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(共48张PPT)
说一说生活中富含蛋白质的食物有哪些？
【温故知新】
1.细胞中含量最多的有机化合物是_______。
2.如何检测生物组织中的蛋白质？
【温故知新】
蛋白质
蛋白质
+
双缩脲试剂
→
紫色络合物
双缩脲试剂：0.1g/mL NaOH溶液
0.01g/mL CuSO4溶液
先加1mL NaOH溶液形成碱性环境，再加4滴CuSO4溶液
不需要水浴加热
第二章 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？
Proteios
拉丁文，“首要的物质”
Protein
英文，翻译为“蛋白质”
水
（70%~90%）
蛋白质
（7%~10%）
无机盐
（1%~1.5%）
脂质
（1%~2%）
糖类和核酸
（1%~1.5%）
问题探讨：
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。
1．为什么这种缝合线可以被人体组织吸收？
因为组成动物和人体的胶原蛋白是相似的物质，
这种手术缝合线能够被人体组织吸收。
2．这种缝合线发生什么样的化学变化才能被吸收？
这对你认识蛋白质的化学组成有什么启示？
蛋白质
氨基酸
被组织吸收
水解
变为小分子物质才能被吸收，初中学习过食物中的蛋白质要分解为氨基酸才能被吸收，因此说蛋白质在化学组成上应该可以分为更小的分子。
阅读教材P28图片及文字，总结：蛋白质在生命活动中有哪些作用？
一、蛋白质的功能
许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质，称为结构蛋白。例如，肌肉、头发、羽毛、蛛丝等的成分主要是蛋白质(图为肌肉纤维)。
①结构
有些蛋白质能够调节机体的生命活动，如胰岛素(图中黄色区域的部分细胞能分泌胰岛素)。
②调节（信息传递）
细胞中的化学反应离不开酶的催化。绝大多数酶都是蛋白质(图为胃蛋白酶结晶)。
③催化
有些蛋白质具有运输功能(图为血红蛋白示意图，能运输氧)。
④运输
有些蛋白质有免疫功能。人体内的抗体是蛋白质，可以帮助人体抵御病菌和病毒等抗原的侵害。
⑤免疫
一、蛋白质的功能
①结构蛋白
许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质。
如：肌肉、头发、羽毛、蛛丝等的成分主要是蛋白质。
细胞内的化学反应离不开酶的催化。若没有酶，我们无法进行呼吸作用，吃的食物也无法消化。
绝大多数酶都是蛋白质。如：唾液淀粉酶、胃蛋白酶
②催化功能
一、蛋白质的功能
酶的与底物特异性结合，专一地催化某反应。
③调节功能
有些蛋白质能够调节机体的生命活动。
如：胰岛素、生长激素等。
黄色区域的部分细胞能分泌胰岛素
有些蛋白质具有运输功能。
④运输功能
一、蛋白质的功能
血红蛋白
转运蛋白
如：血红蛋白、细胞膜上的转运蛋白等。
⑤免疫功能
有些蛋白质具有免疫功能。
人体内的抗体是蛋白质，可以帮助人体抵御病菌和病毒等抗原的侵害。
抗原
抗体
抗原-抗体结合
一、蛋白质的功能
蛋白质是生命活动的主要承担者！
功能 实例
参与组成细胞结构(结构蛋白)
催化
运输
调节(信息传递)
免疫防御
肌肉、头发、羽毛、蛛丝等
细胞中绝大多数酶
血红蛋白、转运蛋白
胰岛素、生长激素（不能口服）
抗体(不能口服)
催狗运面条
为什么蛋白质能有这么多的功能？
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。
结构
功能
决定
适应
二、蛋白质的基本单位
组成人体蛋白质的氨基酸大约有____ 种。
21
H
1.氨基酸的结构通式
二、蛋白质的基本单位
观察氨基酸的分子结构，思考下列问题。
这些氨基酸的结构具有什么共同的特点
氨基
羧基
H
—N—H
或： —NH2
或： H2N—
O
—C—OH
H原子
或：—COOH
—C—O—H
O
二、蛋白质的基本单位
观察氨基酸的分子结构，思考下列问题。
这些氨基酸的结构具有什么不同点
侧链基团不同（R基不同）
二、蛋白质的基本单位
COOH
H
NH2
R
氨基酸的结构通式：
结构特点：
C
O
OH
C
H
N
R
