2.4蛋白质是生命活动的主要承担者课件(共42张PPT2个课时)2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1

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2.4蛋白质是生命活动的主要承担者课件(共42张PPT2个课时)2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1

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(共42张PPT)
课前3分钟 读记下列内容
1.糖类的元素组成是C、H、O(几丁质还含有N);是细胞中主要的能源物质。包括单糖、二糖和多糖(三者可相互转化)。
2.脂肪的元素组成是C、H、O;是细胞主要的储能物质。
 磷脂的元素组成是C、H、O、N、P;是生物膜的主要成分。
 固醇的元素组成是C、H、O。胆固醇是动物细胞膜的成分;性激素能促进有性生殖器官和生殖细胞的形成;维生素D能促进Ca和P的吸收。
3.淀粉是植物体储能的多糖,糖原是动物体储能的多糖。
淀粉、纤维素、糖原的基本单位均为葡萄糖。
4.脂质与糖类的不同是脂质分子中氧的含量低,氢含量高。
  19世纪中叶,科学家虽然陆续用无机物合成了一些有机物,但都没有震惊世界,也没有轰动科学界。直到1965年中国科学家用人工方法合成具有生物活性的蛋白质!!
一切生命活动都离不开蛋白质!
蛋白质是生命活动的主要承担者
生物科学史话 P33
1965年我国科学家成功合成了结晶牛胰岛素
本节核心内容
第4节 蛋白质——生命活动的主要承担者
1.理解蛋白质是生命活动的主要承担者(找5大功能)
2.氨基酸的结构有什么特点?
3.为何细胞中蛋白质的种类如此多样?
元素组成:C、H、O、N、(S)
一、蛋白质的功能
结构蛋白
调节蛋白
催化蛋白
运输蛋白
免疫蛋白
判断:胰岛素、生长激素、性激素都是具调节作用的蛋白质。( )
口诀:翠云购面条
  从某些动物组织中提取的胶原蛋白,可以用来制作手术缝合线:手术后过一段时间,这种缝合线就可以被人体组织吸收,从而避免拆线的痛苦。
缝合线发生什么样的化学变化才能被吸收
食物中的蛋白质能否被人体直接吸收?
问题探讨 P28
生活思考 P31
缝合线中的胶原蛋白被水解成氨基酸后就可被人体吸收;
食物中的蛋白质要分解成氨基酸才能被人体吸收, 也就是说蛋白质是由氨基酸组成的。
P32拓展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。你觉得有道理不?
阅读课本P29-30,解决几个问题
1.氨基酸的结构有何特点?(重点记)
2.什么是必需氨基酸、非必需氨基酸?
3.人体组成蛋白质的氨基酸有多少种?记住其中的8种必需氨基酸。
非必需氨基酸
必需氨基酸
1.人体内的21种氨基酸
苯丙氨酸,蛋(甲硫)氨酸,缬氨酸,苏氨酸,
异亮氨酸,赖氨酸,色氨酸,亮氨酸。
(口诀:笨蛋写书,依赖色亮)
二、蛋白质的基本单位--氨基酸
:人体可自身合成的氨基酸(共13种)
:人体自身不能合成的氨基酸,
 需从外界摄取(共8种) 。
(P30小字)
拓展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 氨基酸的种类和含量。这是为什么?
活动:观察氨基酸的分子结构,概括氨基酸结构通式★ 2.氨基酸的结构特点P29特点:P291)每个氨基酸分子至少都含有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH),并连在同一个碳原子上。2)这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团(R表示)。3)R基不同,氨基酸种类不同。练习11:下面属于氨基酸的是________COOH—C—HH2NCH3①H2N—C——CCOOHHHCH3CH3②③NH2—C—HH2NCH3④①④
R基分别是:
-CH2 SH
-CH2 COOH
练2:根据氨基酸通式,写出下面2种氨基酸的R基
练3:甲硫氨酸的R基是 -CH2-CH2-S-CH3 ,则其分子式是 。
C5H11O2NS
C
H
R1
H22N
OH
C
O
H22O
C
H
COOH
R2
H
N
H
氨基酸1
氨基酸2
3. 氨基酸的脱水缩合
分析:氨基酸结合脱去的水,氢来自于 ;氧来自于 。
A. 氨基 B. 羧基 C. 氨基和羧基 D. R基
C
H
R1
H22N
C
O
H22O
C
H
COOH
R2
H
N
氨基酸1
氨基酸2
肽键
二肽
氨基酸的结合方式:
脱水缩合(形成肽键)
另补充:双缩脲检测蛋白质的机理——双缩脲与肽键发生紫色反应。
肽键
OH
H
二肽
H222O
H22O
C
C
H
R1
NH22
C
O
C
H
R2
H
N
O
C
H
COOH
R2
H
N
C
H
COOH
R2
H
N
C
C
H
R1
NH22
C
O
C
H
R2
H
N
O
肽键
C
H
COOH
R2
H
N
H22O
肽键
三肽
H22O
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。
氨基酸的脱水缩合
二肽
4. 蛋白质的形成过程
氨基酸
多肽
有一定空间
结构的蛋白质
脱水缩合
盘曲、折叠
脱水缩合
由于氨基酸之间能够形成氢键等,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。
脱水缩合
练2:
1. 某十六肽代表该分子含有16个 。
A. 肽链 B. 肽键 C. 氨基酸 D. 碳原子
2. 某十六肽在形成过程中,脱去 个水分子。
A. 16 B. 15 C. 17 D. 1
3. 某十六环状肽在形成过程中,脱去 个水分子。
A. 16 B. 15 C. 17 D. 1
4. 胰岛素有2条肽链,2条链是如何联接起来的?
—SH
—SH
+
—S—S—
+
2H
许多蛋白质分子都含有两条或多条肽链,它们通过一定的化学键如二硫键相互结合在一起。
二硫键
两条肽链
课前3分钟 读P29-32
典例1:下图的①②③分别表示生物体内的三个生理过程,其中Q分别代表三种物质,下列正确的是( D )A.①一定发生在细胞内,Q起催化作用B.②中Q可以是红细胞中的血红蛋白C.③只能位于细胞膜上,Q是抗体D.三个生理过程中的Q中可能都含有S★ 2.氨基酸的结构特点P29蛋白质元素组成:特点:1)每个氨基酸分子至少都含有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH),并连在同一个碳原子上。2)这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团(R表示)。3)R基不同,氨基酸种类不同。C、H、O、N、(S)
练习与应用
P27
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成蛋白质。( )
(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

