生物必修1《分子与细胞》第2章 组成细胞的分子第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者课堂教学ppt课件

这是一份生物必修1《分子与细胞》第2章 组成细胞的分子第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者课堂教学ppt课件，共52页。PPT课件主要包含了复习旧知，蛋白质，问题探讨，蛋白质的功能，非必需氨基酸，氨基酸的结构，1组成元素，H2N，蛋白质的结构，H2O等内容，欢迎下载使用。

组成细胞的有机物中，含量最多的是
想一想:哪些食品富含蛋白质?
哪些食物含有丰富的蛋白质？具有什么功能？
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？
从某些动物的组织中提取的胶原蛋白，可以用来制作手术缝合线。手术一段时间后，这种缝合线就可以被人体组织吸收，从而避免拆线的痛苦。
1.为什么这种缝合线可以被人体组织吸收？
因为组成动物和人体的胶原蛋白是相似的物质。
这种缝合线要变为小分子物质才能被吸收初中学的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。
蛋白质是生命活动的主要承担者
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)。
细胞内的化学反应离不开酶的催化，
绝大多数酶都是蛋白质。
胰岛素发挥作用的原理图
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 结构蛋白: 构成细胞和生物体的重要物质2 催化作用:如绝大多数酶3 运输作用:如血红蛋白、细胞膜上的载体4 调节作用 (信息传递) : 胰岛素和生长激素等5 免疫 (防御) 作用: 抗体
人体内的数万种蛋白质来自于哪里呢?
思考:为什么蛋白质能承担如此多的功能呢?
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大1010-1012种。
食物中的蛋白质能否被人体直接吸收？
二、蛋白质的基本单位——氨基酸
组成人体蛋白质的21种氨基酸
甲硫氨酸，赖氨酸，缬氨酸，异亮氨酸苯丙氨酸，亮氨酸，色氨酸，苏氨酸
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
（甲 来 借 一 本 亮 色 书）
任务二：阅读教材P29 思考·讨论 与最后一段文字，回答下列问题：
1.组成四种氨基酸的元素是什么？2.氨基和羧基的书写方式是怎样的？3.图中四个氨基酸有何共同点？4.图中四个氨基酸有何不同点？
一定有C、H、O、N有的含有
3.相同点：4.不同点：
一个氨基（-NH2）和一个羧基（-COOH）连接在同一个碳原子上，这个碳原子还连接了一个氢原子和一个侧链基团。
氨基酸的共同点：一个氨基（-NH2）和一个羧基（-COOH）连接在同一个碳原子上，这个碳原子还连接了一个氢原子和一个侧链基团。
二、基本组成单位：氨基酸
R基决定氨基酸的种类及理化性质
那为什么说一个氨基酸至少有一个氨基和一个羧基？
① 至少含有一个氨基和一个羧基
② 都有1个氨基和1个羧基连在同一个碳原子上
③ 该碳原子还含有一个H和一个侧链基团（R基）
下列哪些是组成蛋白质的氨基酸？
R基中也可以有氨基和羧基
谷氨酸的R基为－C3H5O2，在一个谷氨酸分子中，含有碳和氧的原子数分别是( )A.4、4 B.5、4 C.4、5 D.5、5
人体中氨基酸常见的21种，蛋白质为1010~1012种。
思考：氨基酸是如何变为蛋白质的呢？
自主学习：请阅读P30，思考下列问题：①氨基酸如何连接在一起构成蛋白质？②什么是肽键、二肽、多肽、多肽链？③氨基酸形成蛋白质过程中，形成一个肽键，脱去几分子水？④多肽与蛋白质有何区别？
由两个氨基酸脱水缩合形成
（4）生成一个肽键，脱去 水。
注：H2O中的氧来自羧基，氢来自羧基和氨基
连接两个氨基酸分子的化学键
-HN-CO-或-CO-NH-
由三个氨基酸脱水缩合形成
由3个或3个以上的氨基酸分子脱水缩合而成。多肽通常呈链状结构，也叫肽链
由几个氨基酸形成的就叫几肽（有几个R基就有几个氨基酸)
有的是环状，首尾两端的氨基、羧基也脱水缩合连接起来，成为环状多肽。
氨基酸脱水缩合形成的多肽链，就是蛋白质吗？
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。
具有复杂空间结构的蛋白质
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。
注意：二硫键可以形成在肽链内，也可以形成在肽链间
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
由氨基酸形成血红蛋白的示意图
蛋白质必须具备复杂的空间结构才具备生物活性
任务四：思考完成下列问题
氨基酸脱水缩合形成多肽，一条多肽链通过氢键等按照一定形态折叠、盘曲成空间结构；多条肽链通过二硫键等构成更为复杂的空间结构。
1. 从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次?
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?
