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2.4 蛋白质是生命活动的主要承担者
第二章 组成细胞的分子
学习目标 核心素养
1.说出氨基酸的结构特点。(重点) 2．说明蛋白质的形成过程、结构和功能。(重点) 3．认同蛋白质是生命活动的承担者。 1.通过对蛋白质结构多样性决定功能多样性的学习，形成结构与功能相适应的生命观。
2．通过对蛋白质合成及相关计算学习，养成归纳与演绎的科学思维方式。
【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？
因为组成动物和人体的胶原蛋白是相似的物质。
这种手术缝合线要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，因此说明蛋白质在化学组成上应该可以分为更小的分子。
细胞中含量最多的有机物是
温故知新
蛋白质
想一想:哪些食品富含蛋白质
蛋白质承担着怎样的功能呢？
一、蛋白质的功能
阅读教材P28，举例说出蛋白质承担的功能
免疫
防御
结构
调节
信息传递
运输
催化
1.结构蛋白：
2.催化：
3.运输：
4.信息传递：
5.防御：
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。
如胰岛素能传递信息,调节机体的生命活动。
如抗体具有免疫功能。
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。
一、蛋白质的功能
结构 运输 催化 信息传递 防御
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
蛋白质功能的实现
一、蛋白质的功能
抗原
抗体可变区
抗原
抗体
这与蛋白质的组成和结构有关吗？
1010～1012种
蛋白质功能多种多样
蛋白质种类多种多样
一、蛋白质的功能
二：蛋白质的基本单位----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
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。
（甲 携 来 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
共8种，人体不能自身合成的氨基酸
（二）氨基酸的结构
二：蛋白质的基本单位----氨基酸
甘氨酸
甲硫
氨酸
半胱氨酸
缬氨酸
1.元素组成？
结构异同？
C、H、O、N（S）
甘氨酸
甲硫
氨酸
半胱氨酸
缬氨酸
氨基
羧基
侧链基团（R基）
（二）氨
基
酸
的
结
构
二：蛋白质的基本单位----氨基酸
1.氨基酸的结构通式
酸
氨基
C
H
H
H
H
COOH
NH2
H
R
二：蛋白质的基本单位----氨基酸
（二）氨基酸的结构
氨基和羧基的数量：
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
羧基
蛋白质的基本组成单位——氨基酸
2. 结构特点：
二：蛋白质的基本单位----氨基酸
二：蛋白质的基本单位----氨基酸
选出构成蛋白质的氨基酸卡片，剪下备用
2
二：蛋白质的基本单位----氨基酸
1.根据氨基酸的结构通式，分析组成蛋白质的元素有哪些？
　C、H、O、N，可能还有S。
2.组成蛋白质的氨基酸至少都有一个氨基和一个羧基，“至少”的涵义是什么？如果氨基酸分子中不止一个氨基和一个羧基，其他的氨基和羧基又位于什么位置？
氨基酸分子中的氨基和羧基的数目至少各1个，也可以是几个。其他的氨基和羧基可位于R基上。
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“—”)
氨基酸：21种
蛋白质：
1010～1012

（一）氨基酸脱水缩合形成肽链
氨基酸
肽链
三：蛋白质的结构及其多样性
氨基酸脱水缩
合视屏
C
R1
C
H
H2N
OH
O
C
H
C
N
OH
O
R2
H
H
C
R1
CO
H
H2N
C
H
C
HN
OH
O
R2
二肽
H2O
+
脱水缩合
肽键
三：蛋白质的结构及其多样性
（一）氨基酸脱水缩合形成肽链
三：蛋白质的结构及其多样性
利用氨基酸卡片模拟脱水缩合过程
（一）氨基酸脱水缩合形成肽链
H
CH3
CH2
SH
思考：
1. 3个氨基酸脱水缩合，形成几肽？其中含几个肽键？脱去几分子水？
2. 该3肽中的氨基酸序列是怎样的？
自己写一写三肽
动动手
脱水缩合的知识总结
1.脱水缩合的反应物是：
2.脱水缩合的产物是：
3.脱水缩合形成的化学键的名称是：
4.脱水缩合的脱去的H2O中H和O的来源分别是：
5.脱水缩合的脱去的H2O的个数和产生的肽键的个数的关系是：
.6缩合的产生的肽链的命名原则是：
氨基酸
水和多肽（肽链）
肽键
H来自于氨基和羧基
O来自于羧基
相等
肽链由多少个氨基酸的就是几肽
三：蛋白质的结构及其多样性
（一）氨基酸脱水缩合形成肽链
—SH
—SH
+
—S—S—
+
2H
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。
由于氨基酸之间能够形成氢键等，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。
三：蛋白质的结构及其多样性
（二）肽链连接方式：
氢键、二硫键
二：蛋白质的基本单位----氨基酸
（三）从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次？
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空间结构
氨基酸
蛋白质
多肽
脱水缩合
盘曲折叠
三：蛋白质的结构及其多样性
为什么氨基酸只有21种，但蛋白质种类却可以达到1010~1012种？
（四）蛋白质多样性的原因
1.三个不同种氨基酸可形成多少种三肽？

—COOH
—COOH
H2N—
H2N—
2.体内21种常见氨基酸，能形成多少种10肽？
3.若21种氨基酸组成含1000个氨基酸的大分子
蛋白质，有多少种可能？
211000
2110
肽链中氨基酸的种类、数目、排列顺序千变万化
三：蛋白质的结构及其多样性
肽链盘曲折叠形成具有空间结构的蛋白质
（四）蛋白质多样性的原因
甘氨酸
脯氨酸
羟脯氨酸
种类
数量
排列顺序
结构多样
种类繁多
功能多样
三：蛋白质的结构及其多样性
（四）蛋白质多样性的原因
氨基酸
肽链：
空间结构
结构决定功能
三：蛋白质的结构及其多样性
（五）蛋白质的结构异常
结构决定功能
由纤维状连接的血红蛋白组成的红细胞就会扭曲成镰刀状。
镰状细胞贫血患者的血红蛋白
运输氧的能力会大为削弱
正常红细胞是两面凹的圆盘状
结构异常的胶原蛋白无法发挥正常功能
蛋白质变性
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。
与社会的联系
三：蛋白质的结构及其多样性
使蛋白质变性的因素：
高温、辐射、强碱、强酸、酒精、重金属盐。
盐析：向某些蛋白质溶液中加入某些无机盐溶液后，可以降低蛋白质的溶解度，使蛋白质凝聚而从溶液中析出,这种作用叫作盐析，是物理变化，可复原。
三：蛋白质的结构及其多样性
盐析现象
与社会的联系
可逆
三：蛋白质的结构及其多样性
2.为什么加热、加酸、喷洒酒精能达到消毒、灭菌的目的？
1.为什么吃煮熟的鸡蛋、熟肉容易消化？
利用模型卡片，模拟蛋白质水解的过程
蛋白质的水解
三：蛋白质的结构及其多样性
胃蛋白酶
胰蛋白酶，肠肽酶
氨基酸
蛋白质
多肽
水解
＋
三：蛋白质的结构及其多样性
多肽水解视屏
组成蛋白质的氨基酸种类不同
氨基酸的数目不同
氨基酸排列顺序不同
多肽的空间结构不同
组成元素
C、H、O、N
氨基酸
种类：20种
必需氨基酸：8种
非必需氨基酸：13种
通式：
特点：至少一个－NH2和一个－COOH，连在且都有一
个连在同一个C原子上
脱水缩合
多肽
折叠盘曲
蛋白质
结构多样性
功能多样性
组成
O
C
H
C
H2N
OH
R

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