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蛋白质是生命活动的主要承担者
人教版 必修1 第二章 第4节
蛋白质是生命活动的主要承担者
为什么说蛋白质是生命活动的主要承担者？它具有哪些的功能？
阅读课本28-29页，小组讨论，找出蛋白质功能及实例，画下来。每一大组派代表写出一项蛋白质的功能及常见例子。
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，称为结构蛋白。P28
2、信息传递（调节作用）：
有些蛋白质能够起到信息传递，调节机体的生命活动的作用,比如胰岛素。P28
胰岛B细胞分泌胰岛素
胰岛素
一、蛋白质的功能
3、催化作用：
酶是一类生物催化剂，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。P28
蛋白质
胃蛋白酶
多肽
胃蛋白酶结晶
一、蛋白质的功能
4、运输作用：
有些蛋白质具有运输功能，比如，血红蛋白能运输氧。P28
血红蛋白
血红素
铁原子
氧原子
多肽
一、蛋白质的功能
5、防御作用：
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。P28
抗体
一、蛋白质的功能
蛋白质是生命活动的主要承担者。
蛋白质
的功能
01
结构蛋白
02
酶—催化作用
03
运输作用
04
信息传递作用
05
防御作用
一、蛋白质的功能
二、蛋白质的基本组成单位——氨基酸及其种类
民间有一种说法叫“吃啥补啥”，吃猪肉，长猪肉？吃牛肉长牛肉？你怎么看？
无论你吃的什么肉，最终都会变成人肉。
二、蛋白质的基本组成单位——氨基酸及其种类
蛋白质基本单位：
氨基酸 P29
甘氨酸
缬氨酸
丙氨酸
亮氨酸
2.“氨基酸”这一名词与其分子结构有对应关系吗？
思考：
1.这些氨基酸的结构具有什么共同特点？
二、蛋白质的基本组成单位——氨基酸及其种类
氨基酸的结构通式：
H2N
COOH
C
R
H
氨基
羧酸
氢原子
侧链基团
蛋白质基本单位：
氨基酸
一个“中心” ，三个“基本点”，一个可变点。
氨基和羧基的数量：
结构特点：P29
每种氨基酸至少都含有一个氨基（—NH2）和一个羧基（—COOH）；
氨基和羧基的连接位置：
都有一个氨基（—NH2）和一个羧基（—COOH）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。
氨基酸不同的决定因素：
R基的不同
N
H
H
C
OH
O
C
R
H
氢原子
侧链基团
氨基
羧酸
二、蛋白质的基本组成单位——氨基酸及其种类
R
C
H
氨基
羧基
氨基酸
H2N
N
H
H
COOH
C
OH
O
氨基
羧酸
结构特点：
二、蛋白质的基本组成单位——氨基酸及其种类
H2N
C
H
H
C
OH
O
H2N
C
H
CH
C
OH
O
CH3
CH3
H2N
C
H
CH
C
OH
O
CH3
CH3
CH2
H2N
C
H
CH3
C
OH
O
H2N
C
H
CH3
C
OH
O
CH2
二、蛋白质的基本组成单位——氨基酸及其种类
甘氨酸
缬氨酸
丙氨酸
亮氨酸
判断下列分子是不是组成蛋白质的氨基酸？
如果是的话，R基是什么？
COOH
H
H2N
C
C
OH
O
CH2
天冬氨酸
H2N
C
NH
NH
CH2
CH2
C
N
H
H
H
C
OH
O
精氨酸
二、蛋白质的基本组成单位——氨基酸及其种类
二、蛋白质的基本组成单位——氨基酸及其种类
例1.下列物质中，属于构成蛋白质的氨基酸是（ ）
例2.组成生物体蛋白质的氨基酸中，酪氨酸几乎不溶于水，而精氨酸则易溶于水，这种差异的产生取决于( )
A.两者的R基组成不同 B.酪氨酸的氨基多
C.两者的结构完全不同 D.精氨酸的羧基多
A
A
氨基酸的分类：P30
（1）必需氨基酸：
人体细胞不能合成的，必须从外界环境中获取的氨基酸。
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
成人必需氨基酸（8种）：
婴儿必需氨基酸（9种）：
组氨酸
（甲携来一本亮色书）
（2）非必需氨基酸：
人体细胞能合成的氨基酸。
二、蛋白质的基本组成单位——氨基酸及其种类
组成蛋白质的氨基酸大约有21种；
三、蛋白质的结构及其多样性
氨基酸结合方式——脱水缩合：P30
N
H
H
C
OH
O
C
R
H
N
H
H
C
OH
O
C
R
H
N
H
H
C
O
C
R
H
N
H
C
OH
O
C
R
H
H2O
肽键
二肽
N
H
H
C
OH
O
C
R
H
N
H
H
C
O
C
R
H
N
H
C
OH
O
C
R
H
肽键
二肽
OH
N
H
H
C
OH
O
C
R
H
H
三、蛋白质的结构及其多样性
氨基酸结合方式——脱水缩合：P30
H2O
N
H
C
OH
O
C
R
H
N
H
H
C
O
C
R
H
N
H
C
O
C
R
H
肽键
二肽
三、蛋白质的结构及其多样性
氨基酸结合方式——脱水缩合：P30
H2O
肽键
H2O
三肽
蛋白质是以氨基酸为基本单位构成的生物大分子。
