2.4蛋白质是生命活动的主要承担者课件(共69张PPT1份 视频)-人教版(2019)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69张PPT1份 视频)-人教版(2019)必修1

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课堂提问1.生命系统的结构层次。2.原核生物和真核生物的主要区别。3.蓝细菌能进行光合作用的原因。4.细胞干重中含量最多的有机物是。5.蛋白质的检测和观察。6.糖类的分类、功能。细胞中的脂质。2.生命系统的结构层次细胞组织器官系统个体种群群落生态系统生物圈5.原核生物和真核生物有无以核膜为界限的细胞核。原核细胞和真核细胞主要区别: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阐明生命现象的规律,必须建立在阐明生物大分子结构的基础上。——中国科学院院士邹承鲁1.分析蛋白质结构多样性与功能多样性的关系,了解蛋白质是生命活动的主要承担者,认同蛋白质与人体营养、健康等关系密切。
2.通过比较不同氨基酸的结构,应用不完全归纳得出氨基酸的结构通式与特点,了解氨基酸的连接方式、形成多肽(tai)链或蛋白质分子的过程。
学习目标
导入新课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。胶原蛋白线传统缝合线导入新课保护皮肤,提高皮肤的弹性。骨骼中有机物的70%-80%是胶原蛋白。胶原蛋白能使眼睛能够透光,眼角膜保持透明。导入新课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。变为小分子物质。蛋白质在化学组成上应该可以分为更小的分子。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?思考题兔体内含有a种蛋白质,狼吃了兔之后,经过消化吸收进入狼体内的兔蛋白质有多少种?A.0 B.大于0且小于a C.等于a D.大于a导入新课很多食品的包装上都会标有营养成分表,观察会发现蛋白质是许多食品的重要成分。导入新课想一想:哪些食品富含蛋白质 (1)大豆制品; (2)奶类制品;(3)肉蛋类食品。食物中的蛋白质在消化道中被消化成氨基酸,才能被人体吸收。蛋白质的含量水(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%)1、蛋白质的含量:组成细胞的有机物中含量最多的就是蛋白质。1.结构蛋白蛋白质的功能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、羽毛、头发、蛛丝等的成分主要是蛋白质。酶的与底物特异性结合,专一地催化某反应。2.催化蛋白质的功能丝氨酸蛋白酶胃蛋白酶结晶2、催化作用:细胞内的化学反应离不开酶的催化。绝大多数酶都是蛋白质。3.运输蛋白质的功能红细胞的主要成分:血红蛋白,运输氧气以血红蛋白特定的空间结构及其动态变化为基础。3、运输作用:有些蛋白质具有运输载体的功能。如血红蛋白、载体蛋白。血红蛋白结构示意图细胞膜上的载体蛋白红细胞4.免疫功能蛋白质的功能4、免疫功能:有些蛋白质可以帮助人体抵御病菌、病毒。免疫过程中产生的抗体,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。如抗体。抗体抗原5.调节作用蛋白质的功能胰岛素5、调节作用:有些蛋白质能够调节机体生命活动。细胞间传递信息的调节蛋白,通过蛋白质间的特异性结合,实现信息的精准传递。1.结构蛋白:2.催化:3.运输:4.免疫:5.调节:如肌肉、头发、羽毛、蛛丝等的成分主要是蛋白质。绝大多数酶是蛋白质。如血红蛋白运输氧。如抗体具有免疫功能。如胰岛素能传递信息,调节机体的生命活动。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。蛋白质的功能——谐音法记忆随堂检测(1)性激素的化学本质是蛋白质(  )(2)蛋白质具有催化、免疫、遗传、调节等各种功能(  )(3)蛋白质是目前已知的结构最复杂、功能最多样的分子(  )×1.