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1、高中生物必修一生命活动的主要承担者蛋白质课件现在学习的是第1页，共48页思考思考:食物中的蛋白质能否被人体直接吸收呢食物中的蛋白质能否被人体直接吸收呢?要分解成氨基酸,才被人体吸收现在学习的是第2页，共48页化学元素组成：化学元素组成：蛋白质主要由蛋白质主要由C C、H H、O O、N 4N 4种化学元素组成。很多重要的蛋种化学元素组成。很多重要的蛋白质还含有白质还含有P P、S S两种元素，有的也含微量元素两种元素，有的也含微量元素FeFe、Mn Mn、MgMg、CuCu、ZnZn等元素。等元素。相对分子质量：相对分子质量：蛋白质是一种高分子化合物，也就是说的相对分子量很大蛋白质是一种高分子
2、化合物，也就是说的相对分子量很大的生物大分子。蛋白质分子质量的变化范围很大，从几千的生物大分子。蛋白质分子质量的变化范围很大，从几千一直到一直到100100万以上。例如，牛的胰岛素的相对分子质量是万以上。例如，牛的胰岛素的相对分子质量是57005700，人的血红蛋白的相对分子质量是，人的血红蛋白的相对分子质量是6450064500。现在学习的是第3页，共48页3.理解蛋白质结构多样性的原因；理解蛋白质结构多样性的原因；5.关注蛋白质研究的新进展。关注蛋白质研究的新进展。2.2.理解并概述氨基酸形成蛋白质的过程；理解并概述氨基酸形成蛋白质的过程；本节学习目标：本节学习目标：1.氨基酸的结构特点；
3、氨基酸的结构特点；4.认同蛋白质是生命活动的主要承担者；认同蛋白质是生命活动的主要承担者；现在学习的是第4页，共48页甘氨酸甘氨酸缬氨酸缬氨酸H2NCCOHOCH3丙氨酸丙氨酸HH2NCCOHHOH2NCCOHHHCHCH3CH3O羧基羧基氨基氨基侧链基团侧链基团（R基）基）蛋白质的基本组成单位：蛋白质的基本组成单位：一、氨基酸及其种类一、氨基酸及其种类请观察下列几种氨基酸总结其结构请观察下列几种氨基酸总结其结构特点。特点。H原子原子氨基酸氨基酸1.氨基酸的结构氨基酸的结构现在学习的是第5页，共48页CHNH2HCOOH甘氨酸甘氨酸CHNH2CHCOOHCH3CH3缬氨酸缬氨酸CHNH2COO
4、HCH3CHNH2CHCOOHCH3CH3CH2亮氨酸亮氨酸丙氨酸丙氨酸现在学习的是第6页，共48页试一试，推导出氨基酸的结构通式。RCHNH2COOHCH3每种氨基酸至少有一个氨基每种氨基酸至少有一个氨基(-NH(-NH2 2)和一个羧基和一个羧基(-COOH)(-COOH)，并，并且氨基和羧基连在同一个碳原子上。且氨基和羧基连在同一个碳原子上。这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团（这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团（R R表示）表示）氨基酸之间的区别在于氨基酸之间的区别在于R R基不同。基不同。现在学习的是第7页，共48页小结：氨基酸的结构小结：氨基酸的结构氨基酸的结构通式：氨基
5、酸的结构通式：每种氨基酸每种氨基酸至少至少都有一个氨基（都有一个氨基（NH2）和一个羧基（）和一个羧基（COOH），并且都有一个氨基（），并且都有一个氨基（NH2）和一个羧基）和一个羧基（COOH）连接在同一个碳原子上，这个碳原子还连接一）连接在同一个碳原子上，这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团（用个氢原子和一个侧链基团（用R表示）。表示）。R R基的不同决定氨基的不同决定氨基酸种类不同。基酸种类不同。氨基氨基R基基C原子原子羧基羧基H原子原子现在学习的是第8页，共48页分组讨论以下哪些是组成蛋白质的氨基酸分组讨论以下哪些是组成蛋白质的氨基酸?CHNH2COOHCH2SHCHNH2COO
6、HCH2SHCHNH2COOHCH2OHCHNH2HCH2COOH现在学习的是第9页，共48页练习练习1：CHNH2COOHCH3 C CNH2COOHHHCH3CH3 CNH2COOHH CHCH3CH3下面属于组成蛋白质的氨基酸的是下面属于组成蛋白质的氨基酸的是_NH2COOH结论：结论：每个氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基每个氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基(有有的氨基酸的基中还含有的氨基酸的基中还含有NH2或或COOH)并且都有并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。根据什么判断氨基酸的种类？根据什么判断氨基酸的种类？R基基现在学习的是第
