2.4蛋白質是生命活動的主要承擔者第1課時課件-高一上學期生物人教版必修1

第二章組成細胞的分子第四節蛋白質是生命活動的主要承擔者蛋白質是細胞內含量最多的有機物組成生物體的蛋白質有哪些？蛋白質又承擔著怎樣的功能呢？序號功能舉例12345免疫功能調節功能運輸功能生物體中的結構物質催化功能肌肉、頭發、羽毛、蛛絲胃蛋白酶、胰蛋白酶、過氧化氫酶血紅蛋白胰島素、生長激素抗體細胞的各項生命活動都離不開蛋白質，蛋白質是生命活動的主要承擔者一、蛋白質的功能閱讀教材P28，找出關鍵詞，歸納蛋白質承擔的功能

任務一2.這種縫合線發生什么樣的化學變化才能被吸收?這對你認識蛋白質的化學組成有什么啟示?問題探討用某些動物組織提取的膠原蛋白制作手術縫合線，能夠被人體組織吸收，是因為組成動物和人體的膠原蛋白是相似的物質。提示:這種手術縫合線要變為小分子物質才能被吸收，初中學習過食物中的蛋白質要分解為氨基酸才能被吸收，因此蛋白質在化學組成上應該可以分為更小的分子。從某些動物組織中提取的膠原蛋白，可以用來制作手術縫合線。手術后過一段時間，這種縫合線就可以被人體且織吸收，從而避免拆線的痛苦。1.為什么這種縫合線可以被人體組織吸收?活動1：觀察下列四種氨基酸的結構，探究以下問題：

任務二自主閱讀教材P29，分析氨基酸的結構特點(2)構成蛋白質的氨基酸共有的部分是________________。(1)上面四種氨基酸都有的元素是__________________________________。C、H、O、N（半胱氨酸含S）二、蛋白質的基本組成單位——氨基酸(3)這四種氨基酸分子的R基分別是___________________________________________。—CH3、—CH2—SH、—(CH2)4—NH2、—CH2—COOH(4)組成蛋白質的氨基酸分子中都只含有一個氨基和一個羧基嗎？若有一個以上的氨基或羧基，多出來的氨基或羧基分布在哪里？至少都含有一個氨基和一個羧基

多出來的氨基或羧基位于R基上。RHH2N—C—COOH（1）氨基酸的結構通式及特點R氨基羧基側鏈基團：決定氨基酸的種類和理化性質OC

OHCH

H

H

N中心碳原子氫基簡寫：至少含一個氨基(-NH2)和一個羧基(-COOH)都有一個氨基(-NH2)和一個羧基(-COOH)連在同一碳原子上CHRNH2COOH①結構通式②結構特點R基中也可能含有氨基(—NH2)或羧基(—COOH)特別提醒氨基、羧基、R基的書寫①正確的格式：—NH2、—COOH、—R(千萬不要忘記在原子團前面加“—”)。②避免兩種錯誤格式a.寫成NH2、COOH、R。b.寫成NH3、—NH3、HCOOH等。③結構通式及氨基和羧基不同表達形式的辨別氨基酸的結構通式及元素組成:胰島素結構血紅蛋白（局部）組成蛋白質的元素：C、H、O、N（S、Fe）等CRCH2NOHOH氨基羧基側鏈基團非必需氨基酸：必需氨基酸：組成人體蛋白質的21種氨基酸共13種，人體細胞能夠合成的氨基酸共8種，人體細胞不能合成的氨基酸（甲攜來一本亮色書）（2）氨基酸的種類：21種(嬰兒9種，組氨酸）甲硫氨酸，纈氨酸，賴氨酸，異亮氨酸苯丙氨酸，亮氨酸，色氨酸，蘇氨酸1.下列分子是不是構成蛋白質的氨基酸？如果不是為什么？CCOOHCH3HOOCHCH2CNH2HOOCHCH2NH212345CHHOOCHNH22.谷氨酸是組成蛋白質的一種氨基酸，其中R基為：—C3H5O2.在一個谷氨酸的分子中，含有碳原子和氧原子的個數依次是

