资源简介

(共22张PPT)
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
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。
讨论
1.为什么这种缝合线可以被人体组织吸收？
2.这种缝合线发生什么样的变化才能被吸收？
一、蛋白质的功能
组成细胞的有机物中含量最多的就是蛋白质。
从化学角度看，蛋白质也是目前已知的结构最复杂、功能最多样的分子。
细胞核中的遗传信息，往往要表达成蛋白质才能起作用。
蛋白质是生命活动的主要承担者
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)。
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)。
调节
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)。
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)。
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。
免疫
一、蛋白质的功能
总体来说，蛋白质是细胞的基本组成成分，具有参与组成细胞结构、催化、运输、信息传递、防御等重要功能。可以说，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
二、蛋白质的基本组成单位——氨基酸
蛋白质能够承担如此多样的功能，这与蛋白质的多样性有关。统计，生物界的蛋白质种类多达1010——1012种。
为什么蛋白质能有这么多的种类和这么多的功能？
这与他们的组成和结构有什么关系？
蛋白质是一类生物大分子，种类多种多样。蛋白质必须经过消化，成为各种氨基酸，才能被人体吸收利用。
作为手术缝合线的胶原蛋白之所以能被人体组织吸收，是因为胶原蛋白被分解为可以被人体吸收的氨基酸。
蛋白质的基本组成单位——氨基酸
非必需氨基酸：
必需氨基酸：
组成人体蛋白质的21种氨基酸
蛋（甲硫）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
共13种，人体细胞能够合成的氨基酸
共8种，人体细胞不能合成的氨基酸
（甲 携 来 一 本 亮 色 书）
（1）氨基酸的种类：
21种
（婴儿9种，组氨酸）
二、蛋白质的基本组成单位——氨基酸
二、蛋白质的基本组成单位——氨基酸
这些氨基酸结构具有什么共同特点？
1.元素组成：
主要是C、H、O、N，有些含S、Se等
2.结构简式：
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、这个碳原子上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。
3、各种氨基酸之间的区别在于R基的不同。
二、蛋白质的基本组成单位——氨基酸
判断下列分子是不是氨基酸？如果是的话，R基是什么，共有的部分是什么？
C
COOH
CH3
HOOC
H
C
NH2
CH3
H2N
H
C
H
HOOC
H
CH2
NH2
C
NH2
HOOC
H
CH2
NH2
CH
NH2
HOOC
CH
NH2
HOOC
1
2
3
4
5
×
×
×
√
√
　课堂练习　
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
　课堂练习　
√
21种氨基酸是如何形成种类繁多的蛋白质的呢？
蛋白质是以氨基酸为基本单位构成的生物大分子。
由许多氨基酸分子通过脱水缩合形成肽键相连而成。
三、蛋白质的结构及其多样性
蛋白质的结构层次
1.脱水缩合：
一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接，同时脱去一分子的水，这种结合的方式叫脱水缩合。连接两个氨基酸分子的化学键叫作肽键。由两个氨基酸缩合而成的化合物叫作二肽。
－
OH
‖
O
－C－C
R2
H
－
－
－N
H
－
－C
－C
R1
H2N
H
－
－
‖
O
OH+
－
H
三、蛋白质的结构及其多样性
2.肽命名原则：
由几个氨基酸脱水缩合构成，就称为几肽。
肽键
－C－COOH
R3
H
－
－
－N
H
－
‖
O
－C
R1
H2N
H
－
－
－C
－C－C
R2
H
－
－
－N
H
－
‖
O
三肽
H来自氨基和羧基
1
O来自羧基
2
三、蛋白质的结构及其多样性
肽键
脱出来的H2O
以此类推，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。
氨基酸脱水缩合过程分析
(1)参与脱水缩合的部位：一个氨基酸氨基中的—H和另一个氨基酸羧基中的—OH。
(2)H2O中H和O的来源：H既来自氨基又来自羧基，O只来自羧基。
(3)—NH2和—COOH的数量和位置：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。
三、蛋白质的结构及其多样性
1.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
　课堂练习　
2.肽链的连接方式：
----二硫键
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。
—SH
—SH
+
—S—S—
+
2H
三、蛋白质的结构及其多样性
蛋白质的结构层次：
三、蛋白质的结构及其多样性
3.蛋白质结构多样性的原因：
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
多肽链盘曲、折叠的方式及其形成的空间结构千差万别
三、蛋白质的结构及其多样性
结构决定功能。蛋白质结构多样，所以蛋白质功能多样性。
3.蛋白质结构多样性的原因：
每一种蛋白质分子都有与他所承担功能相适应的独特的结构。
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。
三、蛋白质的结构及其多样性
缬氨酸
组氨酸
亮氨酸
苏氨酸
脯氨酸
谷氨酸
谷氨酸
赖氨酸
缬氨酸
组氨酸
亮氨酸
苏氨酸
脯氨酸
缬氨酸
谷氨酸
赖氨酸
正常红细胞
运氧能力强
镰状红细胞
运氧能力弱
镰状细胞贫血的病因
蛋白质变性及其运用：
蛋白质在某些物理或化学因素作用下，其特定的空间构象被破坏，肽链未发生断裂，从而导致其理化性质改变和生物活性丧失的现象。
酒精消毒（化学因素）
加热（物理因素）
导致变性的因素：高温、强酸、强碱、重金属离子、酒精
绝大多数变性是不可逆的。变形后更容易消化。
三、蛋白质的结构及其多样性
蛋白质
基本单位
元素 组成
功能
基本元素：C、H、O、N，有的含有S等元素
结构 层次
氨基酸
形成键：
氨基酸
多肽或肽链
蛋白质（空间结构）
脱水缩合
盘曲折叠
肌肉纤维等
结构蛋白
绝大多数酶
催化功能
膜转运蛋白
运输功能
胰岛素等
调节功能
免疫功能
抗体等
种类
约21种
结构通式
肽键
　课堂小结　

展开更多......

收起↑