2.4 蛋白质是生命活动的主要承担者ppt课件-2023新人教版（2019）《高中生物》必修第一册.pptx

1、 免拆手术缝合线免拆手术缝合线第第4节节 蛋白质是生命活动的主要承担者蛋白质是生命活动的主要承担者必修必修1 第第2章章 组成细胞的分子组成细胞的分子一、蛋白质一、蛋白质的功能的功能许多蛋白质是许多蛋白质是构成细胞和生构成细胞和生物体物体结构结构的重要物质，称为的重要物质，称为结构蛋白。例如，结构蛋白。例如，肌肉、头肌肉、头发、羽毛、蛛丝等发、羽毛、蛛丝等的成分主的成分主要是蛋白质（要是蛋白质（图为肌肉纤图为肌肉纤维维）。）。有些蛋白质能够有些蛋白质能够调节机调节机体的生命活动体的生命活动，如胰岛，如胰岛素（素（图中黄色区域的部图中黄色区域的部分细胞能分泌胰岛素分细胞能分泌胰岛素）。）。细胞中

2、的化学反应离不细胞中的化学反应离不开酶的开酶的催化催化。绝大。绝大多数多数酶都是蛋白质酶都是蛋白质（图为胃图为胃蛋白酶结晶蛋白酶结晶）。）。有些蛋白质具有有些蛋白质具有运输运输功功能（能（图为血红蛋白示意图为血红蛋白示意图，能运输氧图，能运输氧）。）。有些蛋白质有有些蛋白质有免疫功能免疫功能。人体内的。人体内的抗体抗体是蛋白质，可以帮助人体抵御是蛋白质，可以帮助人体抵御病菌和病毒等抗原的侵害。病菌和病毒等抗原的侵害。一、蛋白质一、蛋白质的功能的功能许多蛋白质是许多蛋白质是构成细胞和生构成细胞和生物体物体结构结构的重要物质，称为的重要物质，称为结构蛋白。例如，结构蛋白。例如，肌肉、头肌肉、头发、

3、羽毛、蛛丝等发、羽毛、蛛丝等的成分主的成分主要是蛋白质（要是蛋白质（图为肌肉纤图为肌肉纤维维）。）。有些蛋白质能够有些蛋白质能够调节机调节机体的生命活动体的生命活动，如胰岛，如胰岛素（素（图中黄色区域的部图中黄色区域的部分细胞能分泌胰岛素分细胞能分泌胰岛素）。）。细胞中的化学反应离不细胞中的化学反应离不开酶的开酶的催化催化。绝大。绝大多数多数酶都是蛋白质酶都是蛋白质（图为胃图为胃蛋白酶结晶蛋白酶结晶）。）。有些蛋白质具有有些蛋白质具有运输运输功功能（能（图为血红蛋白示意图为血红蛋白示意图，能运输氧图，能运输氧）。）。有些蛋白质有有些蛋白质有免疫功能免疫功能。人体内的。人体内的抗体抗体是蛋白质，

4、可以帮助人体抵御是蛋白质，可以帮助人体抵御病菌和病毒等抗原的侵害。病菌和病毒等抗原的侵害。1 1、结构蛋白、结构蛋白（肌肉、头发、（肌肉、头发、羽毛、蛛丝等羽毛、蛛丝等）2 2、催化作用、催化作用（绝大多数酶（绝大多数酶是蛋白质是蛋白质）3 3、运输作用、运输作用（血红蛋白、（血红蛋白、载体蛋白等）载体蛋白等）4 4、调节作用、调节作用（如胰岛素）（如胰岛素）5 5、免疫作用、免疫作用（如抗体）（如抗体）（如：人和动物的肌肉主要是蛋白质）（如：人和动物的肌肉主要是蛋白质）蛋白质的主要功能蛋白质的主要功能1.1.构成细胞和生物体结构的重要物质构成细胞和生物体结构的重要物质2.2.催化作用（如：酶

5、）催化作用（如：酶）3.3.运输作用（如：血红蛋白）运输作用（如：血红蛋白）4.4.调节作用（如：激素）调节作用（如：激素）5.5.免疫作用（如：抗体）免疫作用（如：抗体）可以说，细胞的各项生命活动都离不开蛋白质。可以说，细胞的各项生命活动都离不开蛋白质。二、蛋白质的基本组成单位二、蛋白质的基本组成单位-氨基酸氨基酸1 1、氨基酸的种类、氨基酸的种类组成蛋白质的氨基酸有组成蛋白质的氨基酸有2121种种分类分类必需氨基酸（必需氨基酸（8 8种）种）非必需氨基酸（非必需氨基酸（1313种）种）人体细胞人体细胞不能合成不能合成，必须从外，必须从外界环境中获取界环境中获取人体细胞人体细胞能够合成能够合