H
H
氨基
羧基
侧链基团
氨基
酸
a.每种氨基酸分子至少都有_____________和____________连在_________________上。
b. 这个碳原子还连接一个_________和一个侧链基团_______
c. 氨基酸的区别在于______的不同。
一个氨基
一个羧基
同一个碳原子
氢原子
R基
R基
二、蛋白质的基本单位
思考：上图中的物质是氨基酸吗？是构成人体蛋白质的氨基酸吗？
判断：组成蛋白质的氨基酸分子都符合结构通式（ ）
×
甲硫氨酸
半胱氨酸
硒代半胱氨酸
判断：蛋白质由C、H、O、N四种元素组成（ ）
×
二、蛋白质的基本单位
根据能否在人体内合成
必需氨基酸（8种）：
人体不能合成，必须从外界获取的氨基酸。
甲硫氨酸、赖氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、
苯丙氨酸、亮氨酸、色氨酸、苏氨酸
非必需氨基酸（13种）：
人体细胞能够合成的氨基酸。
甲携来一本亮色书
2.氨基酸的种类
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。
谷氨酸的Ｒ基为-Ｃ３Ｈ５Ｏ２，一分子谷氨酸含有的Ｃ、Ｈ、Ｏ、Ｎ原子数依次是多少？
５、９、４、１
以下哪些是组成人体蛋白质的氨基酸 R基是什么？
C
H
NH2
COOH
CH2
SH
C
H
NH2
COOH
CH2
SH
CH
NH2
HOOC
CH
HOOC
C
H
NH2
H
CH2
COOH
×
√
√
×
下列物质中，属于构成人体蛋白质氨基酸的是(　　)
①H2N—CH2—COOH　
②H2N—CH2—CH2OH
③
④
⑤
A．①③⑤　 B．①②③ C．②③④　 D．③④⑤
A
氨基酸的R基上也可以有氨基、羧基，还可以有其它化学基团。
二、蛋白质的基本单位
甲硫氨酸的R基是—CH2—CH2—S—CH3，它的分子式是（ ）
A.C5H11O2NS B.C3H7S
C.C4H11O2S D.C5H10O2N
√
3.根据氨基酸通式，写出下面２种氨基酸的Ｒ基
R基分别是:
－CH2 SH
－CH2 COOH
二、蛋白质的基本单位
二、蛋白质的基本单位
1.氨基酸的元素组成：
2.氨基酸的结构通式：
3.氨基酸的种类：
主要有C、H、O、N、有的还含有S
C
O
OH
C
H
N
R
H
H
C
OOH
C
H
N
R
H2
或
必需氨基酸（8种）和非必需氨基酸
甲携来一本亮色书
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。
氨基酸如何形成有功能的胶原蛋白？
氨基酸
胶原蛋白
？
三、蛋白质的结构及其多样性
三、蛋白质的结构及其多样性
阅读书本P30“蛋白质的结构及其多样性”，回答下列问题：
1.氨基酸形成肽链的方式叫什么？
2.连接两个氨基酸分子的化学键名称是什么？是如何形成的？
3.什么是二肽？什么是多肽？什么是肽链？
脱水缩合
肽键
三、蛋白质的结构及其多样性
1.肽链的形成
H2O
H2O
C
R1
C
H
H2N
O
C
R2
C
H
OH
O
N
H
＋
分析左图：
（1）两个氨基酸是如何连接起来的
（2）这种结合方式是___________
（3）两个氨基酸是通过______结构连接起来的。
（4）由两个氨基酸缩合而成的化合物叫作______。
C
R2
C
H
OH
O
N
H
＋
H
C
R1
C
H
H2N
O
OH
C
R1
C
H
H2N
O
OH
C
R2
C
H
OH
O
N
H
H
肽键
二肽
肽键
脱水缩合
点击看动画
二肽
三、蛋白质的结构及其多样性
1.肽链的形成
三、蛋白质的结构及其多样性
1.肽链的形成
—
C
H2N—
—C
|
|
H
R1
O
||
C
N—
—C
|
|
H
R2
|
H
C
—N—
—COOH
|
|
H
R3
|
H
O
||
C
—N—
—COOH
|
|
H
R3
|
H
H
＋
2H2O
—
C
H2N—
—C
|
|
H
R1
O
||
OH
OH
C
—N—
—C—
|
|
H
R2
|
H
H
O
||
三肽
脱水缩合
脱水缩合
H来自氨基和羧基
O只来自羧基
肽键
肽键
三、蛋白质的结构及其多样性
1.肽链的形成
3
.....
