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(共54张PPT)
第2章
组成细胞的分子
第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者
本节聚焦
怎样理解蛋白质是生命活动的主要承担者？
氨基酸的结构有什么特点？
为什么细胞中蛋白质的种类如此多样？
教材编写逻辑
蛋白质是生命活动的主要承担者
蛋白质的功能
蛋白质的基本组成单位——氨基酸
蛋白质的结构及其多样性
结构蛋白：构成细胞和生物体结构的重要物质
调节机体的生命活动，如胰岛素
催化作用：绝大多数酶都是蛋白质
运输功能：如血红蛋白
免疫功能：如抗体
每种氨基酸至少都含有一个氨基（—NH2）和一个羧基（—COOH），并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团，这个侧链基团用R表示。各种氨基酸之间的区别在于R基的不同。
在人体中，组成蛋白质的氨基酸有21种。分为必需氨基酸（8种）和非必需氨基酸。
教材编写逻辑
蛋白质是生命活动的主要承担者
蛋白质的功能：
蛋白质的基本组成单位——氨基酸
蛋白质的结构及其多样性
氨基酸的种类：
氨基酸的结构特点：
参与组成细胞结构、催化、运输、信息传递、防御等。
教材编写逻辑
蛋白质是生命活动的主要承担者
蛋白质的功能
蛋白质的基本组成单位——氨基酸
蛋白质的结构及其多样性
一个氨基酸分子的羧基（—COOH）和另一个氨基酸分子的氨基（—NH2）相连接，同时脱去一分子的水，这种结合方式叫作脱水缩合。
组成一种蛋白质的氨基酸数目可能成千上万，氨基酸形成肽链时，不同种类氨基酸的排列顺序千变万化，肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别，因此，蛋白质分子的结构极其多样
根据图片分析蛋白质的功能
免疫功能
运输功能
调节功能
结构蛋白
催化作用
细胞的各项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！
“氨基酸”代表了其分子结构中的主要部分，即氨基和羧基。
思考·讨论：氨基酸的结构特点
1、这些氨基酸的结构具有什么共同的特点？　
2、“氨基酸”这一名词与其分子结构有对应的关系吗？
甘氨酸
缬氨酸
H2N－C－C－OH
H
O
CH3
丙氨酸
H2N－C－C－OH
H
H
O
H2N－C－C－OH
H
CH
CH3
CH3
O
羧基
氨基
侧链基团（R基）
氢原子
氨基酸的结构通式与结构特点
氨基酸的结构特点：每种氨基酸分子　 　都含有一个氨基和一个羧基，且都有一个氨基和一个羧基连接在 　　　　 上。这个碳原子还连接一个 和一个 。
氨基酸之间的区别在于 。
C
R
C OH
O
N
H
H
H
或简写成：
H2N－CH－COOH
R
至少
同一个碳原子
R基不同
侧链基团
H原子
分析：氨基酸的“R基”与组成元素
下面是几种氨基酸的结构式，请找出它们的“R基”，并归纳氨基酸的组成元素。
每种氨基酸分子都只有有一个氨基和一个羧基吗？
甘氨酸
一个H原子
氨基酸由C、H、O、N组成，有的还含S等。
最简单的氨基酸是 ，它的侧链基团是 。
R基中可能有氨基、羧基。
氨基酸的种类
组成人体蛋白质的氨基酸有 种。
人体细胞不能合成的氨基酸称为 氨基酸，包括缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、蛋(甲硫）氨酸、色氨酸、苏氨酸、赖氨酸八种。另外13种氨基酸是人体细胞能够合成的，叫作 氨基酸。
21
必需
非必需
在右列分子中，属于组成生物体蛋白质的氨基酸是（ ）
A.①②④ B.①④⑤ C.①③⑤ D.②③⑤
C
已知苯丙氨酸的分子式是C9H11NO2，那么该氨基酸的R基是（ ）
A.—C7H7O B.—C7H7
C.—C7H7N D.—C7H5NO
B
思考·讨论：氨基酸怎样构成蛋白质
1．从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次？
氨基酸
脱水缩合
多肽
（链）
盘曲折叠
有一定空间结构的蛋 白质（多肽）
多条多肽
成熟的蛋白质
通过形成氢键、二硫键
通过形成二硫键等相互结合
形成肽键
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思考·讨论：氨基酸怎样构成蛋白质
2.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。
归纳：蛋白质的水解与合成
蛋白质
多肽
氨基酸
初步水解
彻底水解
（胃、胰）
蛋白酶
（肠）肽酶
蛋白质
多肽
氨基酸
脱水缩合
盘曲折叠
肽键
氢键、二硫键
思考·讨论：氨基酸怎样构成蛋白质
