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(共49张PPT)
第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者
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？
用某些动物组织提取的胶原蛋白制作手术缝合线，能够被人体组织吸收，是因为组成动物和人体的胶原蛋白是相似的物质。
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：
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？
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，因此说蛋白质在化学组成上应该可以分为更小的分子。
问题探讨
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。
例如肌肉、头发、羽毛、蛛丝等的成分，主要都是蛋白质。
马达蛋白在微管上运输囊泡
一.蛋白质的功能
肌肉组织
2.催化功能：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。
细胞中的能量货币——ATP的分解
酶
一.蛋白质的功能
3.运输功能：有些蛋白质就有运输功能，如血红蛋白可以运输氧气。
细胞膜上具有物质运输功能
的载体蛋白
红细胞中可携带并运输氧气
的血红蛋白
O2分子
一.蛋白质的功能
4.免疫功能（信息传递）：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。
抗体与病原体结合降低其生物活性
免疫球蛋白（抗体）的结构
一.蛋白质的功能
抗原
抗体可变区
抗原
抗体
5.调节功能：有些蛋白质能够调节机体的生命活动，如胰岛素。
胰岛细胞分泌的胰岛素可以作为
信号分子调节血糖
一.蛋白质的功能
6.识别作用：
细胞膜的外表有一层糖蛋白，与细胞的识别作用密切相关。糖蛋白的识别作用好比是细胞与细胞之间，或细胞与其他大分子之间，互相联络用的“文字”或“语言”
一.蛋白质的功能
蛋白质
结构蛋白
构成细胞和生物体结构的重要物质。如肌肉、头发、羽毛等。
功能
催化
绝大多数酶都是蛋白质，如胃蛋白酶
运输
如血红蛋白能运输氧气
信息传递
能够调节机体的生命活动，如胰岛素
免疫
人体内的抗体是蛋白质，能帮助人体抵御病菌和病毒等抗原的侵害
一.蛋白质的功能
蛋白质能够承担如此多样的功能，与蛋白质的多样性有关。人体内有数万种不同的蛋白质。据估计，生物界的蛋白质种类多达1010~1012种。
为什么蛋白质有这么多种类和这么多样的功能？
这与它的组成和结构有关吗？
结 构 决 定 功 能
二.蛋白质的基本组成单位--氨基酸
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。
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。
二.蛋白质的基本组成单位--氨基酸
思考讨论：氨基酸的结构特点
H2N
C
C
H
H
O
OH
H2N
C
C
H
CH
O
OH
CH3
CH3
H2N
C
C
H
CH3
O
OH
H2N
C
C
H
CH2
O
OH
CH
CH3
CH3
甘氨酸
缬氨酸
丙氨酸
亮氨酸
这些氨基酸的分子结构有什么共同特点 ？
氨基
羧基
侧链基团（R基）
二.蛋白质的基本组成单位--氨基酸
1.氨基酸结构特点
氨基酸的分子结构通式
至少有一个氨基和一个羧基
都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上
结构特点
N
C
C
H
R
O
OH
氨基
羧基
侧链基团
H
H
二.蛋白质的基本组成单位--氨基酸
NH2—
—COOH
C
H
R
至少都含有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH)
氨基和羧基连接在同一个碳原子上
R基不同，决定氨基酸的种类不同（有21种）
氨基酸的结构通式
二.蛋白质的基本组成单位--氨基酸
1.氨基酸结构特点
二.蛋白质的基本组成单位--氨基酸
1.氨基酸结构特点
COOH
—C—
H
H2N
CH3
①
—C—
—C
H2N
COOH
H
H
CH3
CH3
②
—C——
③
H2N
COOH
H
—C—
H
CH3
CH3