6、成甲甲硫氨酸、硫氨酸、缬缬氨酸、氨酸、赖赖氨酸、氨酸、异异亮氨酸、亮氨酸、苯苯丙氨酸、丙氨酸、亮亮氨酸、氨酸、色色氨酸、氨酸、苏苏氨酸氨酸甲携来一本亮色书甲携来一本亮色书（婴儿有（婴儿有9 9种）种）二、蛋白质的基本组成单位二、蛋白质的基本组成单位-氨基酸氨基酸2 2、氨基酸的结构特点、氨基酸的结构特点CHNH2HCOOH甘氨酸甘氨酸CHNH2CHCOOHCH3CH3缬氨酸缬氨酸CHNH2COOHCH3CHNH2CHCOOHCH3CH3CH2亮氨酸亮氨酸丙氨酸丙氨酸观察比较观察比较下列下列氨基酸结构的共同点氨基酸结构的共同点：CHCOOHH2N氨基酸的结构通式：氨基酸的结构通式：侧链基团侧链基

7、团组成元素：组成元素：C、H、O、N氨基氨基羧基羧基R决定氨基酸种类决定氨基酸种类提示：氨基写法提示：氨基写法：NH2 羧基写法：羧基写法：COOH共同部分共同部分氨基酸的结构特点：每种氨基酸至少都含有一个氨基和一氨基酸的结构特点：每种氨基酸至少都含有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和羧基连接在同一个碳原子上。个羧基，并且都有一个氨基和羧基连接在同一个碳原子上。2 2、氨基酸的结构特点、氨基酸的结构特点CHNH2COOHCH2SHCHNH2COOHCH2SHCHNH2COOHCH2OHCHNH2HCH2COOH讨论以下哪些是组成蛋白质的氨基酸讨论以下哪些是组成蛋白质的氨基酸?下列物质中，属

8、于氨基酸的是（）下列物质中，属于氨基酸的是（）NH2CH2COOHA.NH2CH2CH2OHNH2CHCOOH(CH2)2NH2HOOCCHCOOHCH2COOHB.C.D.氨基酸是如何组成氨基酸是如何组成蛋白质的？蛋白质的？H2N C C HOR1OH C C HOR2HNOHH一个氨基酸的一个氨基酸的羧基羧基与另外一个氨基酸的与另外一个氨基酸的氨基氨基H2O脱水缩合脱水缩合:肽键肽键二肽二肽三、蛋白质的三、蛋白质的结构及其多样性结构及其多样性H2N C C HOR1OH C C HOR2HNOHH三、蛋白质的三、蛋白质的结构及其多样性结构及其多样性H2OH2N C C HOR1OH C C

9、 HOR2HN二肽二肽脱水缩合脱水缩合肽键肽键CCH2NR1HONHCR2HCONHCHR3COOHCCH2NR1HONHCR2HCONHCHR3CONHCR4HCOOHCC H2NR1HONHCR2HCOOH二肽二肽三肽三肽四肽四肽脱去水脱去水分子数分子数1肽键数肽键数12233脱去水分子数肽键数脱去水分子数肽键数五五肽肽六六肽肽七七肽肽多多肽肽通常由通常由三个或三个以上三个或三个以上氨基酸分子脱水氨基酸分子脱水缩合而缩合而成的，含有多个肽键的化合物都叫成的，含有多个肽键的化合物都叫多肽多肽。多肽多肽通常通常呈呈链状链状结构，叫做结构，叫做肽链肽链。三、蛋白质的三、蛋白质的结构及其多样性结构

10、及其多样性蛋白质的结构层次蛋白质的结构层次 由于氨基酸之间能够形由于氨基酸之间能够形成成_等等，从而使得肽从而使得肽链能链能_，形成具，形成具有一定空间结构的蛋白质。有一定空间结构的蛋白质。氢键氢键盘曲、折叠盘曲、折叠一级结构：氨基酸序列一级结构：氨基酸序列二级结构：二级结构：螺旋、螺旋、折叠折叠蛋白质的结构层次蛋白质的结构层次三级结构三级结构多种化学键的作用下形成一定多种化学键的作用下形成一定空间结构空间结构蛋白质的结构层次蛋白质的结构层次多肽链聚集形成一定空间结构的多肽链聚集形成一定空间结构的蛋白质蛋白质四级结构四级结构由氨基酸形成蛋白质的示意图由氨基酸形成蛋白质的示意图C、H、O、N (