3.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）。
10个氨基酸能够组成2110条互不相同的长链。
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，是蛋白质种类多种多样的原因。
归纳：蛋白质结构具有多样性的原因
从氨基酸的角度看，是由于组成蛋白质的氨基酸的 种类、数目、排列顺序 不同；
从多肽的角度看，是由于肽链盘曲折叠方式及其形成的 空间结构 千差万别，构成蛋白质的肽链条数不同。
如图表示二肽分子的结构，①②③④中代表肽键的是（ ）
A.① 　　　B.② 　　　 C.③ 　　　 D.④
C
如图所示为某多肽化合物，关于其组成部分数目的判断，错误的是
A.1个氨基 　B.2个羧基　　　　C.2个肽键 D.3种R基
D
根据教材分析蛋白质结构与功能间的关系
蛋白质结构和功能间具有怎样的联系？
蛋白质能承担多种多样功能的基础是什么？
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。
蛋白质的结构具有多样性
与社会的联系：蛋白质的变性
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。
引起蛋白质变性的理化因素：高温、强酸、强碱、酒精和重金属盐等
应用：酒精消毒、巴氏灭菌法、鸡蛋和肉类煮熟后再吃更易消化等。
提醒：变性不影响肽键，变性的蛋白质还能与双缩脲试剂发生紫色反应。变性一般是不可逆的。
本节知识网络
元素
氨基酸
多肽（链）
蛋白质
C、H、O、N、（S）
种类：约 种， 种人体不能合成的称为 氨基酸
结构特点：每种氨基酸 都含有一个 和一个 ，并且都有一个 和一个 连接在 上。这个C还连接一个 和一个 （ 基）。
脱水缩合
盘曲折叠
结构通式：
结构多样是功能多样的基础
结构与功能相适应，结构改变（变性、氨基酸序列改变等），导致功能改变。
21
8
必需
至少
氨基
氢原子
同一个碳原子
羧基
氨基
羧基
侧链基团
R
重要概念：
组成人体蛋白质的氨基酸有21种，其中有8种是人体细胞不能合成的，它们是赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋（甲硫）氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸，这些氨基酸必须从外界环境中获取，因此，被称为 。
一个氨基酸分子的羧基（—COOH）和另一个氨基酸分子的氨基（—NH2）相连接，同时脱去一分子的水，这种结合方式叫作 。
连接两个氨基酸分子的化学键叫作 。由多个氨基酸缩合而成的，含有多个肽键的化合物，叫作 。多肽通常呈链状结构，叫作 。
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。
必需氨基酸
脱水缩合
肽键
多肽
肽链
蛋白质变性
重要结论：
蛋白质是生命活动的 者：
许多蛋白质是 的重要物质，称为结构蛋白；
细胞中的化学反应离不开 的催化，绝大多数酶都是蛋白质；
有些蛋白质能够 ，如胰岛素；
有些蛋白质具有 ，如血红蛋白；
有些蛋白质有 ，如抗体。
主要承担
构成细胞和生物体结构
酶
调节机体的生命活动
运输功能
免疫功能
重要结论：
蛋白质是以 为基本单位构成的生物大分子。
在人体中，组成蛋白质的氨基酸有 种。 每种氨基酸 都含有一个 和一个 ，并且都有 连接在同一个 上。 还连接 和 。各种氨基酸之间的区别在于 。
氨基酸发生 反应产生多肽，多肽再 形成具有一定空间结构的蛋白质分子。
氨基酸间由 连接，蛋白质的空间结构依靠 键等维持。
氨基酸
21
至少
氨基
羧基
一个氨基和一个羧基
碳原子
这个碳原子
一个氢原子
一个侧链基团
R基的不同
脱水缩合
盘曲、折叠
肽键
氢键、二硫
重要结论：
在细胞内，组成一种蛋白质的氨基酸 可能成千上万，氨基酸形成肽链时，不同 氨基酸的 千变万化，
肽链的 方式及其形成的 千差万别，许多蛋白质分子都含有 条肽链，因此，蛋白质分子的结构极其多样。
每一种蛋白质分子都有与它所承担功能 的独特结构，如果 改变或 改变（变性），就可能会影响其功能。
数目
种类
排列顺序
盘曲、折叠
空间结构
两条或多
相适应
氨基酸序列
蛋白质的空间结构
（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。 （ ）
（5）蛋白质具有催化、免疫、遗传、调节等各种功能(　　)
（6）氨基酸分子的氨基和羧基都连在同一个碳原子上(　　)
（7）含有两个肽键的化合物叫作二肽(　　)
√
×
×
√
×
×
×
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
