食物中的蛋白質(zhì)一樣嗎？食物中的蛋白質(zhì)要經(jīng)過(guò)胃蛋白酶、胰蛋白酶、腸蛋白酶、腸肽酶等多種水解酶的作用，才能分解為氨基酸。這些氨基酸進(jìn)入細(xì)胞后，要形成二肽、三肽到多肽，由多肽構(gòu)成人體的蛋白質(zhì)。人體的蛋白質(zhì)與食物中的蛋白質(zhì)不一樣，具有完成人體生命活動(dòng)的結(jié)構(gòu)和功能。如果用21個(gè)不同的字母分別代表21種氨基酸，寫出由10個(gè)氨基酸組成的長(zhǎng)鏈，可以寫出多少互不相同的長(zhǎng)鏈？嘗試說(shuō)出蛋白質(zhì)種類眾多的原因。2110組成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序的多樣性，以及蛋白質(zhì)具有復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)，是蛋白質(zhì)種類多樣的原因。問(wèn)題探討5答案

在雞蛋清中加入一些食鹽，就會(huì)看到白色的絮狀物，這是在食鹽的作用下析出的蛋白質(zhì)。兌水后，會(huì)發(fā)現(xiàn)絮狀物消失了。在上述過(guò)程中，蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)沒(méi)有發(fā)生變化。（鹽析）生活常識(shí)但是高溫使蛋白質(zhì)分子的空間結(jié)構(gòu)變得伸展，松散，容易被蛋白酶水解。因此，吃熟雞蛋容易消化。還有強(qiáng)酸，強(qiáng)堿，重金屬鹽有高溫一樣的作用，能使蛋白質(zhì)變性。蛋白質(zhì)變性，肽鍵并未斷裂，化學(xué)組成沒(méi)有改變，空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。喪失原有的生物活性。四、蛋白質(zhì)的變性、鹽析與水解1.變性：蛋白質(zhì)在某些物理和化學(xué)因素（高溫、射線、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、重金屬鹽）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)的改變和生物活性喪失的現(xiàn)象。通常破壞二硫鍵（—S—S—），不破壞肽鍵（—CO—NH—），是化學(xué)變化，不可復(fù)原。如雞蛋、肉類煮熟后蛋白質(zhì)變性就不能恢復(fù)，變性后蛋白質(zhì)分子空間結(jié)構(gòu)變得伸展、松散，容易被蛋白酶水解。又如，加熱、加酸、加酒精等引起細(xì)菌和病毒的蛋白質(zhì)變性，達(dá)到消毒、滅菌目的。2.鹽析：加入無(wú)機(jī)鹽使蛋白質(zhì)溶解度降低而析出的過(guò)程。蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能不發(fā)生改變。是物理變化，可復(fù)原。3.水解：在蛋白酶、肽酶、酸等物質(zhì)作用下，肽鍵斷裂，蛋白質(zhì)分解為短肽或氨基酸。水解和脫水縮合的過(guò)程相反。（2）在上述形成二肽和三肽的過(guò)程中，各形成幾個(gè)肽鍵？失去幾分子水？

如果n個(gè)氨基酸形成m條肽鏈時(shí)，脫掉幾個(gè)水分子？形成幾個(gè)肽鍵？

→答案：

脫掉n-m個(gè)水分子，形成n-m個(gè)肽鍵二硫鍵是怎樣形成的？多肽和多肽鏈的區(qū)別？n個(gè)氨基酸形成一條肽鏈?zhǔn)牵摰魩讉€(gè)水分子？形成幾個(gè)肽鍵？答案：脫掉n-1個(gè)水分子，形成n-1個(gè)肽鍵—SHHS—＋—S—S—＋2H氨基酸脫水縮合形成蛋白質(zhì)過(guò)程的有關(guān)計(jì)算1．直鏈肽鏈中氨基酸數(shù)、肽鏈數(shù)、肽鍵數(shù)和失去水分子數(shù)的關(guān)系肽鍵數(shù)＝脫去水分子數(shù)＝氨基酸數(shù)－肽鏈數(shù)＝水解需水?dāng)?shù)。

2．蛋白質(zhì)中游離氨基或羧基數(shù)的計(jì)算

⑴至少含有的游離氨基或羧基數(shù)＝肽鏈數(shù)

⑵游離氨基或羧基數(shù)目＝肽鏈數(shù)＋R基中含有的氨基或羧基數(shù)

3．蛋白質(zhì)中含有N、O原子數(shù)的計(jì)算

⑴N原子數(shù)＝肽鍵數(shù)＋肽鏈數(shù)＋R基上的N原子數(shù)＝各氨基酸中N原子總數(shù)

⑵O原子數(shù)＝肽鍵數(shù)＋2×肽鏈數(shù)＋R基上的O原子數(shù)＝各氨基酸中O原子總數(shù)－脫去水分子數(shù)=氨基酸數(shù)+肽鏈數(shù)+R基上的O原子數(shù)