11、元素组成元素组成)氨基酸氨基酸(基本单位基本单位)多肽多肽(化学结构化学结构)脱水脱水 缩合缩合 蛋白质蛋白质(空间结构空间结构)盘曲盘曲 折叠折叠蛋白质的结构层次蛋白质的结构层次 人体内有数万种不同的蛋白质，据估计，生物界的蛋白质种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类多达10101010-10-101212种，结合这个图试着解释种，结合这个图试着解释蛋白质具有多样性蛋白质具有多样性的的原因？原因？三、蛋白质的三、蛋白质的结构及其多样性结构及其多样性氨基酸的氨基酸的种类种类不同不同氨基酸的氨基酸的数目数目成百上千成百上千氨基酸的氨基酸的排列顺序排列顺序变化多端变化多端蛋

12、白质的空间结构蛋白质的空间结构千差万别千差万别2 2、氨基酸种类不同、氨基酸种类不同1 1、氨基酸、氨基酸数目不同数目不同3 3、氨基酸排列顺序不同、氨基酸排列顺序不同4 4、蛋白质的空间结构不同、蛋白质的空间结构不同蛋白质蛋白质结构多样性的原因结构多样性的原因蛋白质结构蛋白质结构多样性多样性蛋白质种类蛋白质种类多样性多样性蛋白质功能蛋白质功能多样性多样性三、蛋白质的三、蛋白质的结构及其多样性结构及其多样性 每一种蛋白质分子都有与它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，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

13、空间结构改变，就可能会影响其功能。功能。正常血红蛋白异常血红蛋白与社会的联系与社会的联系2 2、鸡蛋、肉类经煮熟后蛋、鸡蛋、肉类经煮熟后蛋白质变性就不能恢复原来状白质变性就不能恢复原来状态。原因是态。原因是高温使蛋白质分高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松子的空间结构变得伸展、松散散，肽键暴露出来，更肽键暴露出来，更容易容易被蛋白酶水解，因此吃熟鸡被蛋白酶水解，因此吃熟鸡蛋、熟肉容易消化。蛋、熟肉容易消化。1 1、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、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，从而导致其象被破坏，从而导致其理化性质的改变理化性质的改变和和生物活

14、性丧失生物活性丧失的现象。的现象。蛋白质变性蛋白质变性例例1、某蛋白质分子含有、某蛋白质分子含有1条肽链，共有条肽链，共有696个肽键，个肽键，则此蛋白质分子中至少含有则此蛋白质分子中至少含有COOH和和NH2的数目分的数目分别为别为()A.无法确定无法确定 B.1、1C.695、695 D.696、696B一、有关蛋白质中至少含有氨基数和羧基数的计算一、有关蛋白质中至少含有氨基数和羧基数的计算拓展拓展总结：总结：每条肽链中至少含有一个氨基和一个羧基每条肽链中至少含有一个氨基和一个羧基 N条肽链中至少含有条肽链中至少含有N个氨基和个氨基和N个羧基个羧基A、6个氨基酸形成个氨基酸形成1条肽链时，

15、形成几个肽键？脱掉几条肽链时，形成几个肽键？脱掉几个水分子？个水分子？B、n个氨基酸形成个氨基酸形成1条肽链时，形成几个肽键？脱去几个条肽链时，形成几个肽键？脱去几个水分子？水分子？氨基酸数目氨基酸数目形成肽链数形成肽链数形成肽键数形成肽键数脱去水分子数目脱去水分子数目1nn1n16551二、有关蛋白质中氨基酸数、肽链数、肽键数、脱水数的二、有关蛋白质中氨基酸数、肽链数、肽键数、脱水数的计算计算C.6个氨基酸形成个氨基酸形成2条肽链时，形成几个肽键？脱去几个水分子？条肽链时，形成几个肽键？脱去几个水分子？D.n个氨基酸形成个氨基酸形成m条肽链时，形成几个肽键？脱去几个水分子？条肽链时，形成几个

16、肽键？脱去几个水分子？氨基酸数目氨基酸数目形成肽链数形成肽链数形成肽键数形成肽键数脱去水分子数目脱去水分子数目1nmnmnm小结：小结：脱水数肽键数氨基酸数肽链数脱水数肽键数氨基酸数肽链数6625454肽链肽链1:肽链肽链2:二、有关蛋白质中氨基酸数、肽链数、肽键数、脱水数二、有关蛋白质中氨基酸数、肽链数、肽键数、脱水数的计算的计算例例2、氨基酸分子缩合形成含、氨基酸分子缩合形成含2条肽链的蛋白质分子条肽链的蛋白质分子时，相对分子量减少了时，相对分子量减少了900，由此可知，此蛋白质分子，由此可知，此蛋白质分子中含有的氨基酸数和肽键数分别是中含有的氨基酸数和肽键数分别是()A.52、52 B.