×
×
A

练习与应用
P32
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
A
B
练习与应用
拓展2. 某种脑啡肽具有镇痛作用,可以作为药物来使用,它的基本组成单位是氨基酸。下面是该脑啡肽的结构式。 回答下列问题。
(1)构成一个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, 它还会具有脑啡肽的功能吗?为什么?
5 4
P32
4
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。
分析:蛋白质不同的原因(不同形状代表不同氨基酸)
①氨基酸种类不同,肽链结构不同。
◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇
◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎
②氨基酸数目不同,肽链结构不同。
◇-◇-◇-◇-◇-◇
◇-◇-◇-◇
③氨基酸排列顺序不同,肽链结构不同。
◇-◇-◎-◎-
◇-◎-◇-◎-
◎-◎-
◇-◇-
◎-◇-◇-◎-
④肽链盘曲折叠的方式不同,蛋白质种类不同。
蛋白质多样性的原因
种类
数量
排列顺序
空间结构
结构多样
种类繁多
功能多样
(翠云构面条)
氨基酸
肽链:
三、蛋白质的多样性
思考: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)。
2110
蛋白质的变性
原因:物理因素(高温、紫外线等)
化学因素(强酸、强碱、重金属盐、乙醇等)
蛋白质的盐析
原因:某些物质使蛋白质的溶解度降低。
特点:可逆,加水后絮状物消失
(空间结构改变和破坏,变性失活。)
特点:不可逆
联系生活 P32
思考:盐析、变性后的蛋白质 (“能”、“不能”)与双缩脲反应。
蛋白质的水解
原因:在蛋白质酶的催化下变成氨基酸或短肽(肽键断裂)
肽键 (“有”、“没有”)破坏。
肽键
OH
H
二肽
H222O
H22O
C
C
H
R1
NH22
C
O
C
H
R2
H
N
O
C
H
COOH
R2
H
N
蛋白质常见的几种形式1236317128331271)该蛋白含个氨基酸;种氨基酸。2)该蛋白脱水个;至少含个氨基。3)由280个氨基酸构成的蛋白中,含肽键数有  个。氨基酸合成蛋白质
相关问题的计算
氨基酸数和肽链条数 肽键数 脱水数
n个氨基酸形成一条肽链
n个氨基酸形成m条肽链
3-1
3-1
2-1
2-1
n-1
n-1
9-2
9-2
n-m
n-m
n个氨基酸形成环状多肽
n
n
1.氨基酸数、肽链数、肽键数、脱水数的关系:
★规律1:肽键数=脱水数
 =氨基酸数-肽链数
练1:胰岛素分子有A、B两条肽链,A链有21个氨基酸,B链有30个氨基酸,胰岛素分子中肽键的数目是  。
练2: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数目分别是 。
练3.某蛋白分子如图所示,共有280个氨基酸构成,该蛋白含有的肽键数是   。
49
570、570
278
2.蛋白质相对分子质量的计算:
氨基酸数 氨基酸的平均分子质量 肽链条数 蛋白质相对分子质量(M)
n a 1条肽链
m条肽链
环状肽链
M=an-18(n-1)
M=an-18(n-m)
M=an-18n
★规律2:蛋白质的相对分子质量
=氨基酸的总分子质量-18×脱去水分子数
(-2×二硫键数)
练:人胰岛素有2条链共含有51个氨基酸,并含有3个二硫键,
则在形成过程中,其相对分子质量共减少了 。
练1:全世界每年有成千上万人由于吃毒蘑菇而身亡,其中鹅膏草碱就是一种毒菇的毒素,它是一种环状八肽。若氨基酸的平均分子量为128,则鹅膏草碱的分子量约为=          ;
练2:已知人胰岛素由51个氨基酸脱水而成,分子含有2条肽链和3个二硫键。则每分子的人胰岛素形成过程中,相对分子质量减少了       。
8×128-18×8=880
(51-2)×18+2×3=888
请分析下列问题:
1)每个氨基酸分子中至少含有 个氨基, 个羧基。其他的氨基和羧基来自 。
2)一条多肽链中至少含有 个氨基, 羧基。其他的氨基和羧基来自 。
3)n条多肽链中至少含有有 个氨基, 羧基。其他的氨基和羧基来自 。
1
1
R基
1
1
R基
n
n
R基
3.蛋白质分子中游离或羧基数目的计算:
★规律3: (1)1条肽链中至少含1个游离的氨基数或羧基。
(2)肽链中含游离的氨基数或羧基数
(3)环状肽中氨基或羧基数目=
=肽链条数 + R基上相应的数
=各氨基酸中氨基或羧基总数 - 肽键数
R基上相应的数
金版 小本 6.现有氨基酸800个,其中氨基总数为810个,羧基总数为808个,则由这些氨基酸合成的含有2条肽链的蛋白质共有肽键、氨基和羧基的数目依次分别为(  )
A.798、2和2 B.798、12和10
C.799、1和1 D.799、11和9