3.如果用21个不同的字母代表21种氨基酸，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(提示:一个蛋白质分子往往含有成百上千个氨基酸)。
由n个氨基酸所构成的肽链的种类数是21n种
种类数量排列顺序空间结构
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)
镰刀型细胞 贫血症
蛋白质在某些物理或化学因素作用下，其特定的空间构象被破坏，从而导致其理化性质改变和生物活性丧失的现象。
（1）变性的本质是空间结构破坏，肽键并未断裂
（3）变性后蛋白质更易被蛋白酶水解
蛋白质在盐溶液中溶解度降低，析出的白色絮状物就是蛋白质。空间结构不发生改变，活性不变。（可逆的）
肽键断裂，使多肽分解为氨基酸。
蛋白质的盐析、水解和变性
C、H、O、N、（S、Fe）
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
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
至少有一个－NH2和一个－COOH连在同一个C原子上
                                                            （1）该化合物由　　　　    个氨基酸分子失去　　　　 个水分子而形成，这种反应叫　　　　        反应。
（2）该化合物含有　　　    个肽键，该图所示化合物的名称是 　　　　     ____，基本单位是____________。
（3）该图中所示的氨基酸种类不同，是由　　    决定的，图中具有的R基是_________________，说明有　　    种氨基酸。
(4) H2O中H来源于 ；O来源于 。
3.某种脑啡肽具有镇痛作用,可以作为药物来使用,它的基本组成单位是氨基酸。下面是该脑啡肽结构式。回答下列问题。
(1)构成一个脑啡肽分子的氨基酸数目是_____;有_____种氨基酸参与脱水缩合反应;生成的水分子数目是______。(2)若在含脑啡肽的溶液中加入双缩脲试剂A液并摇匀,溶液呈____色,随后再将双缩脲试剂B加入溶液________后,溶液呈现___色。(3)脑啡肽作为药物______(填“可以”或“不可以”)口服,理由是____。(4)如果上图中的氨基酸顺序发生了改变,它还会具有脑啡肽的功能吗_____?为什么?__________________________
多肽会在消化道中被水解从而失去作用
蛋白质的功能是由结构决定的
①H2O中H来源于 ；O来源于 。②三个氨基酸脱水缩合得到 ，产生 分子水，形成 个肽键。③n个氨基酸脱水缩合形成一条肽链得到 ，产生 分子水（肽键）。
n个氨基酸脱水缩合形成m条肽链产生 分子水（肽键）?
★规律1：肽键数 =脱水数=氨基酸数-肽链数
1.肽键数、脱水数的计算
n个氨基酸形成环状多肽
某种蛋白质是由10个氨基酸脱水缩合形成的1条多肽链构成的，若每个氨基酸分子质量平均是120，则该蛋白质的相对分子量是？
脱去的水的 分子总质量
假设有n个氨基酸形成m条肽链，每个氨基酸的平均相对分子质量为a，那么由此形成的蛋白质的相对分子质量为
2.蛋白质相对分子质量的计算
X=an-18(n-1)
X=an-18(n-m)
★规律2：蛋白质的相对分子质量＝氨基酸数×氨基酸的平均分子质量－18×脱去水分子数。
★特别提醒：计算多肽的相对分子质量时，除了考虑水分子的减少外，还要考虑其他化学变化过程。如肽链上二硫键(-S-S-)的形成，一个-S-S-是有两个-SH脱去两个H原子连接而成的，即“-SH”+“-SH”→“-S-S-”+2H。所以当有k个二硫键时，蛋白质的相对分子质量= 。
na-18(n-m)-2k
3.游离的氨基或羧基数目的计算
①每个氨基酸分子中至少含有 个氨基， 个羧基。其他的氨基和羧基来自 。②一条多肽链中至少含有 个氨基， 羧基。其他的氨基和羧基来自 。③n条多肽链中至少含有有 个氨基， 羧基。其他的氨基和羧基来自 。
★规律3：(1)肽链中至少含游离的氨基数或羧基数= 。(2)肽链中含游离的氨基数或羧基数 =(3)环状肽中氨基或羧基数目取决于构成环状肽氨基酸R基团中的氨基和羧基的数目
肽链条数+R基中的氨基或羧基=各氨基酸中氨基或羧基总数-肽键数
练习1：n个氨基酸共有m个氨基，则这些氨基酸脱水缩合形成的一条多肽中的氨基是 个。练习2：现有100个氨基酸，共含有116个羧基和106个氨基，这些氨基酸脱水缩合形成6条多肽链时共含有 个氨基， 个羧基。
4.N、O原子数的计算
（1）N原子数（2）O原子数
=肽链数+肽键数+R基上的N原子数=各氨基酸中N原子的总数
=肽链数.2+肽键数+R基上的O原子数=各氨基酸中O原子的总数-脱水分子数
练习3：某蛋白质有m条肽链、n个氨基酸组成，则该蛋白质至少含有氧原子的个数为 。
练习4：分子式为C63H105O45N17S2的多肽化合物中，最多的肽键数是 个。练习5：甜味肽的分子式为C13H16O5N2 , 则甜味肽一定是一种 肽。
（3）利用N原子个数求氨基酸的个数
氨基酸通式中N的数目最少，一般只出现在氨基中，若氨基酸R基中没有氨基，则N原子数=氨基酸数；若R基中含1个氨基，则氨基酸个数=N原子个数-1。