17、50、50C.52、50 D.50、49 C缬氨酸缬氨酸CHCH3CH3H2NC COHHOH2NC COHHOH甘氨酸甘氨酸甘氨酸、缬氨酸的分子量分别是甘氨酸、缬氨酸的分子量分别是7575、117117。由一个甘氨酸和一个缬氨酸形成的二肽的分子量是由一个甘氨酸和一个缬氨酸形成的二肽的分子量是 。你是如何计算出来的？你是如何计算出来的？174三、有关蛋白质相对分子质量的计算三、有关蛋白质相对分子质量的计算蛋白质的相对分子质量氨基酸数蛋白质的相对分子质量氨基酸数氨基酸的平均氨基酸的平均相对分子质量相对分子质量脱水数脱水数18(水的相对分子质量水的相对分子质量)三、有关蛋白质相对分子质量的计算三、

18、有关蛋白质相对分子质量的计算 例例3、组成人体的、组成人体的20种氨基酸的平均分子量是种氨基酸的平均分子量是128，血红，血红蛋白由蛋白由4条多肽链组成，共含有条多肽链组成，共含有574个氨基酸，则血红蛋个氨基酸，则血红蛋白的分子质量约为（白的分子质量约为（）A.73472 B.12800 C.63212 D.63140C若有其他化学键形成，则需再减去脱掉的原子质量，如若有其他化学键形成，则需再减去脱掉的原子质量，如每形成一个每形成一个“SS”键，需脱掉键，需脱掉2个个“H”)如果组成蛋白质的氨基酸的分子数为如果组成蛋白质的氨基酸的分子数为n，氨基酸的平均，氨基酸的平均分子量为分子量为a，完成

19、下表的填写：，完成下表的填写：形成形成1条链条链 形成形成m条链条链 脱去水分子数脱去水分子数 形成肽键数形成肽键数 至少氨基数至少氨基数 至少羧基数至少羧基数 实际羧基数实际羧基数 实际氨基数实际氨基数 蛋白质分子量蛋白质分子量 n-1n-1111+R1+Rna-18(n-1)n-mn-mmmm+Rm+Rna-18(n-m)1、N原子数肽键数肽链数原子数肽键数肽链数R基上的基上的N原子数原子数 各氨基酸中各氨基酸中N原子总数原子总数2、O原子数肽键数原子数肽键数2肽链数肽链数R基上的基上的O原子数原子数 各氨基酸中各氨基酸中O原子总数脱去水分子数原子总数脱去水分子数四四、蛋白质中含有蛋白质中

20、含有N、O原子数的计算原子数的计算1、若除去多肽内部的一个氨基酸，需水解掉两个肽键；若除去多肽内部的一个氨基酸，需水解掉两个肽键；若除去多肽一端的一个氨基酸，水解掉若除去多肽一端的一个氨基酸，水解掉1个肽键即可。个肽键即可。2、每水解每水解1个肽键，则需要个肽键，则需要1分子水参与，肽键数减少分子水参与，肽键数减少1个，生成物与原多肽相比氧原子增加个，生成物与原多肽相比氧原子增加1个，氢原子增加个，氢原子增加2个，氨基增加个，氨基增加1个，羧基增加个，羧基增加1个。个。五、五、多肽中除去氨基酸的有关计算多肽中除去氨基酸的有关计算组成蛋白质的氨基酸种类组成蛋白质的氨基酸种类数目排列顺序数目排列顺序不同不同蛋白质的空间结构不同蛋白质的空间结构不同组成元素组成元素C、H、O、N氨基酸氨基酸种类：种类：21种种 必需氨基酸：必需氨基酸：8种种 非必需氨基酸：非必需氨基酸：13种种通式：通式：特点：特点：脱脱水水缩缩合合多肽多肽折折叠叠盘盘曲曲蛋白质蛋白质结构多样性结构多样性功能多样性功能多样性组组成成O OC CH HC CH H2 2N NOHOHR R至少一个至少一个NH2和一个和一个COOH，且都有一个，且都有一个NH2和一个和一个COOH连在同一个连在同一个C原子上原子上