4
5
n
多肽：由多个氨基酸脱水缩合而成的，含有多个肽键的化合物。
肽链：多肽呈链状结构，叫做肽链。
多肽
注意：有几个氨基酸缩合而成的化合物，就叫作几肽。
三、蛋白质的结构及其多样性
1.肽链的形成
肽链：一条肽链中至少含有一个游离的—NH2和一个游离的—COOH，分别位于肽链的两端，其余的—NH2和—COOH位于R基中。
3
.....
4
5
n
三、蛋白质的结构及其多样性
三、蛋白质的结构及其多样性
思考
右图所示的是同一种三肽吗？
—
C
H2N—
—C
|
|
H
R1
O
||
C
N—
—C
|
|
H
R2
|
H
C
—N—
—COOH
|
|
H
R3
|
H
O
||
—
C
H2N—
—C
|
|
H
R3
O
||
C
N—
—C
|
|
H
R2
|
H
C
—N—
—COOH
|
|
H
R1
|
H
O
||
肽链具有一定的顺序：从肽链的氨基端到羧基端
试一试：
1.写出两种氨基酸脱水缩合的反应方程式。
2.两个氨基酸形成了几肽？脱掉了几分子水？有几个氨基和羧基？
某种脑啡肽具有镇痛作用，可以作为药物来使用，下图为脑啡肽的结构简式，据图回答：
1.脑啡肽分子是由____种氨基酸形成的，造成氨基酸种类不同的原因是________不同。
2.脑啡肽中含有____个肽键，脑啡肽的名称是_____肽，形成过程称为__________，形成过程中共脱去_____个水分子。
4
R基
4
五
脱水缩合
4
试一试
三、蛋白质的结构及其多样性
1.两个氨基酸脱水缩合形成二肽
2.二肽形成三肽、四肽······乃至多肽
3.多肽链盘曲、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质
氨基酸如何形成蛋白质：
三、蛋白质的结构及其多样性
【阅读材料】
胰岛素含有两条肽链，每条肽链均有半胱氨酸，其R基上含有巯基（-SH），2个巯基脱去H形成二硫键（-S-S-），从而将一条肽链折叠或两条链结合起来。
S
S
H2N
COOH
S
S
COOH
H2N
S
S
A链
B链
1
21
1
30
人胰岛素分子组成示意图
二硫键
三、蛋白质的结构及其多样性
【阅读材料】
氢键
三、蛋白质的结构及其多样性
【阅读材料】
血红蛋白是一种由574个氨基酸组成的蛋白质，含有4条多肽链，每条肽链的空间中都有一个血红素辅基，将肽链盘绕形成一定的空间结构。
盘曲
折叠
盘绕
聚集
氨基酸脱水缩合形成肽链
1
肽链的特定区域有规律的盘曲、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
三、蛋白质的结构及其多样性
氨基酸如何构成蛋白质呢？
1.氨基酸脱水缩合形成肽链
氨基酸
脱水缩合
多肽/肽链
2.肽链盘曲、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质分子
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。
氢键
二硫键
三、蛋白质的结构及其多样性
氨基酸如何构成蛋白质：
氨基酸
脱水缩合
多肽链
盘曲、折叠
蛋白质
一个蛋白质分子可以由一条肽链或多条肽链构成，这些肽链不呈直线，也不在同一个平面上，而是形成复杂空间结构。
三、蛋白质的结构及其多样性
人体内存在成千上万种蛋白质，这体现了蛋白质的多样性，但组成人体蛋白质的氨基酸只有21种，21种氨基酸是如何构成这多种多样的蛋白质的呢？
1.现有A、B两种氨基酸，数量不限，构成一个二肽，有几种可能？
AB BA AA BB
