资源简介

(共39张PPT)
第4节　蛋白质是生命活动的主要承担者
高中生物 人教版
多样
结构
调节
免疫
运输
催化
蛋白质是生命活动的主要承担者
一 蛋白质的功能
活动1：阅读教材P28，举例说出蛋白质承担的功能
结构 运输 催化 调节 免疫
蛋白质功能的实现
抗原
抗体可变区
抗原
抗体
每一种蛋白质分子都有与它所承担功能相适应的空间结构
生命活动的主要承担者
二.蛋白质的基本单位——氨基酸
在人体中，组成蛋白质的氨基酸有21种。
R
H
H2N
COOH
C
C
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？
4、“氨基酸”这一名词与其分子结构有对应关系么？
3 、不同氨基酸分子的区别在哪里？
羧基
或： —COOH
O
化学结构式： —C—OH
由一个碳原子，两个氧原子，一个氢原子组成
由一个氮原子，两个氢原子组成
或： —NH2
或： H2N—
H
化学结构式： —N—H
氨基
1.氨基酸的结构通式
酸
氨基
C
H
H
H
H
COOH
NH2
H
R
特点：至少都含有一个氨基和一个羧基，
并且都有一个氨基和一个羧基连接在同个碳原子上
以下哪些是组成蛋白质的氨基酸 R基是什么？
C
H
NH2
COOH
CH2
SH
C
H
NH2
COOH
CH2
SH
C
H
NH2
H
CH2
COOH
√
×
×
CH
NH2
HOOC
CH
HOOC
√
2.氨基酸的种类
组成人体蛋白质的
21种氨基酸
合成
必需氨基酸
非必需氨基酸
有的同学只喜欢吃一些肉食，从氨基酸种类的角度分析，这种饮食习惯为什么不合理？
衡量食品价值高低的一个很重要的指标是看必需氨基酸的种类。不同食物中必需氨基酸种类不同。
氨基酸如何形成胶原蛋白？
1.脱水缩合
C
R1
C
H
H2N
OH
O
C
H
C
N
OH
O
R2
H
H
二肽
H2O
+
脱水缩合
肽键
C
O
C
R1
H
H2N
C
H
C
OH
O
R2
N
H
下图所示是同一种二肽吗？
2H2O
+
三肽
+
+
三.蛋白质的结构及其多样性
多肽通常呈链状结构，称为肽链。
肽键：
由几个氨基酸分子脱水缩合而成的化合物就叫几肽。
多个氨基酸脱水缩合形成的肽也叫多肽。
连接两个氨基酸分子的化学键叫肽键。
肽：
肽链：
1.二个氨基酸形成二肽，形成几个肽键，失去几分子水？
2.三个氨基酸形成三肽，形成几个肽键，失去几分子水？
3.n 个氨基酸形成一条肽链（n肽），形成几个肽键，失去几分子水？
4.n 个氨基酸形成二条肽链，形成几个肽键，失去几分子水？
5.n 个氨基酸形成三条肽链，形成几个肽键，失去几分子水？
思维提升
6.n 个氨基酸形成m条肽链，形成几个肽键，失去几分子水？
肽键数 = 脱去水分子数 = 氨基酸数-肽链数
由于氨基酸之间能够形成氢键、二硫键等，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。
2.由肽链形成蛋白质
氢键
二硫键
+
二硫键
-SH＋-SH→-S-S-
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。
右下为血红蛋白的结构——一种由574个氨基酸组成的蛋白质，含四条多肽链。
2.由肽链形成蛋白质
3.氨基酸形成蛋白质的过程
氨基酸之间脱水缩合形成肽链
1
一条肽链的特定区域进行有规律的盘曲、折叠
2
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
氨基酸
二肽
蛋白质
三肽
多肽
......
→
→
→
氨基酸层面
氨基酸的种类不同
氨基酸的数量不同
氨基酸的排列顺序千变万化
肽链层面
多肽链盘曲、折叠的方式及其形成的空间结构千差万别
蛋白质结构多样性的原因
如果用21个不同的字母代表21种氨基酸，若写出由10个氨基酸组成的长链，可以写出多少条互不相同的长链
试着说出蛋白质种类多种多样的原因(提示:一个蛋白质分子往往含有成百上千个氨基酸)。
思维提升
2110
氨基酸的数目、种类、排列顺序的多样性，以及蛋白质具有复杂的空间结构
进入人体消化道的蛋白质食物，要经过哪些消化酶的作用才能分解为氨基酸
这些氨基酸进入人体细胞后，需经过怎样的过程才能变为人体的蛋白质
人体中的蛋白质和食物中的蛋白质会一样吗
食物中的蛋白质要经过胃蛋白酶、胰蛋白酶、肠肽酶等多种水解酶的作用，才能分解为氨基酸。
这些氨基酸进入人体细胞后， 要脱水缩合形成二肽、三肽……多肽，由多肽链构成人体蛋白质。
人体蛋白质与食物中的蛋白质不一样，其具有完成人体生命活动的结构和功能
蛋白质的水解
水解
＋
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。
结构与功能相适应
正常血
红蛋白
异常血
红蛋白
镰状细胞贫血患者的血红蛋白运输氧的能力会大为削弱
人类许多疾病与人体细胞内肽链的折叠错误有关，如囊性纤维病、阿尔茨海默症、帕金森病等
1．鸡蛋、肉类等经高温后蛋白质变性，更易消化。
2．细菌、病毒经过加热、加酸、加酒精等处理后因蛋白质变性而灭活。
3．动物、昆虫标本固定保存、防腐。
4．很多毒素是蛋白质，经甲醛固定，减毒、封闭毒性碱基
团作类毒素抗原，制作抗毒素。
注意：变性的蛋白质肽键没有被破坏，还能与双缩脲试剂发生紫色反应