例1.下列化合物是组成蛋白质的氨基酸的是________
①
③
NH2
—C—
H
H2N
CH3
④
H2N—C— COOH
H
H
H—N—C— C—OH
H
O
H
H
=
二.蛋白质的基本组成单位--氨基酸
2.生物体内组成蛋白质的21种氨基酸
二.蛋白质的基本组成单位--氨基酸
C、H、O、N等
3.元素组成
非必需氨基酸（13种)
4.种类
根据能否在人体内合成
必需氨基酸（8种）
21种
二.蛋白质的基本组成单位--氨基酸
氨基酸的分子结构通式
N
C
C
H
R
O
OH
氨基
羧基
侧链基团
H
H
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。
氨基酸的分类：必需氨基酸和非必需氨基酸
必需氨基酸口诀：携一两本单色书来
二.蛋白质的基本组成单位--氨基酸
5.氨基酸脱水缩合形成肽链
氨基酸
肽链
二.蛋白质的基本组成单位--氨基酸
C
H
COOH
R2
H
N
二肽
C
H
R1
H2N
OH
C
O
H2O
H
脱水缩合
肽键
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)，脱去一分子水而连接起来，这种结合方式叫做脱水缩合。
二.蛋白质的基本组成单位--氨基酸
5.氨基酸脱水缩合形成肽链
肽键
C
H
COOH
R3
H
N
OH
H
C
C
H
R1
H2N
C
O
C
H
R2
H
N
O
二肽
H2O
H2O
三肽
肽键
由两个氨基酸缩合而成化合物叫做二肽。(含有一个肽键)。
以此类推，由多个氨基酸分子缩合而成的含有多个肽键的化合物，叫多肽。多肽通常呈链状，叫作肽链。
二.蛋白质的基本组成单位--氨基酸
4.1969年，人们在坠落于澳大利亚默奇森镇的陨石中发现了氨基酸，这些氨基酸不是来自地球。由此你可以作岀什么推测？
二.蛋白质的基本组成单位--氨基酸
思考讨论：P38
【答案】在陨石中发现了氨基酸，且非地球所有，这说明宇宙中很可能还存在与地球生物类似的生命形式。因为氨基酸是组成蛋白质的基本单位，而蛋白质又是生命活动的主要承担者。
三.蛋白质的结构及其多样性
人体内各种空间结构的蛋白质
1.氨基酸脱水缩合形成肽链
三个不同种氨基酸可形成多少种三肽？
—COOH
—COOH
H2N—
H2N—
排序：=6
三.蛋白质的结构及其多样性
三个不同种氨基酸可形成多少种三肽？
体内20种常见氨基酸，能形成多少种三肽？
若20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？
排序：=6
203
201000
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
1.氨基酸脱水缩合形成肽链
2.多肽链中不相邻的氨基酸之间常常会规则性的形成氢键
三.蛋白质的结构及其多样性
3.多肽链中侧链基团相互作用使肽链具有一定的空间结构
三.蛋白质的结构及其多样性
4.有些蛋白质含有多条多肽链，不同肽链之间依靠一定的作用维系在一起。图示胰岛素的两条肽链通过二硫键维系在一起。
三.蛋白质的结构及其多样性
图示血红蛋白由四条肽链聚集在一起
三.蛋白质的结构及其多样性
1、氨基酸种数不同
2、氨基酸数目不同
3、氨基酸序列不同
4、肽链空间结构不同
蛋白质结构
多种多样
蛋白质种类
多种多样
三.蛋白质的结构及其多样性
总结：蛋白质多样性的原因:
蛋白质除具有多样性外，还具有高分子化合物，易变性等特点
1.从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次？
氨基酸
二肽
蛋白质
三肽
多肽
......
→
→
→
思考讨论：
三.蛋白质的结构及其多样性
2.进入人体消化道的蛋白质食物，要经过哪些消化酶的作用才能分解为氨基酸？这些氨基酸进入人体细胞后，需经过怎样的过程才能变为人体的蛋白质 人体中的蛋白质和食物中的蛋白质会一样吗？
食物中的蛋白质要经过胃蛋白酶、胰蛋白酶、肠肽酶等多种水解酶的作用，才能分解为氨基酸。这些氨基酸进入人体细胞后，要脱水缩合形成二肽、三肽……多肽，由多肽链构成人体蛋白质。人体蛋白质与食物中的蛋白质不一样，其具有完成人体生命活动的结构和功能。
思考讨论：
三.蛋白质的结构及其多样性
3.如果用21个不同的字母代表21中氨基酸，若写出由10个氨基酸组成的长链，可以写出多少条互不相同的长链？试着说出蛋白质种类多种多样的原因。
10个氨基酸能够组成2110条互不相同的长链。
氨基酸的数目、种类、排列顺序的多样性以及蛋白质具有复杂的空间结构，是蛋白质种类多种多样的原因。
思考讨论：
三.蛋白质的结构及其多样性