氨基酸分子通过脱水缩合的方式进行连接。
脱水缩合：
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。
N
H
H
C
O
C
R
H
N
H
C
O
C
R
H
肽键
N
H
C
OH
O
C
R
H
H2O
肽键
三肽
由多个氨基酸缩合而成的，含有多个肽键的化合物，叫做多肽（肽链）。
三、蛋白质的结构及其多样性
氨基酸结合方式——脱水缩合：P30
H2O
三、蛋白质的结构及其多样性
例3 成蛋白质的氨基酸之间的肽键结构式是( )
A. NH--CO B. --NH--CO--
C. --NH2 --COOH-- D. NH2 —COOH
例4 下图中氨基酸分子的个数（ ）
B
5
蛋白质结构层次： P30
三、蛋白质的结构及其多样性
S
S
S
S
S
S
两条或多条肽链可以通过二硫键相互结合在一起。
A链
B链
蛋白质结构层次：以血红蛋白为例P31
氨基酸之间脱水缩合形成肽链
一条肽链的特定区域进行有规律的盘曲、折叠
这条肽链进一步盘绕形成一定的空间结构
四条肽链聚集在一起形成复杂的空间结构
三、蛋白质的结构及其多样性
蛋白质多样性的原因：
三、蛋白质的结构及其多样性
① —□—□—□—□—□—□—
—○—○—○—○—○—○—
氨基酸的种类不同，构成的肽链不同
② —□—□—□—□—□—
—□—□—□—□—
氨基酸的数目不同，构成的肽链不同
③ —□—○—○—□—○—
—○—□—○—□—○—
氨基酸的排列次序不同，构成的肽链不同
④ 肽链的盘曲、折叠方式及形成的空间结构不同，构成的蛋白质不同（多肽无活性，只有形成蛋白质才具有活性）
蛋白质多样性的原因：P31
氨基酸水平:
氨基酸种类不同
氨基酸数目不同
氨基酸排列顺序不同
多肽水平：
多肽链空间
结构不同
三、蛋白质的结构及其多样性
肽链多种
多样
蛋白质结构
多种多样
异常
？
镰刀形贫血症： P31
谷氨酸
缬氨酸
异常
两面凹的圆盘状
镰刀状
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。P31
三、蛋白质的结构及其多样性
蛋白质变性： P32
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。
高温
辐射
强酸
强碱
酒精
重金属盐
三、蛋白质的结构及其多样性
四、蛋白质的相关计算
C
C
H2N
R1
H
O
N
H
C
R2
H
C
O
N
H
C
H
R3
COOH
C
C
H2N
R1
H
O
N
H
C
R2
H
C
O
N
H
C
H
R3
C
O
N
H
C
R4
H
COOH
C
C
H2N
R1
H
O
N
H
C
R2
H
COOH
二肽
三肽
四肽
脱去水分子数
1
2
3
肽键数
1
2
3
规律一:肽键数=脱去水分子数
四、蛋白质的相关计算
氨基酸
肽键
8
肽键数
8
6
规律一:肽键数=脱去水分子数=氨基酸数-肽链数
7
氨基酸数
肽链数
1
2
四、蛋白质的相关计算
例4 一条肽链上有30个肽键，那么形成这条肽链的氨基酸分子数及形成过程中生成的水分子数分别为（ ）
A、31和31 B 、30和29
C 、31和30 D 、30和30
例5 一个蛋白质分子有两条肽链构成，共有360个氨基酸，则这个蛋白质分子含有的肽键数目是（ ）
A 、360 B 、359 C、358 D、2
C
C
四、蛋白质的相关计算
……
—COOH
R3
Rn-2
Rn-1
Rn
—COOH
H2N—
R2
—COOH
R1
H2N—
一条肽链中至少含有一个—NH2和一个—COOH
—COOH
H2N—
……
……
……
……
……
……
……
n条肽链中至少含有 n个—NH2和 n个—COOH
分别位于肽链的两端
规律二:至少的氨基数=至少的羧基数= 肽链数
四、蛋白质的相关计算
A链
B链
例6.请仔细观察下图，该图中不包括R基在内，含有几个氨基和羧基？
羧基1
氨基1
例7.下图的两条肽链组成的蛋白质呢
至少氨基____个,至少羧基___个
2
2
例8.如果是三条肽链组成的蛋白质至少的氨基___个,至少的羧基___个.
3
3
四、蛋白质的相关计算
例9. 组成生物体某蛋白质的20种氨基酸的平均相对分子质量为128，一条含有100个肽键的多肽链的分子量为多少？
蛋白质分子量＝101×128 100×18＝11128。
规律三： 蛋白质相对分子质量 =
氨基酸相对分子质量×氨基酸数—18×脱去水分子数
四、蛋白质的相关计算
规律三： 蛋白质相对分子质量 =
氨基酸相对分子质量×氨基酸数—18×脱去水分子数
规律一:肽键数=脱去水分子数=氨基酸数-肽链数
规律二:至少的氨基数=至少的羧基数= 肽链数
小结
总结
多肽
氨基酸
基本单位
功能多样性
肽键
催化作用
防御作用
运输作用
元素组成
蛋白质
C、H、O、N等
化学键
脱水缩合
盘曲 折叠
结构多样性
信息传递
结构蛋白
氨基酸
空间结构
种类
排列顺序
数目

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