附:该蛋白分子中至少含有的氮原子、氧原子的个数依次为     。
810、818
金版学案P28
9.二硫键“—S—S—”是蛋白质中连接两条肽链的一种化学键。下图是由280个氨基酸组成的某蛋白质的结构图,对其叙述正确的是 (  )
A.该蛋白质至少有2个游离的羧基B.形成该蛋白质的过程中脱去了277个水分子C.该蛋白质至少有280个游离氨基D.该蛋白质的功能由氨基酸的数目、种类、排列顺序三方面决定
A
278
2
+ 肽链的空间结构
4.多肽种类的计算:
★规律4:假若有n种氨基酸形成一个m肽,则形成的多肽种类为:
情况一(每种氨基酸数目无限):nm种
情况二(每种氨基酸只有一个):n×(n-1)×(n-2)…. × 1种
同学们:
 你知道我们班50多个娃,一共可编排出多少种座位表?
 若本学期每种座位表都安排一次,多久要换一次座位表
练1:以21种氨基酸形成的四肽化合物为例:
(1)若每种氨基酸数目不限,形成四肽的种类有 种。
(2)若每种氨基酸只有一个,形成四肽的种类有 种。
练2:由4个丙氨酸和一个赖氨酸形成一个五肽化合物,则形成的五肽化合物的种类: 种。
214
(21×20×19×18)
5
(1)N原子数
(2)O原子数
★规律5:
5.蛋白质中各种原子数的计算:
=氨基酸数 + R基上的N原子数
=肽链数 + 肽键数 + R基上的N原子数
=氨基酸数 + 肽链数 + R基上的O原子数
=氨基酸数 × 2 - 脱水分子数 + R基上的O原子数
C、H也同样可推断。
练1:
 现有氨基酸800个,其中氨基总数为810个,羧基总数为808个,则由这些氨基酸合成的含有2条肽链的蛋白质,至少共有氮原子、氧原子的个数依次为     .
练2:分子式为C63H105O45N17S2的多肽化合物中,最多的肽键数是 个。
练3:甜味肽的分子式为C13H16O5N2 , 则甜味肽一定是一种 肽。
810、818
16

★规律2:蛋白质的相对分子质量 = 氨基酸数×氨基酸的平均分子质量
-18×脱去水分子数
★规律1:肽键数 = 脱水数= 氨基酸数-肽链数
(-2×二硫键个数)
★规律3:
(1)肽链中至少含游离的氨基数或羧基数 = 肽链条数
(2)肽链中含游离的氨基数或羧基数 = 肽链条数+R基上相应的数
(3)环状肽中氨基或羧基数目 = R基上相应的数
(1)N原子数
(2)O原子数
=氨基酸数 + R基上的N原子数
=肽链数 + 肽键数 + R基上的N原子数
=氨基酸数 × 2 - 脱水分子数 + R基上的O原子数
=氨基酸数 + 肽链数 + R基上的O原子数
★规律4:
★规律5:假若有n种氨基酸形成一个m肽,则形成的多肽种类:
情况一(每种氨基酸数目无限):nm种
情况二(每种氨基酸只有一个):n×(n-1)×(n-2)… 1种
小结

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