氨基酸种类、数目、排列顺序不同
2.现有1条肽链，盘曲折叠形成蛋白质，有几种可能？
肽链的盘曲、折叠及空间结构不同
三、蛋白质的结构及其多样性
1.蛋白质结构多样性的原因
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
A-A-A-A-A
A-A-A-A-A-A-A
A-A-A-A
A-A-A-A
B-B-B-B
C-C-C-C
A-B-C-D
B-D-C-A
C-B-D-A
三、蛋白质的结构及其多样性
2.蛋白质结构与其功能相适应
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。
正常血
红蛋白
异常血
红蛋白
谷氨酸
缬氨酸
镰状细胞贫血
三、蛋白质的结构及其多样性
2.蛋白质结构与其功能相适应
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。
正常大脑
病变大脑
四、蛋白质的变性
高温使蛋白质的空间结构变得伸展、松散
①丧失生物学活性
②水溶性下降
③更容易水解
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结构遭到破坏，从而导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象。
原因：物理因素：高温、紫外线、x射线、超声波、振荡等
化学因素：强酸、强碱、重金属盐等
结果：空间结构改变破坏，肽键没有破坏
特点：不可逆
变性后的蛋白质是否可以和双缩脲试剂发生反应？
可以，因为肽键没有被破坏。
四、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结构遭到破坏，从而导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象。
常用的加热、紫外线、酒精等方法来消毒杀菌，使细菌和病毒的蛋白质分子在物理或化学因素的作用下，原有的空间结构发生改变，从而导致细菌和病毒的蛋白质变性而失去致病性和繁殖力。
五、蛋白质的水解
四川雅安一女孩遇到“吃人菠萝”，结果吃到一半，嘴巴就吃出了血。请你解释这种现象产生的原因？
菠萝内含有菠萝蛋白酶，这种酶可以催化口腔黏膜中的蛋白质分解，带来刺痛扎嘴的感觉，严重时可能引起口腔出血甚至过敏反应。
五、蛋白质的水解
蛋白质的水解：指蛋白质在水解酶的催化作用下水解过程的统称。
（1）蛋白质的完全水解
蛋白质
各种氨基酸混合物
蛋白酶
（2）蛋白质的部分水解
蛋白质
各种氨基酸混合物和小分子肽段混合物
蛋白酶
1.酸水解
2.碱水解
3.酶水解
六、蛋白质盐析
在鸡蛋清中加一些食盐，会看到白色絮状物，兑水稀释后絮状物消失。
加入清水稀释
盐析：蛋白质在某些盐（如氯化钠、硫酸钠等）的溶液中溶解度降低而析出的现象，降低盐溶液浓度后，蛋白质又会重新溶解。
原因：轻金属盐的加入使得蛋白质的溶解度降低
结果：蛋白质析出
特点：蛋白质的结构没有发生变化，可逆，加水后絮状物消失
蛋白质
蛋白质的功能
结构
催化
运输
免疫
调节
生命活动的主要承担者
蛋白质的结构
相适应
基本单位
氨基酸
结构通式
C
O
OH
C
H
N
R
H
H
脱水缩合
多肽链中氨基酸排序
多肽链盘 曲 、折叠
多肽链进一步地盘绕
主链
R基团
不同肽链之间相连
空间结构
被破坏
变性
失去
蛋白质水解
蛋白质盐析

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