资源简介

(共36张PPT)
第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者
人教版（2019） 必修1 《分子与细胞》
情境探讨
1.小明同学早上起床后梳理好头发，拿起哑铃锻炼肌肉。
2.小天同学有糖尿病，为调节血糖，吃饭前给自己注射了胰岛素。
3.小雨同学发现馒头越嚼越甜，课后查阅资料发现小肠上皮细胞可以借助一种转运蛋白将葡萄糖运输进入血液。
4.小红同学为预防麻疹去医院注射了人免疫球蛋白。夏天爬山时，不小心被蛇咬了，立即去医院注射抗毒血清。
以上情境中哪里有蛋白质、分别有什么功能？
1.蛋白质的功能
阅读P28，找出还有哪些实例能够体现蛋白质的相应功能及需要关注的细节
情境探讨
阅读P33科学史，第一自然段。尝试分析氨基酸、多肽和蛋白质的层次关系
2.小天同学有糖尿病，为调节血糖，吃饭前给自己注射了胰岛素。
蛋白质的基本组成单位——氨基酸
任务一：请大家看P29上给出的４个氨基酸的例子，勾画出结构上的共同点和不同点。
1.氨基酸的结构特点
半胱氨酸
赖氨酸
天冬氨酸
R基是H
缺少羧基
氨基与羧基没有连接在同一个碳原子上
A
若是氨基酸则R基是什么？若不是，为什么？
氨基酸的种类
请同学们阅读“与社会的联系”，谈谈什么是必需氨基酸，什么是非必需氨基酸？
非必需氨基酸：人体细胞能够合成的氨基酸，有13种。
必需氨基酸：人体细胞所不能合成的，必需从外界环境中直接获取的氨基酸，成年人共有八种，婴儿九种（多一种组氨酸）。
甲硫（蛋）氨酸、缬氨酸、赖氨酸、 异亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、色氨酸、苏氨酸
甲 携 来 一 本 亮 色 书
构成蛋白质的氨基酸共21种
提别说明：所有氨基酸都是人体需要的，是否为必需氨基酸要看人体细胞能否合成
思考2：人们普遍认为，最好的就是平衡膳食，增加食物的多样性和均衡性，请从氨基酸角度分析平衡膳食的合理性。
组成人体蛋白质的必需氨基酸在人体细胞不能合成，只能从外界环境中获取，平衡膳食可保证人体对必需氨基酸的摄入。
思考1： P27血液中富余的葡萄糖，可以转变成脂肪和某些氨基酸。体内的葡萄糖可以转变为色氨酸吗？为什么？
不能，因为色氨酸是必需氨基酸，人体细胞不能合成。
怎样形成？
氨基酸
蛋白质
蛋白质的结构及其多样性
21种
1010-1012 种
C
H
R1
NH2
OH
C
O
H2O
C
H
COOH
R2
H
N
H
脱水缩合
二肽
肽键
任务二：请将你手中的卡片拼成一个完整的氨基酸，再与同桌合作完成将两个氨基酸脱水缩合形成二肽。（3min）
产生的H2O的元素来源分析
H：
O：
氨基、羧基
羧基
任务三：如果将这两个氨基酸左右调换一下位置，再进行脱水缩合还与之前的二肽相同吗？为什么？（3min）
肽键
C
H
COOH
R2
H
N
OH
H
C
C
H
R1
NH2
C
O
C
H
R2
H
N
O
二肽
H2O
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，叫多肽（链状）
肽键
三肽
思考：一个由3个氨基酸脱水缩合形成的多肽，它的氨基酸的排列顺序有多少种可能？
　213
科学家经过10年的努力，终于在1953年测得牛胰岛素的全部氨基酸排列序列
胰岛素由17种、51个氨基酸形成的两条肽链而组成
肽链盘曲折叠形成具有空间结构的蛋白质
特定的R基（巯基—SH）间形成二硫键等，可将多条肽链结合起来
R1
R3
OH
C
C
H
R2
NH2
C
O
C
H
H
N
O
OH
C
C
H
NH2
C
O
C
H
H
N
O
R4
CH2
SH
CH2
HS
CH2
S
CH2
S
2H
任务四：（只有一条A链和一条B链）尽可能多地画出二硫键连接的可能性。（3min）
A链 H2N-
-COOH
B链 H2N-
-COOH
5
6
11
20
7
19
血红蛋白
抗体
胃蛋白酶
7.蛋白质变性、水解与盐析
Q：蛋白质结构与功能多种多样，若结构被破坏，蛋白质还能行使相应功能吗？
蛋白质变性就是蛋白质分子在物理或化学因素的影响下，原有的空间构象发生改变，从而造成蛋白质分子原有的理化性质和生物活性的改变。
强酸、强碱、重金属离子、酒精、剧烈搅拌、加热（70-100℃）、紫外线等都会使蛋白质变性。
思考：吃生鸡蛋好还是熟鸡蛋好？为什么？
熟鸡蛋好，原因是高温使蛋白质的空间结构变得伸展、松散，容易被蛋白酶水解，因此吃熟鸡蛋容易消化。
思考：糖尿病患者使用胰岛素是注射法还是口服法？为什么？
蛋白质
蛋白酶
多肽
肽酶
氨基酸
蛋白质的水解：
蛋白质水解
完全水解
（彻底水解）
部分水解
（不完全水解）
水解产物：各种氨基酸混合物
水解产物：大小不等的肽段与氨基酸
部分或全部肽键断裂，结构功能被破坏
蛋白质的盐析（在盐溶液中蛋白质的溶解度降低，蛋白质析出，降低盐溶液浓度，蛋白质重新溶解，是可恢复过程）
—C
NH2
H
R1
—C—
O
N—
H
C
H
R2
—C—
O
N—
H
C—
COOH
H
R3
一条肽链至少含有____个游离羧基和_____个游离氨基。
1
1
m条肽链至少含有____个游离羧基和_____个游离氨基。
m
m
所有游离氨基数/羧基数=肽链数 + R基中含有的氨基数/羧基数
氨基数和羧基数的计算
蛋白质形成过程中的数量计算
例：一个蛋白质分子由2条肽链构成，共有
266个氨基酸组成，则这个蛋白质分子至
少含有的氨基和羧基数目分别是（ ）
A.264和266 B.265和264
C.264和3 D.2和2
D
氨基酸
肽键
氨基酸数 肽链数 肽键数 脱水数
2
5
6
3
1
1
8
2
2
6
5
6
链状肽：氨基酸数－肽链数=肽键数=脱去的水分子数
肽键数和水分子数计算
蛋白质形成过程中的数量计算
氨基酸数 肽链数 肽键数 脱水数
环状肽：氨基酸数=肽键数=脱去的水分子数
肽键数和水分子数计算
蛋白质形成过程中的数量计算
氨基酸
肽键
5
5
3
1
1
3
3
5
例：血红蛋白分子中含574个氨基酸，4条肽
链，在形成此蛋白质分子时，脱下的水分
子数和形成的肽键的数目分别是 （ ）
A．573和573 B．573和570
C．570和573 D．570和570
D
例. 若组成蛋白质的氨基酸的平均相对分子质量是128，那么一个由1条肽链共11个氨基酸组成的蛋白质的平均相对分子质量是 （ ）
1228
蛋白质相对分子量的计算
—C
NH2
H
R1
—C—
O
N—
H
C
H
R2
—C—
O
N—
H
C—
COOH
H
R3
蛋白质形成过程中的数量计算
平均分子质量为a的氨基酸n个，形成m条肽链构成的蛋白质，蛋白质相对分子质量：
n·a-18·(n-m)
例. 若组成蛋白质的氨基酸的平均相对分子质量是128，那么一个由4条肽链共280个氨基酸组成的蛋白质的平均相对分子质量是 （ ）
A、30872 B、31486
C、31378 D、36382
A
（教材改编）下图为牛胰岛素结构图，该物质中一S—S—是由两个一SH脱去两个H形成的。下列说法正确的是（ ）