辨析易错易混×√知识点突破2.下列哪项不是蛋白质在人体内的生理功能(  )A.生物体和细胞的“建筑”材料B.酶的主要成分C.组织修复的原料D.能量的主要来源随堂检测知识点突破酶绝大多数是蛋白质,极少的为RNA组织蛋白D主要能源物质是糖类教材P30氨基酸的种类非必需氨基酸:必需氨基酸:甲硫氨酸,赖氨酸,缬xie氨酸,异亮氨酸,苯丙氨酸,亮氨酸,色氨酸,苏氨酸。组氨酸(甲 来 写 一 本 亮 色 书)(一)人体内的21种氨基酸共13种,人体可自身合成的氨基酸(8种;婴儿9种),人体不能自身合成的氨基酸评价蛋白质食品营养价值的主要依据是必需氨基酸的种类和含量①氨基酸的元素组成有什么共同特点?思考 讨论氨基酸C、H、O、N(S,Se硒)甲硫氨酸①氨基酸的结构具有什么共同特点?CCCC氨基羧基思考 讨论氨基酸羧基或:—COOHO化学结构式:—C—OH由一个碳原子,两个氧原子,一个氢原子组成由一个氮原子,两个氢原子组成或:—NH2或:H2N—H化学结构式:—N—H氨基书写提醒氨基酸酸氨基CHHHHCOOHNH2HR结构通式氨基酸“氨基酸”代表了氨基酸分子结构中的主要组成部分——氨基和羧基。羧基中的氢氧键(O-H)易断裂,生成H+,呈酸性,所以称为氨基酸。酸氨基“氨基酸”这一名词与其分子结构有对应关系吗?思考 讨论氨基酸①数量上:每种氨基酸分子至少都含有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH)②位置上:并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。③R基不同,氨基酸则不同。结构特点:结构特点氨基酸课堂提问1.氨基酸分子的结构通式。2.蛋白质的功能。3.氨基酸的分类。4.氨基酸的结构特点。NH2H2NNHHNHHNHHCOOHC OHOC O HOHOOC氨基羧基特别提醒 氨基、羧基、R基的正确书写格式分别为:—NH2、—COOH、—R(千万不要忘记原子团前要有短线“—”)书写提醒氨基酸以下哪些是组成蛋白质的氨基酸 R基是什么?CHNH2COOHCH2SHCHNH2COOHCH2SHCHNH2HCH2COOH√××CHNH2HOOCCHHOOC√书写提醒氨基酸肽键氨基酸的连接方式CR1CHH2NOHOCHCNOHOR2HHCR1COHH2NCHCHNOHOR2二肽H2O+脱水缩合肽键肽键氨基酸的连接方式CR1CHH2NOHOCHCNOHOR2HHCR1COHH2NCHCHNOHOR2二肽H2O+脱水缩合肽键H2O中各元素的来源:H来自于__________,O来自于_____氨基和羧基羧基氨基酸二肽三肽……多肽肽链:多肽呈链状结构叫做肽链。多肽: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。多肽的形成核糖体(唯一场所)(所有生物)合成场所肽键氨基酸的连接方式肽键氨基酸的连接方式有的是环状,首尾两端的氨基、羧基也脱水缩合连接起来,成为环状多肽。由几个氨基酸形成的就叫几肽氨基酸脱水缩合形成的多肽链,就是蛋白质吗?思考 讨论( 讲义P36)氨基酸的连接方式C、H、O、N(元素组成)氨基酸(基本单位)多肽(化学结构)脱水缩合蛋白质(空间结构)盘曲折叠氨基酸形成血红蛋白示意图由于氨基酸之间能够形成_______等, 从而使得肽链能____________,形成具有一定空间结构的蛋白质。氢键盘曲、折叠一级结构:氨基酸序列肽链连接方式-氢键二级结构:α螺旋、β折叠蛋白质的结构层次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__________相互结合在一起(图2-11)。这些肽链不呈直线,也不在同一个平面上,而是形成更为复杂的空间结构二硫键二硫键两条肽链—SH—SH+—S—S—+—2H氨基酸侧链基团(R基)的连接方式三级结构:多种化学键的作用下形成一定空间结构蛋白质的结构层次进入人体消化道的蛋白质食物,需用经过哪些消化酶的作用才能分解为氨基酸?蛋白质胃蛋白酶胰蛋白酶多肽肠肽酶氨基酸思考 讨论蛋白质的结构层次胃蛋白酶肠肽酶胰蛋白酶这些氨基酸需要经过怎样的过程才能变为人体的蛋白质?人体和食物食物中蛋白质一样吗?不一样,人体蛋白质具有完成人体生命活动的结构和功能。