7、10页，共48页 CHNH2COOHCH3 CHNH2COOHCH2SH CH2NH2COOH CHNH2COOHCH2H（2）如果是氨基酸，则它们的）如果是氨基酸，则它们的R基分别是基分别是:_1、（1）以上属于氨基酸的是）以上属于氨基酸的是_CCH H3 3,H,SHCH2练习练习2：现在学习的是第11页，共48页CHCH3CH3练习练习3:根据氨基酸通式根据氨基酸通式,写出下面四种氨基酸的写出下面四种氨基酸的R基：基：H,，CH3 ，CH2CH3CH3CHH2NCCOHHOH甘氨酸甘氨酸缬氨酸缬氨酸丙氨酸丙氨酸H2NCCOHHOCH2CH3CH3CHH2NCCOHHOCH3H2NCCOH
8、HOCHCH3CH3亮氨酸亮氨酸R基分别是基分别是:现在学习的是第12页，共48页思考思考 1、有些食品中要添加某些氨基酸有些食品中要添加某些氨基酸,请回答添加请回答添加的是哪些氨基酸的是哪些氨基酸?为什么要添加这些氨基酸为什么要添加这些氨基酸?2、有些同学有有些同学有“偏食偏食”的习惯，请分析这的习惯，请分析这种习惯好不好？种习惯好不好？现在学习的是第13页，共48页2.氨基酸的种类氨基酸的种类组成蛋白质的氨基酸约有20种;必需氨基酸(是什么样的氨基酸?)总共有8种:甲硫(蛋)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 非必需氨基酸(是什么样的氨基酸？)12种。现在学习
9、的是第14页，共48页小结：小结：蛋白质蛋白质组成元素：组成元素：C、H、O、N等化学元素。等化学元素。氨基酸氨基酸是组成蛋白质的基本单位。是组成蛋白质的基本单位。结构要点：结构要点：每种氨基酸都至少含有一个氨每种氨基酸都至少含有一个氨基（基（-NH-NH2 2）和一个羧基（）和一个羧基（-COOH-COOH），并且都），并且都有一个氨基和一个羧基有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原连接在同一个碳原子子上。上。氨基酸的种类由氨基酸的种类由 决定。决定。种类种类:必需氨基酸必需氨基酸和和非必需氨基酸非必需氨基酸R R基基（侧链基团）（侧链基团）现在学习的是第15页，共48页二、蛋白质的结构及其多
10、样性二、蛋白质的结构及其多样性观察课本观察课本P27图图211，写出氨基酸到蛋白，写出氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次。质大致有哪些结构层次。氨基酸蛋白质二肽多肽脱水缩合折叠盘曲脱水缩合现在学习的是第16页，共48页氨基酸如何组成蛋白质？氨基酸如何组成蛋白质？氨基酸氨基酸二肽二肽三肽三肽多肽多肽一条多肽一条多肽链折叠形链折叠形成蛋白质成蛋白质几条多肽几条多肽链折叠形链折叠形成蛋白质成蛋白质脱水缩合脱水缩合脱水缩合脱水缩合脱水缩合脱水缩合脱水缩合脱水缩合折叠盘曲成折叠盘曲成折叠盘曲成折叠盘曲成空间结构空间结构空间结构空间结构现在学习的是第17页，共48页1.多肽的形成多肽的形成：蛋白质是由多肽形
11、成的生物大分子。蛋白质是由多肽形成的生物大分子。基本单位是氨基酸基本单位是氨基酸多个氨基酸的多个氨基酸的脱水缩合脱水缩合形成了多肽形成了多肽,现在学习的是第18页，共48页氨基酸的结合方式氨基酸的结合方式CHCOOHR1CHNH2COOHR2NH2COHNHOH现在学习的是第19页，共48页氨基酸的结合方式氨基酸的结合方式CHR1NH2OHCOH2OCHCOOHR2HNH现在学习的是第20页，共48页氨基酸的结合方式氨基酸的结合方式:CHR1NH2COCHCOOHR2HNH2O二二肽肽肽键肽键脱水缩合现在学习的是第21页，共48页氨基酸的结合方式氨基酸的结合方式:脱水缩合脱水缩合肽键肽键CHC
12、OOHR2HNOHHCCHR1NH2COCHR2HNO二肽二肽H2OH2O现在学习的是第22页，共48页氨基酸的结合方式氨基酸的结合方式:脱水缩合脱水缩合CCHR1NH2COCHR2HNO肽键肽键二肽二肽CHCOOHR2HNH2O肽键肽键三三肽肽以此类推，由多个氨基酸分子缩合而成的含以此类推，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（链状）。有多个肽键的化合物，叫多肽（链状）。H2O现在学习的是第23页，共48页肽键肽键 蛋白质是生物大分子，由许多氨基酸分子蛋白质是生物大分子，由许多氨基酸分子通过脱水形成通过脱水形成肽键肽键相连而成。相连而成。现在学习的是第24页，共48页形成氨