A. 牛胰岛素为51肽，其中含有50个肽键
B. 牛胰岛素中至少含有2个一NH2和2个一C00H
C. 牛胰岛素水解产物含有20种不同的氨基酸
D. 牛胰岛素形成时，减少的分子质量为882
B
注：若蛋白质中有二硫键结构，计算蛋白质相对分子质量时还需减去二硫键个数×2
由一条肽链构成的蛋白质分子式为C63H103O65N17S2，它最多可含多少个肽键？
16个，氨基酸通式中氮原子数目最少，一般只出现在氨基中，R基中碳原子数目不好确定，氢原子数太多，因此计算以氮原子或氧原子作为突破口。
若一条多肽链的分子式为C22H34O13N6，其水解后共产生了下列3种氨基酸：
①C22H34O13N6是 肽，该肽水解后可产生 个氨基酸。
②该多肽水解产生氨基酸共需要消耗 个水分子，其中谷氨酸有 个。
③在一个C22H34O13N6分子中，存在 个游离的羧基、 个游离的氨基。
六
6
5
3
4
1
若一条由146个氨基酸构成的肽链的分子式为CxHyNzOwS，若该肽链的水解产物只有下图所示几种氨基酸，则据此推测该肽链中的赖氨酸、天冬氨酸分别有 、 个。
Z-146 （W-147）/2
有一条多肽链由14个氨基酸组成，分子式为C58H100O23NxS2(x>14),这条多肽链经过水解后的产物中有4种氨基酸：半胱氨酸(C3H7O2NS)、丙氨酸(C3H7O2N)、天冬氨酸(C4H7O4N)、赖氨酸(C6H14O2N2)。水解产物中N原子数目是（ ）
A．14个 B．16个 C．18个 D．22个
C
组成元素
C、H、O、N（S）等
导致
氨基酸
种类：21种
必需氨基酸：8种
非必需氨基酸：13种
结构通式：
C
H
C
H2N
OH
O
R
特点：至少有一个－NH2和一个－COOH连在同一个C原子上
脱水缩合
多肽
组成蛋白质的氨基酸种类不同
氨基酸的数目不同
氨基酸排列顺序不同
多肽的空间结构不同
折叠盘旋
蛋白质
结构多样性
功能多样性
构成生物体，如结构蛋白
运输作用，如血红蛋白
催化作用，如酶
调节作用，如胰岛素
免疫作用，如抗体
组成
导致
脱水数=肽键数=氨基酸数—肽链数=n—m
m条肽链构成的蛋白质，至少m个氨基，至少m个羧基
M（pro）=na—（n—m）18
课堂小结
计算

展开更多......

收起↑