思考 讨论( 讲义P36)蛋白质的结构层次C、H、O、N(元素组成)氨基酸(基本单位)多肽(化学结构)脱水缩合蛋白质(空间结构)盘曲折叠如果用21个不同的字母代表21种氨基酸,由10个氨基酸组成的十肽,能形成多少种?2110种十肽21212121212121212121若由100个氨基酸组成的多肽长链,能形成多少种?1000个氨基酸能形成多少种多肽链呢?试着说出蛋白质种类多种多样的原因。21100种多肽链211000种多肽链思考 讨论蛋白质的结构层次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蛋白质结构多样性的原因直接原因:根本原因:α-螺旋β-折叠不同生物体:基因多样性同一生物体:基因的选择性表达|||||||||||BBBBBBBBBB组成蛋白质氨基酸种类思考:如果只有A、B2种氨基酸,氨基酸A数量9个,B氨基酸数量1个,形成10个氨基酸的十肽,能形成多少种十肽?10种思考:如果只有1种氨基酸,能形成多少种十肽?1种氨基酸种类蛋白质结构多样性的原因21201918171612151413组成蛋白质的氨基酸数量不同思考:如果用21个不同的字母代表21种氨基酸,由10个氨基酸组成的十肽,每种氨基酸只有一个,能形成多少种十肽?21×20×19×18…×12=氨基酸数量蛋白质结构多样性的原因下图所示是同一种二肽吗?多肽链是有顺序的—--从氨基端到羧基,对于生物大分子而言,其顺序是很重要的。氨基酸的排列顺序不同氨基酸排列顺序蛋白质结构多样性的原因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运输氧的能力会大为削弱结构多样性功能多样性决定蛋白质空间结构蛋白质结构多样性的原因人类许多疾病与人体细胞内肽链的折叠错误有关,如囊性纤维病、阿尔茨海默症、帕金森病等与生活的联系蛋白质结构多样性吃煮熟的鸡蛋、肉类等更容易消化,这是为什么?高温使蛋白质的空间结构变得伸展、松散易被蛋白酶水解蛋白质变性蛋白质变性的因素:高温、强酸、强碱、重金属盐、酒精等。注意:变性不可逆,只是空间结构改变,肽键一般不断裂。蛋白质变性后还可用双缩脲试剂检测吗?并说明理由:_____________________________________________________________。能。因为蛋白质变性后空间结构改变,并没有破坏氨基酸之间的肽键蛋白质变性 P33蛋白质的水解水解∶蛋白质可以被酸、碱或蛋白酶催化水解。根据蛋白质的水解程度,分为完全水解和部分水解。完全水解(彻底水解),得到的水解产物是各种氨基酸的混合物。不完全水解(部分水解),得到的产物是各种大小不等的肽段和氨基酸。肽键断裂,蛋白质分解为短肽或氨基酸水解盐析过程蛋白质的结构没有发生变化,变化是可逆的。实例: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。加入清水稀释蛋白质结构变化吗?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,是物理变化,称为蛋白质盐析。降低盐溶液浓度后,蛋白质又会重新溶解。蛋白质的盐析P35 知能总结1(2)①肽键数=1、肽键数与氨基酸数目的关系:氨基酸数-1=脱去的水分子数(链式结构)肽键数=氨基酸数-2=脱去水分子数公式1:肽键数=脱去水分子数=氨基酸数-肽链数拓展——与蛋白质相关的计算1、肽键数与氨基酸数目的关系:10个氨基酸组成的环状多肽肽键数=氨基酸数=脱去的水分子数如m个氨基酸构成n个环状多肽,有____个肽键(环状结构)m拓展——与蛋白质相关的计算P39 核心素养二(1)2、蛋白质中游离氨基和羧基的数目:CHCR1H2NONHCHCR2ONHCHCR3ONHCHCR4ONHCHCR5ONHCHCOOHR6蛋白质中氨(羧)基数=1+ R基上氨(羧)基数1至少含有的氨(羧)基数=拓展——与蛋白质相关的计算1条肽链:至少含有的氨基或羧基数=肽链的条数P35 知能总结1(2)⑤⑥2、蛋白质中游离氨基和羧基的数目:CHCR1H2NONHCHCR2ONHCHCR3ONHHCHR5COOHCCCH2ONHSS2HCCCR6ONHCHCR7ONHHCHCOOHR8NH2公式2:游离氨(羧)基数目=肽链数+R基中氨(羧)基数拓展——与蛋白质相关的计算P35 