3．下列物质中，属于构成蛋白质的氨基酸的是 （ ）
A
A
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
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。
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。
B
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。
不能，因为氨基酸的排列顺序决定了脑啡肽的功能。
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基酸的种类和含量。这是为什么？
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。
C
H
COOH
R1
C
H
NH2
COOH
R2
NH2
C
O
H
N
H
OH
氨基酸之间的脱水缩合反应
氨基酸之间的脱水缩合反应
C
H
R1
NH2
OH
C
O
H2O
C
H
COOH
R2
H
N
H
C
脱水缩合：一个氨基酸分子的 与另一个氨基酸分子的 相连接，同时脱去 。
连接两个氨基酸分子的化学键叫作 。
由两个氨基酸缩合而成的化合物，叫作 。
H
R1
NH2
C
O
C
H
COOH
R2
H
N
H2O
二肽
肽键
氨基酸之间的脱水缩合反应
肽键
二肽
—NH2
—COOH
一分子的水
肽键
C
H
COOH
R3
H
N
OH
H
C
C
H
R1
NH2
C
O
C
H
R2
H
N
O
二肽
H2O
H2O
氨基酸之间的脱水缩合反应
C
C
H
R1
NH2
C
O
C
H
R2
H
N
O
肽键
二肽
C
H
COOH
R3
H
N
H2O
肽键
三肽
由多个氨基酸分子脱水缩合而成的含有多个肽键的化合物，叫多肽。
多肽通常是链状的，称肽链。
H2O
氨基酸之间的脱水缩合反应
拓展：氨基酸之间形成氢键
多肽链中的一个肽键和相隔若干的另一个肽键之间可以形成氢键，这些氢键使多肽链发生盘曲折叠。
拓展：氨基酸之间形成二硫键
脱掉H2
当构成多肽的氨基酸的R基中存在-SH（巯基）时，两个—SH可以脱去H2的同时形成一个二硫键，使多肽发生进一步的折叠。
血红素中的亚铁离子可与氧结合，起到运输氧气的作用。
拓展阅读：血红蛋白运氧原理
拓展阅读：肌肉结构及运动原理
肌肉收缩与舒张主要依靠肌细胞中的肌动蛋白与肌球蛋白。
拓展阅读：胰岛素调节血糖的原理（信息传递）
胰岛素通过与靶细胞表面特异性受体结合、给靶细胞传递信息，促进靶细胞对糖的摄取和利用，以达到降血糖的作用。
拓展阅读：抗体与抗原能够特异性结合
抗体通过与抗原特异性结合达到免疫作用。
抗体具有特异性，只能对抗与它自身结构相契合的抗原。
备课资源
20种氨基酸的结构
氢键
蛋白质结构多样性决定蛋白质功能多样
拓展：胰岛素的结构
拓展：某种胰岛素中的二硫键
拓展阅读：卤水点豆腐的原理
卤水又叫盐卤，主要成分氯化镁,其次是氯化钠、氯化钾等,还含微量元素。
替代品：
葡萄糖酸内酯、
石膏（硫酸钙）
拓展阅读：蛋白质的盐析
盐将蛋白质分子周围的水分子抢走导致蛋白质析出，蛋白质本身的结构和性质不变。
例如：蛋清中加食盐会出现白色絮状物，这是析出的蛋白质，兑水稀释后，絮状物消失。盐析是可逆的。
拓展阅读：制作咸鸭蛋的原理
盐能降低蛋白质在水中的溶解度，使蛋白质沉淀出来，这个作用化学家称之为"盐析"。作为乳化剂的蛋白质被盐析以后，乳浊液被破坏了，那些原来分散成极小的油滴，彼此就互相聚集起来 ，变成大油液。由于蛋黄中脂肪的含量高达31%左右，因此一煮熟以后，就使得整个蛋黄变成油滋滋的
拓展阅读：松花蛋的制作原理
强碱（氢氧化钠、氢氧化钾）从蛋壳外渗透到蛋黄和蛋清中，与其中的蛋白质作用，致使蛋白质分解、凝固并放出少量的硫化氢气体。同时，渗入的碱进一步与蛋白质分解出的氨基酸发生中和反应，生成的盐的晶体以漂亮的外形凝结在蛋清中，像一朵一朵的“松花”。而硫化氢气体则与蛋黄和蛋清中的矿物质作用生成各种硫化物，于是蛋黄、蛋清的颜色发生变化，蛋黄呈墨绿色，蛋清呈特殊的茶绿色。食盐可使皮蛋收缩离壳，增加口感和防腐等。而茶叶中的单宁和芳香油，可使蛋白质凝固着色和增加皮蛋的风味。
配方：纯碱、生石灰、食盐、红茶末、氯化锌。
你能够说出多少种富含蛋白质的食品？
（3）肉蛋类食品：
（1）大豆制品：
豆腐、豆浆、腐竹等；
（2）奶类制品：
奶粉、酸奶、牛奶等；
牛、羊肉、鸡蛋等。
你会区分各种丝状物吗？
蚕丝、羊毛的主要成分为蛋白质；棉、麻的主要成分为纤维素

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