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(共35张PPT)
蛋白质是生命活动的主要承担者
第四课
1.生命观念——通过对蛋白质结构多样性决定功能多样性的学习,形成结构和功能观。
2.科学思维——通过推导氨基酸的结构、脱水缩合过程,培养归纳与推理的能力。
学习目标
艾滋病研究者发现这样一种怪现象：有1%~2%的HIV感染者感染HIV但不会发病。旅美中国学者张林琦博士及其同事为这一现象找到了初步答案。这些感染者在感染HIV后，体内会产生3种名为“α-防御素”的小分子蛋白质。这可能就是少数HIV感染者可以长期健康存活而不发病的原因。
α-防御素有什么作用？
蛋白质除了以上功能外还有哪些？
问题探讨
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
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
蛋白质是生命活动的主要承担者
1．蛋白质的功能
一、蛋白质的功能及基本组成单位
头发
蛛丝
肌肉
许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质。
肌肉纤维
1．蛋白质的功能
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。
胃蛋白酶结晶
1．蛋白质的功能
有些蛋白质具有运输功能。如血红蛋白（参与氧气运输）、载体蛋白（参与物质跨膜运输）。
血红蛋白
通道蛋白
1．蛋白质的功能
有些蛋白质能够调节机体的生命活动，如胰岛素、生长激素。
图中黄色区域的部分细胞能分泌胰岛素
1．蛋白质的功能
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。
1．蛋白质的功能
①结构功能：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。例如肌肉纤维。
②催化功能：起生物催化作用，如绝大多数酶。
③运输功能：运输功能，如血红蛋白能运输氧。
④调节功能：调节生命活动，如胰岛素和生长激素等。
⑤免疫功能：免疫过程中产生的抗体，可以帮助人体抵御病菌和病毒等抗原的侵害。
一切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。
1．蛋白质的功能
李刚中午吃了一份宫保鸡丁，那么其中的蛋白质是否直接变成了他自己身体内的蛋白质呢？如果不是，那这些蛋白质最终以什么形式被他吸收呢？
蛋白质要在胃蛋白酶、胰蛋白酶、肠肽酶等酶的作用下分解成氨基酸，才被人体小肠吸收，进而被细胞利用合成相应的人体蛋白质。
氨基酸是组成蛋白质的基本单位。
2．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
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）
2．蛋白质的基本组成单位——氨基酸
必需氨基酸和非必需氨基酸
必需氨基酸：组成人体蛋白质的氨基酸有21种，其中有8种是人体细胞不能合成的，它们是赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋（甲硫）氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸，这些氨基酸必须从外界环境中获取，因此，被称为必需氨基酸。动物性食物和豆类食品一般含必需氨基酸较多。经常食用奶制品、肉类、蛋类和大豆制品，人体一般就不会缺乏必需氨基酸。
非必需氨基酸：另外13种氨基酸是可以在体内由
其他物质转化而来的，称为非必需氨基酸，如甘氨酸、
丙氨酸、丝氨酸、天冬氨酸、天冬酰胺、谷氨酸、谷
氨酰胺、脯氨酸、酪氨酸和半胱氨酸等。
C
H
C
H
H2N
OH
O
C
H
C
H2N
OH
O
CH3
CH3
CH
C
H
C
H2N
OH
O
CH3
C
H
C
H2N
OH
O
CH2
CH3
CH3
CH
甘氨酸
缬氨酸
丙氨酸
亮氨酸
几种氨基酸的结构式
（2）氨基酸的结构通式
R
氨基
羧基
侧链基团：决定氨基酸的种类和理化性质
O
C OH
C
H
H
H N
中心碳原子
氢基
简写：
R
H
H2N—C—COOH
至少含一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH)
总有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH)连在同一碳原子上
R基中也可能含有氨基（—NH2）或羧基（—COOH）
C
H
R
NH2
COOH
（2）氨基酸的结构通式
结构特点
1．下列关于蛋白质功能的举例合理的是（ ）
A．催化—抗体 B．运输—唾液淀粉酶
C．调节—胰岛素 D．免疫—血红蛋白