4．蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量的計(jì)算

蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量＝氨基酸數(shù)目×氨基酸的平均相對(duì)分子質(zhì)量－脫去水分子數(shù)×18，注意環(huán)狀和－S－S－鍵的特殊情況。蛋白質(zhì)分子多樣性氨基酸種類不同氨基酸數(shù)目不同氨基酸序列不同肽鏈空間結(jié)構(gòu)不同蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)多樣性蛋白質(zhì)的種類多樣性蛋白質(zhì)功能的多樣性蛋白質(zhì)的功能構(gòu)成細(xì)胞和生物體結(jié)構(gòu)的重要物質(zhì)—結(jié)構(gòu)蛋白催化作用—酶（大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)）運(yùn)輸載體的功能（血紅蛋白）信息傳遞作用（如胰島素）免疫作用（抗體、干擾素）

恩格斯曾說(shuō)過(guò)這樣的話：“生命是蛋白質(zhì)的存在方式，這種存在方式本質(zhì)上就在于蛋白質(zhì)化學(xué)成分的不斷自我更新?！边@句話的意思是：沒(méi)有蛋白質(zhì)的存在，也就沒(méi)有生命。蛋白質(zhì)是一切生命活動(dòng)的體現(xiàn)者，有什么樣的蛋白質(zhì)就能表現(xiàn)出什么樣的生物性狀。一切生命活動(dòng)都離不開(kāi)蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者項(xiàng)目種子形成種子萌發(fā)有機(jī)物種類可溶性糖→淀粉等非蛋白質(zhì)→蛋白質(zhì)糖類→脂肪淀粉→葡萄糖蛋白質(zhì)→氨基酸脂肪→甘油＋脂肪酸干重增加減少(油料作物先增加后減少)激素變化脫落酸增加，赤霉素、生長(zhǎng)素逐漸減少脫落酸降低，赤霉素、生長(zhǎng)素逐漸增加種子形成和萌發(fā)時(shí)的物質(zhì)變化1、根據(jù)下面圖解，回答問(wèn)題：

2、下列物質(zhì)中，有的是氨基酸，有的不是。請(qǐng)找出所有的氨基酸，回答這些氨基酸經(jīng)縮合反應(yīng)后形成的物質(zhì)，應(yīng)叫

A、氨基酸B、二肽C、三肽D、四肽（1）該圖示_____肽化合物；含_____個(gè)肽鍵。（2）填寫虛線框內(nèi)結(jié)構(gòu)的名稱：A．_____B．_____C．_____（3）生成此化合物的反應(yīng)叫________。三兩氨基肽鍵羧基脫水縮合NH2—CH—（CH2）2—COOHCH2—CH-—CH2—COOH

NH2—CH2—COOH①NH2—CH2—CH2OH②

COOH

③NH2

④3、假設(shè)組成蛋白質(zhì)的20種氨基酸的平均分子量為128，（1）假設(shè)一個(gè)多肽化合物，由10個(gè)氨基酸構(gòu)成一條肽鏈，那么該多肽的分子量約為

。（2）假設(shè)一個(gè)多肽化合物，由10個(gè)氨基酸構(gòu)成兩條肽鏈，那么該多肽的分子量約為

。（3）假設(shè)一個(gè)多肽化合物，由n個(gè)氨基酸構(gòu)成m條肽鏈，那么該多肽的分子量約為

。128n-18（n-m）113611184、假如組成多肽的每個(gè)氨基酸中，只含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基，那么：（1）一個(gè)多肽化合物，由10個(gè)氨基酸構(gòu)成一條肽鏈，那么該多肽分子中含有氨基和羧基的數(shù)目分別是

、

。（2）一個(gè)多肽化合物，由10個(gè)氨基酸構(gòu)成兩條肽鏈，那么該多肽分子中含有氨基和羧基的數(shù)目分別為

、

。（3）一個(gè)多肽化合物，由n個(gè)氨基酸構(gòu)成m條肽鏈，那么該多肽分子中含有氨基和羧基的數(shù)目分別為

、

。1122mm5、某多肽分子結(jié)構(gòu)如下圖所示，下列關(guān)于該多肽的正確敘述是()

A．該多肽水解后可產(chǎn)生5種氨基酸 B．該多肽屬于6肽化合物，含有4個(gè)肽鍵 C．該多肽的合成車間是核糖體 D．該多肽的分泌不需要ATPC6．一條肽鏈的分子式為C22H34O13N6，其水解后共產(chǎn)生了右側(cè)3種氨基酸，據(jù)此判斷，下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是() A．1個(gè)C22H34O13N6分子水解后可以產(chǎn)生3個(gè)谷氨酸 B．合成1個(gè)C22H34O13N6分子同時(shí)將產(chǎn)生5個(gè)水分子 C．1個(gè)C22H34O13N6分子中存在1個(gè)游離的氨基和3個(gè)游離的羧基 D．在細(xì)胞中合成1個(gè)C22H34O13N6分子至少需要3種tRNAC7.某三十九肽中共有甘氨酸4個(gè)，現(xiàn)用某種水解酶去除其中的甘氨酸，得到4條長(zhǎng)短不等的多肽(如右下圖，甘氨酸結(jié)構(gòu)式如右上圖)。如將原來(lái)多肽與4條多肽總的原子數(shù)或結(jié)構(gòu)數(shù)進(jìn)行