为什么鸡蛋清中加入食盐会有白色物质析出？加入清水后该现象又消失？
氯化钠
1.蛋白质的盐析和变性
案例1
四.结构与功能相适应
高温
加热
在这个过程中，蛋白质分子发生了什么变化？
案例2
1.蛋白质的盐析和变性
四.结构与功能相适应
蛋白质盐析
蛋白质变性
蛋白质在某些盐溶液中析出，溶解度降低，过程可逆
教材无，要补充！
教材有！部分补充！
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。过程不可逆。
高温、强酸、强碱、重金属盐、紫外线等
四.结构与功能相适应
1.蛋白质的盐析和变性
蛋白质变性后，会发生如下变化：
四.结构与功能相适应
变性的蛋白质
变性后变化
a.空间结构改变(氨基酸排列顺序不变)
b.生物学功能丧失（如：高温消毒、灭菌）
c.水溶性下降(易沉淀)
d.更易被水解
(食物煮熟易消化)
四.结构与功能相适应
胰岛素
事例1：
目前注射胰岛素是唯一的给药方式，口服胰岛素似乎是很多“糖友”的渴求和心声。但是很多人不清楚胰岛素为什么不能口服？
2.结构与功能相适应
如果口服此药物，在消化道内药物被消化液分解，会失去药效
血红蛋白
正常红细胞 VS 镰刀型红细胞
事例2：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。
四.结构与功能相适应
2.人的红细胞和心肌细胞的主要成分都是蛋白质，但红细胞主要承担运输氧的作用，心肌细胞承担心脏律动作用，请从蛋白质结构的角度分析这两种细胞功能不同的主要原因。
四.结构与功能相适应
思考讨论：P38
【答案】蛋白质的功能是由氨基酸种类、数目和排列顺序、多肽链折叠或盘曲形成的空间结构决定的。人的红细胞承担运输氧的作用，是因为血红蛋白的结构适于运输氧；而心肌细胞主要是承担心脏律动作用，其心肌蛋白的结构适于律动。
3.应用
加酶洗衣粉不要用热水洗，有血迹牛奶的衣服同样不要
医院用70%酒精杀菌
含丰富蛋白质的食物最煮熟再使用
四.结构与功能相适应
蛋白质在某些物理或者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。
2.引起蛋白质变性的原因有哪些？
3.为什么吃熟鸡蛋、熟肉更容易消化？
加热、加酸、加酒精等
高温使蛋白质的空间结构变的伸展、松散，容易被蛋白酶水解。
4.变性的蛋白质还能跟双缩脲试剂反应吗？
可以，因为变性的蛋白质空间结构破坏了，但是肽键还在；双缩脲试剂是与蛋白质中的肽键发生反应的；
1.蛋白质变性的实质是什么？
四.结构与功能相适应
思考讨论：
组成元素
C、H、O、N（P、S、Fe等）
导致
氨基酸
种类：21种
必需氨基酸：8种
非必需氨基酸：13种
通式：
特点：至少有一个－NH2和一个－COOH连在同一个C原子上等
脱水缩合
多肽
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
折叠盘旋
蛋白质
结构多样性
功能多样性
构成生物体，如结构蛋白
运输作用，如血红蛋白
催化作用，如酶
调节作用，如胰岛素
免疫作用，如抗体
组成
决定
O
H
H2N
R
C
C
OH
生命活动的
主要承担者
课堂总结
1、狼体内有a 种蛋白质，21 种氨基酸；兔体内有b 种蛋白质，21 种氨基酸。狼捕食兔后，狼体内的氨基酸种类和一个细胞中含有的蛋白质种类最可能是
42，a+b 　　 B. 21，a+b
C. 21，小于a D. 21，大于a
随堂练习
2、豆腐中含有一些人类必需的氨基酸。制作豆腐时,在煮熟的豆浆中加入熟石膏或盐卤(含NaCl)即可制作口感绵韧的豆腐,因此有“卤水点豆腐,一物降一物”的说法。下列有关叙述正确的是
A.蛋白质的水解产物是氨基酸
B.豆浆中加入熟石膏或盐卤制作豆腐是利用了盐卤使蛋白质变性的原理
C.人体细胞能合成的、对人体生命活动有重要作用的氨基酸,称为必需氨基酸
D.蛋白质是生命活动的主要承担者,只有细胞内才有蛋白质分布
随堂练习
3、下图为胰岛素原分子加工成为成熟的胰岛素分子示意图，叙述正确的是
A.胰岛素原分子至少含有2个游离的氨基和羧基
B.胰岛素原分子不能与双缩脲试剂反应
C.胰岛素分子共含有49个肽键
D.胰岛素分子不具有空间结构
随堂练习
4、如图表示某蛋白质(无环状肽)中氨基酸和相关基团的数目。下列有关叙述错误的是
A.共有2条肽链
B.共有124个肽键
C.形成此蛋白质时，相对分子质量减少2250
D.R基中共含有15个氨基
随堂练习

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