C
理解巩固
2．下列物质中，不是构成蛋白质的氨基酸（ ）
D
A．
B．
C．
D．
理解巩固
1.氨基酸如何形成蛋白质？
阅读教材P30-31
2.从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次？
1．氨基酸形成蛋白质的过程
二、蛋白质的结构及其多样性
合作探究：
利用氨基酸卡片模拟脱水缩合过程
小组合作:
赶快行动起来吧！
C
H
R1
NH2
OH
C
O
H2O
C
H
COOH
R2
H
N
H
脱水缩合
1．氨基酸形成蛋白质的过程
二、蛋白质的结构及其多样性
肽键
氨基酸脱水缩合，形成肽键，通过肽键连接成肽链。
H H O
H N C C
R1
H H O
N C C OH
R2
H2O
H H O
H N C C OH
R1
H H O
H N C C OH
R2
二肽
1．氨基酸形成蛋白质的过程
二、蛋白质的结构及其多样性
氨基酸
二肽
三肽
多肽
一条多肽链折叠形成蛋白质
几条多肽链折叠形成蛋白质
折叠盘曲成空间结构
1．氨基酸形成蛋白质的过程
由氨基酸形成血红蛋白的示意图
1．氨基酸形成蛋白质的过程
◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇
◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎　
　（2）氨基酸种类不同，肽链结构不同
◇-◇-◇-◇-◇-◇
◇-◇-◇-◇
（3）氨基酸排列顺序不同，肽链结构不同
◇-◇-◎-◎-
◇-◇-◎-◎-
◎-◎-
◇-◇
-◎-◇-◇-◎-
（4）肽链空间结构不同，蛋白质种类不同
（1）氨基酸数目不同， 肽链结构不同
2．蛋白质种类多样性的原因
种类
数量
排列顺序
空间结构
结构多样
种类繁多
氨基酸
肽链：
功能多样
决 定
功能蛋白
结构蛋白
(组成细胞和生物体)
________
(蛋白质类激素)
________
(大多数酶)
________
(载体蛋白)
________
(抗体)
调节
催化
运输
免疫
________
(糖蛋白)
识别
2．蛋白质种类多样性的原因
蛋白质空间结构的重要性
血红蛋白β链第6位氨基酸谷氨酸被缬氨酸代替，形成了异常的血红蛋白S（HbS），取代了正常血红蛋白（HbA），氧分压下降时血红蛋白S分子之间相互作用，聚合成为螺旋形多聚体，使红细胞扭曲成镰状细胞（即镰变现象），导致运输氧的能力大为削弱。
左下为镰状红细
结构决定功能
蛋白质在盐溶液中溶解度降低析出溶解度的变化，可逆
导致变性的因素：高温、强酸、强碱、重金属离子
肽键断裂，蛋白质分解为短肽或氨基酸
氨基酸顺序 ，肽键 ，
空间结构 ，功能 。
不变 不变
改变 改变
蛋白质的盐析、水解和变性
盐析
变性
水解
—C
NH2
H
R1
—C—
O
N—
H
C
H
R2
—C—
O
N—
H
C—
COOH
H
R3
一条肽链至少含有____个羧基和_____个氨基。
一
一
m条肽链至少含有____个羧基和_____个氨基。
m
m
蛋白质中至少含有的游离的氨基或羧基数=肽链的条数。
氨基数和羧基数的计算
三、蛋白质形成过程中的数量计算
肽键数=6-1
肽键数=8-1
肽链数为1时：肽键数 = 脱去水分子个数 = n-1
肽键数=14-2
肽链数为2时：肽键数 = 脱去水分子个数= n-2
肽键数 = 脱去水分子个数 = 氨基酸数-肽链条数= n-m
（环状肽肽键数=氨基酸数）。
肽键数和水分子数计算
（n表示氨基酸数、m表示肽链数）
三、蛋白质形成过程中的数量计算
蛋白质（多肽）中N原子数=肽链数+肽键数+R基中的N原子数=各氨基酸脱水前的N原子总数
蛋白质（多肽）中O原子数=R基中的O原子数+2×肽链数+肽键数=各氨基酸脱水前的O原子总数- 肽键数
—C
NH2
H
R1
—C—
O
N—
H
C
H
R2
—C—
O
N—
H
C—
COOH
H
R3
蛋白质中的N、O原子的计算
三、蛋白质形成过程中的数量计算
蛋白质相对分子质量＝氨基酸平均相对分子质量×氨基酸数量－失去水分子数×18
蛋白质相对分子量的计算
—C
NH2
H
R1
—C—
O
N—
H
C
H
R2
—C—
O
N—
H
C—
COOH
H
R3
三、蛋白质形成过程中的数量计算
3．有关下图中某蛋白质的叙述，正确的是（ ）
B
A．形成该蛋白质时共脱掉126个水分子
B．该蛋白质含有两条肽链
C．该蛋白质的R基中共含16个氨基
D．该蛋白质共有111个肽键
理解巩固
4．如图表示有关蛋白质分子的简要概念图，下列对图示分析正确的是（ ）
B
A．A中肯定含有S元素
B．①过程发生伴随着水的生成
C．多肽中B的数目等于C的数目
D．蛋白质结构和功能的多样性是细胞多样性的根本原因
理解巩固
小结
谢谢观看

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