。NH2CH3CH2NHCHNH2HOOCCHNH2HOOC5、4【典型例題1】2活動2：選出構成蛋白質的氨基酸卡片，剪下備用

氨基酸：平均相對分子質量128

蛋白質：相對分子質量幾千到一百萬以上？蛋白質是以氨基酸為基本單位構成的生物大分子。（1）兩個相鄰氨基酸之間的結合方式是？兩個氨基酸分子縮合而成的化合物叫什么？（2）連接兩個氨基酸分子的化學鍵叫什么？這個鍵是怎樣形成的？

三、蛋白質的結構及其多樣性脫水縮合肽鍵二肽

任務三閱讀教材P30-31，分析氨基酸脫水縮合形成肽鏈的過程，回答下列問題脫水縮合脫水縮合的過程CHCOOHR2HN二肽CHR1H2NOHCOH2OH肽鍵脫水縮合的過程肽鍵CHCOOHR3HNOHHCCHR1H2NCOCHR2HNO三肽肽鍵H2OH2O利用氨基酸卡片模擬脫水縮合過程活動3：趕快行動起來吧！活動4：請結合脫水縮合過程，并參考如下多肽鏈的模式圖分析：(1)肽鏈形成過程中，失去的水分子中氫和氧元素的來源分別是什么？氫來自氨基和羧基，氧來自羧基。(2)氨基酸、肽鏈、形成的水分子、肽鍵的數量關系是怎樣的？氨基酸數－肽鏈數＝形成的水分子數＝肽鍵數。(3)肽鏈中還有沒有游離的氨基和羧基？如果有，它們位于哪里？有。位于肽鏈的兩端，R基中也可能有。下圖為腦啡肽的結構簡式，據圖回答:1.腦啡肽分子是由

種氨基酸形成的，造成氨基酸種類不同的原因是

不同。2.腦啡肽中含有

個肽鍵，腦啡肽的名稱是

肽，形成過程稱為

，形成過程中共脫去

個水分子。R基44五脫水縮合4蛋白質的形成①肽鏈中的氨基酸之間能夠形成氫鍵等，從而使得肽鏈能盤曲、折疊，形成具有一定空間結構的蛋白質分子。氨基酸之間脫水縮合形成多肽鏈這條肽鏈進一步盤繞形成一定的空間結構一條多肽鏈的特定區域進行有規律的盤曲折疊②有些蛋白質分子含兩條或多條肽鏈，他們通過一定的化學鍵，如：二硫鍵相互結合在一起。-SH+HS--S-S-(二硫鍵)+2H蛋白質的形成想一想：在形成一個二硫鍵時，相對分子質量減少多少？③蛋白質的結構層次蛋白質多肽.......氨基酸二肽三肽蛋白質的形成氨基酸之間脫水縮合形成多肽鏈一條多肽鏈的特定區域進行有規律的盤曲折疊這條肽鏈進一步盤繞形成一定的空間結構四條肽鏈聚集在一起形成復雜的空間結構血紅蛋白的形成過程血紅蛋白兩個α－肽鏈兩個β一肽鏈四個亞鐵血紅素基團每個肽鏈環繞一個亞鐵血紅素基團，此基團可攜帶一分子O2或一分子CO2，血紅蛋白因含有血紅素而呈紅色。【拓展】血紅蛋白的結構及特性肽鏈的___________方式及其形成的_________不同氨基酸______不同氨基酸_____不同氨基酸________不同數目種類排列順序盤曲、折疊空間結構三、蛋白質的結構及其多樣性決定其功能多樣性

任務四分析蛋白質結構多樣性的原因資料2：經過加熱、加酸、加酒精等引起細菌和病毒的蛋白質變性（空間結構改變），可以達到消毒、滅菌的目的。資料1：人正常血紅蛋白的空間結構呈球狀，由它參與組成的紅細胞呈圓盤狀，如果血紅蛋白某一處的谷氨酸被纈氨酸取代，就可能聚合成纖維狀，由它參與組成的紅細胞就呈鐮刀狀，運輸氧的能力就會大大削弱。結構決定功能思考：如果用21個不同的字母代表21種氨基酸，若寫出由10個氨基酸組成的長鏈，可以寫出多少條互不相同的長鏈?試著說出蛋白質種類多種多樣的原因(提示:一個蛋白質分子往往含有成百上千個氨基酸)。2110蛋白質結構多樣性決定其功能多樣性探究蛋白質結構多樣性和功能多樣性的關系【知識拓展】※蛋白質的水解完全水解部分水解各種氨基酸混合物各種氨基酸和肽段的混合物※糖尿病病人只能注射而不能口服胰島素