与生活的联系
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：酸、碱、加热、酒精等
变性使蛋白质的空间结构变得伸展、松散
含两个以上肽键化合物的鉴定
蛋白质
蛋白质的功能
蛋白质的结构
相适应
氨基酸
多肽链中氨基酸排序
多肽链有律的折叠、盘曲
多肽链进一步地盘绕
不同多肽链之间相连
缩合
主链
R基团
空间结构
变性
失去
结构
调节
催化
运输
破坏
免疫
如
基本单位
结构通式
生命活动
属于
练习与应用（P32）
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
1. （1）√；（2） × ；（3） × ；（4）√。
2. A。
3.下列物质中，属于构成蛋白质的氨基酸的是（ ）
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
A
二、拓展应用
1.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。请你运用本节所学的知识对这种说法作出评价。
1. 提示：食物中的蛋白质是大分子有机物，它们都要被消化成细胞可以吸收的小分子物质才能被人体吸收，这些小分子都要在人体细胞内重新合成不同的蛋白质在人体内执行不同的功能。
回答下列问题。
（1）构成脑啡肽的氨基酸数目是_______；有_____种氨基酸参与了脱水缩合反应；生成的水分子数目是______。
（2）请在图中标出其中的一个肽键。
（3）如果上图中的氨基酸顺序发生了改变，还会具有脑啡肽的功能吗？为什么？
2.某种脑啡肽具有镇痛作用，它的基本组成单位是氨基酸。下面是该脑啡肽的结构式。
（1）5，4，4。
（3）不能，因为氨基酸的排列顺序决定了脑啡肽的功能，如果氨基酸排列顺序变了，新的物质就不具有脑啡肽的镇痛功能
3. 在评价各种食物中蛋白质成分的营养价值时，人们格外注重其中必需氨的种类和含量。这是为什么？
3. 必需氨基酸是人体细胞不能合成的氨基酸，必须从食物中获得，因此在评价各种食物中蛋白质成分的营养价值时，人们注重其中必需氨基酸的种类和含量。
肽键数=
1、肽键数与氨基酸数目的关系：
氨基酸数－1
=脱去的水分子数
（链式结构）
肽键数=
氨基酸数－2
=脱去水分子数
公式1：肽键数 = 脱去水分子数 = 氨基酸数-肽链数
（链式结构）
拓展——与蛋白质相关的计算
1、肽键数与氨基酸数目的关系：
10个氨基酸组成的环状多肽
肽键数=氨基酸数=脱去的水分子数
如m个氨基酸构成n个环状多肽，有____个肽键
（环状结构）
m
拓展——与蛋白质相关的计算
2、蛋白质中游离氨基和羧基的数目：
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
COOH
R6
蛋白质中氨（羧）基数=
1
+ R基上氨（羧）基数
1
至少含有的氨（羧）基数=
拓展——与蛋白质相关的计算
1条肽链：
蛋白质中至少含有的游离的氨基或羧基数=肽链的条数。
2、蛋白质中游离氨基和羧基的数目：
C
H
C
R1
H2N
O
N
H
C
H
C
R2
O
N
H
C
H
C
R3
O
N
H
H
C
H
R5
COOH
C
C
CH2
O
N
H
S
S
2HC
C
C
R6
O
N
H
C
H
C
R7
O
N
H
H
C
H
COOH
R8
NH2
公式2：游离氨（羧）基数目=肽链数+R基中氨（羧）基数
拓展——与蛋白质相关的计算
H2O
C
H
H2N
C
R1
O
OH
COOH
H
C
R2
N
H
H
拓展——与蛋白质相关的计算
3、蛋白质相对分子质量的计算：
H2O
C
H
H2N
C
R1
O
OH
COOH
H
C
R2
N
H
H
拓展——与蛋白质相关的计算
公式3：蛋白质相对分子质量=氨基酸数×氨基酸平均相对分子质量 - 脱去的水分子数×18
3、蛋白质相对分子质量的计算（存在二硫键）：
拓展——与蛋白质相关的计算
3、蛋白质相对分子质量的计算：
公式3变：蛋白质相对分子质量=氨基酸数×氨基酸平均相对分子质量 - 脱去的水分子数×18
- 二硫键数×2
H2O
C
H
H2N
C
R1
O
OH
COOH
H
C
R2
N
H
H
S
S
SH +
HS
+ 2H
拓展——与蛋白质相关的计算
4、蛋白质中N、O、C、H原子数计算：
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4：N原子数=
肽键数＋肽链数＋R基上N原子数
=各氨基酸N原子总数
公式5：O原子数=
肽键数＋2×肽链数＋R基上O原子数
=各氨基酸O原子总数－脱去水分子数
公式6：C原子数=
氨基酸数×2+R基上C原子数
拓展——与蛋白质相关的计算
公式7：H原子数=
各氨基酸H原子总数－2×肽键数(－2×二硫键数)
拓展——与蛋白质相关的计算
肽 链 数 氨基酸 平均相对 分子质量 氨基酸 数目 肽键 数目 脱去 水分子 数目 多肽的 相对 分子质量 氨基 数目 羧基
数目
1 a n 至少 个 m a n 至少 个 环状多肽 a n 至少 个 n-1
n-1
na-18(n-1)
1
n-m
n-m
n
n
na-18(n-m)
na-18n
m
0

展开更多......

收起↑