知能总结1(2)②③H2OCHH2NCR1OOHCOOHHCR2NHH拓展——与蛋白质相关的计算3、蛋白质相对分子质量的计算:H2OCHH2NCR1OOHCOOHHCR2NHH拓展——与蛋白质相关的计算公式3:蛋白质相对分子质量=氨基酸数×氨基酸平均相对分子质量-脱去的水分子数×18P35 知能总结1(2)④3、蛋白质相对分子质量的计算(存在二硫键):拓展——与蛋白质相关的计算P35 知能总结1(2)④3、蛋白质相对分子质量的计算:公式3变:蛋白质相对分子质量=氨基酸数×氨基酸平均相对分子质量-脱去的水分子数×18-二硫键数×2H2OCHH2NCR1OOHCOOHHCR2NHHSSSH +HS+2H拓展——与蛋白质相关的计算P35 知能总结1(2)④4、蛋白质中N、O、C、H原子数计算:CHCR1H2NONHCHCR2ONHCHCR3ONHCHCR4ONHCHCR5ONHCHCR6ONHCHCOOHR7公式4:N原子数=肽键数+肽链数+R基上N原子数=各氨基酸N原子总数公式5:O原子数=肽键数+2×肽链数+R基上O原子数=各氨基酸O原子总数-脱去水分子数公式6:C原子数=氨基酸数×2+R基上C原子数拓展——与蛋白质相关的计算公式7:H原子数=各氨基酸H原子总数-2×肽键数(-2×二硫键数)P35 知能总结2拓展——与蛋白质相关的计算肽链数氨基酸平均相对分子质量氨基酸数目肽键数目脱去水分子数目多肽的相对分子质量氨基数目羧基数目1an至少 个man至少 个环状多肽an至少 个n-1n-1na-18(n-1)1n-mn-mnnna-18(n-m)na-18nm0P35 知能总结1(1)蛋白质基本单位元素 组成功能基本元素:C、H、O、N,大多数含有S,有些还含有Fe、Mg等结构 层次氨基酸场 所:___________形成键:___________氨基酸多肽或肽链蛋白质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种结构通式核糖体肽键课堂总结练习与应用P321.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)A.烧牛肉 B.烤甘薯 C.馒头 D.米饭练习与应用P323.下列物质中,属于构成蛋白质的氨基酸的是(A)4.下列物质中,不属于蛋白质的是(B)A.胰岛素 B.胆固醇 C.胃蛋白酶 D.抗体练习与应用P191、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。答: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。练习与应用P32(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____54_4练习与应用P32(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 _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。练习与应用P193、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?答: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。巩固练习如图,甲为某蛋白质的肽链结构示意图(其中数字为氨基酸序号),图乙为部分肽链放大图,请据图判断下列叙述中正确的是(  )A.该蛋白质中含有1条肽链124个肽键B.图乙中含有的R基是①②④⑥⑧C.从图乙可推知该肽链至少含有2个游离的羧基D.图乙②中的—NH2不参与脱水缩合反应123个××COOH3个R基上的 氨基不参与反应D肽键数=氨基酸数-1H2N--COOHR1R2R3Rn-2Rn-1RnH2N--COOHR1R2R3Rn-2Rn-1Rn氨基(或羧基)数=R基上的氨基(或羧基)数+ 1

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