因為胰島素是一種蛋白質，口服會在消化道里以蛋白質的形式被消化成氨基酸，而失去胰島素的功能。蛋白質在蛋白酶的作用下分解為多肽和氨基酸，或者多肽在肽酶的作用下肽鍵斷裂，分解為氨基酸的過程。※蛋白質的變性高溫X射線超聲波(注意低溫不會)①物理因素:②化學因素:重金屬鹽、強酸、強堿破壞蛋白質的空間結構，但不破壞________，因此依然能用____________檢測。【知識拓展】肽鍵雙縮脲試劑※臨床工作中常用酒精、加熱、紫外線等來消毒殺菌

蛋白質分子在物理或化學因素的影響下，原有的空間構象發生改變，從而使菌體和病毒的蛋白質變性而失去其致病性和繁殖能力。不可逆【拓展】雙縮脲試劑最初是用來檢測雙縮脲的。雙縮脲試劑可以檢測含有兩個及兩個以上肽鍵的化合物。由于蛋白質分子中含有很多與雙縮脲結構相似的肽鍵,因此,蛋白質可與雙縮脲試劑發生顏色反應。※蛋白質的鹽析在蛋白質水溶液中加入中性鹽，隨著鹽濃度的增大而使蛋白質析出的現象。(鹽析是物理現象，得到的蛋白質一般不失活，一定條件下又可重新溶解，是可逆的。)【知識拓展】鹽析蛋白質在鹽溶液中溶解度降低析出溶解度的變化，可逆導致變性的因素：高溫、強酸、強堿、重金屬離子肽鍵斷裂，蛋白質分解為短肽或氨基酸氨基酸順序

，肽鍵

，空間結構

，功能

。不變不變改變改變蛋白質的鹽析、水解和變性水解變性變性過程不可逆，只破壞了空間結構，不破壞肽鍵，還能與雙縮脲試劑反應出現紫色現象。鹽析現象可逆，不屬于蛋白質變性。P32“與社會的聯系”①熟雞蛋更容易消化的原因是__________________________________________________________________②蛋白質變性后還可用雙縮脲試劑檢測嗎？并說明理由：__________________________________________________________________。高溫使蛋白質分子的空間結構變得伸展、松散，容易被蛋白酶水解能，因為蛋白質變性后空間結構改變，并沒有破壞氨基酸之間的肽鍵種類數量排列順序空間結構結構多樣種類繁多氨基酸肽鏈：功能多樣決定功能蛋白結構蛋白(組成細胞和生物體)________(蛋白質類激素)________(大多數酶)________(載體蛋白)________(抗體)調節催化運輸免疫________(糖蛋白)識別蛋白質結構多樣性的原因元素C、H、O、N（S等）導致氨基酸種類：21種必需氨基酸：8種非必需氨基酸：13種通式：特點：至少有一個－NH2和一個－COOH連在同一個C原子上脫水縮合多肽折疊盤旋蛋白質結構多樣性功能多樣性構成生物體，如結構蛋白運輸作用，如血紅蛋白、載體催化作用，如絕大多數酶調節作用，如胰島素、生長激素免疫作用，如抗體組成導致CHCH2NOHOR組成蛋白質的氨基酸種類不同氨基酸的數目不同氨基酸排列順序不同肽鏈盤曲、折疊，形成的空間結構千差萬別總結1.(多選)兩種氨基酸結構式如圖，它們在形成二肽化合物時，最可能相互縮合的基團是A.①與⑤

B.②與④C.②與⑥

D.③與④√√跟蹤訓練2.血紅蛋白分子含有兩條α肽鏈和兩條β肽鏈，其空間結構如圖甲所示；圖乙表示β肽鏈一端的部分氨基酸序列。請分析回答下列問題：(1)圖乙所示結構含有___種氨基酸，①的名稱是______。(2)血紅蛋白是由574個氨基酸組成的，氨基酸經過__________過程形成4條多肽鏈，該過程中形成_____個肽鍵。(3)若兩條β肽鏈完全相同，則圖甲所示的血紅蛋白至少含有___個羧基。3氨基脫水縮合5708(4)據圖分析，蛋白質分子的多樣性是由_____________________________________________________________