13、基酸的结合方式：形成氨基酸的结合方式：脱水缩合脱水缩合H2O+CNH2HR1CONH CHR2COOH肽键（二肽）（二肽）H2OOHNHR1 C COH2+NHR2OH CCOHH +现在学习的是第25页，共48页H2O+NHR2OH CCOHH CNH2HR1CONH CHR2COHOHCR1 CNH2CONH CHR2 CNHR2OHCOHO（二肽）（二肽）（三肽）（三肽）（多肽）（多肽）（四肽）（四肽）现在学习的是第26页，共48页2.多肽链再通过特定的多肽链再通过特定的盘曲折叠盘曲折叠形成具有一定空间结构的蛋白质形成具有一定空间结构的蛋白质不同的盘盘曲曲折折叠叠方方式式会形成千差万别的
14、空间结构现在学习的是第27页，共48页蛋白质的结构：蛋白质的结构：氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸多肽多肽多肽多肽 一条多肽链盘曲折叠一条多肽链盘曲折叠一条多肽链盘曲折叠一条多肽链盘曲折叠形成具有特定空间结构的形成具有特定空间结构的蛋白质蛋白质(多条多肽链盘曲折叠形成多条多肽链盘曲折叠形成多条多肽链盘曲折叠形成多条多肽链盘曲折叠形成蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质)脱水缩合脱水缩合盘曲折叠盘曲折叠盘曲折叠盘曲折叠现在学习的是第28页，共48页-、氨基酸种类较多、氨基酸数目成百上千-、氨基酸排列顺序千变万化-、肽链盘曲、折叠，形成的空间结构千差万别 原原 因因蛋白质结构多样性决定了其功能多样性。现在学习的是第2
15、9页，共48页三、蛋白质功能三、蛋白质功能 膜蛋白质膜蛋白质 胰岛素蛋白胰岛素蛋白 DNADNA现在学习的是第30页，共48页1、结构蛋白结构蛋白：许多蛋白质是构成细胞和生物体：许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质。如肌肉、头发、蛛丝、羽毛等结构的重要物质。如肌肉、头发、蛛丝、羽毛等的成分主要是蛋白质。的成分主要是蛋白质。现在学习的是第31页，共48页2、催化作用催化作用：细胞内的化学反应离不开：细胞内的化学反应离不开酶酶的的催化。催化。绝大多数酶都是蛋白质绝大多数酶都是蛋白质。胃蛋白酶胃蛋白酶结晶结晶现在学习的是第32页，共48页3、运输作用运输作用：有些蛋白质具有运输载体的功能。：有
16、些蛋白质具有运输载体的功能。如血红蛋白、载体蛋白。如血红蛋白、载体蛋白。血红蛋白血红蛋白现在学习的是第33页，共48页4、调节作用调节作用：有些蛋白质起信息传递的作用，：有些蛋白质起信息传递的作用，能够调节机体的生命活动，如能够调节机体的生命活动，如胰岛素、生长激素胰岛素、生长激素。图中央浅色区域的部分细胞分泌胰岛素图中央浅色区域的部分细胞分泌胰岛素现在学习的是第34页，共48页5、免疫作用免疫作用：抗体：抗体艾滋病(AIDS)HIV抗体(Y状抗体)现在学习的是第35页，共48页6、识别作用识别作用：细胞膜的外表有一层糖蛋白，与：细胞膜的外表有一层糖蛋白，与细胞的识别作用有密切关系。糖蛋白的识
17、别作用细胞的识别作用有密切关系。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。间，互相联络用的文字或语言。现在学习的是第36页，共48页总之：总之：一切生命活动都离不开蛋白质，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。蛋白质是生命活动的主要承担者。一、蛋白质的功能总结：一、蛋白质的功能总结：1、结构蛋白：肌肉、头发等、结构蛋白：肌肉、头发等2、催化作用：绝大多数酶、催化作用：绝大多数酶3、运输作用：血红蛋白、载体蛋白、运输作用：血红蛋白、载体蛋白4、调节作用：胰岛素、生长激素、调节作用：胰岛素、生
18、长激素5、免疫作用：抗体、免疫作用：抗体6、识别作用：糖蛋白、识别作用：糖蛋白现在学习的是第37页，共48页组成元素C、H、O、N（S、P）氨基酸脱水缩合多肽折叠盘旋蛋白质组成种类：20种通式：特点：至少有一个NH2和一个COOH连在同一个C原子上必需氨基酸：8种非必需氨基酸：12种1、组成蛋白质的氨基酸不同2、氨基酸的数目不同3、氨基酸排列顺序不同4、多肽的空间结构不同结构多样性导致功能多样性构成生物体、运输作用、催化作用、调节作用、免疫作用、识别作用导致现在学习的是第38页，共48页练习练习:1.根据下面图解，回答问题：根据下面图解，回答问题：（1）该图中，）该图中，表示表示，表示表示，表
19、示表示。（2）该化合物由）该化合物由个氨基酸分子失去个氨基酸分子失去个水分子而形成，这种反应个水分子而形成，这种反应 叫叫反应。反应。（3）该化合物含有）该化合物含有个肽键，该图所示化合物的名称是：个肽键，该图所示化合物的名称是：。（4）该图中所示的氨基酸种类不同，是由）该图中所示的氨基酸种类不同，是由决定的。决定的。氨基氨基肽键肽键羧基羧基四肽四肽(多肽多肽)三三四四三三脱水缩合脱水缩合R基基 CNH2HHCONH CCH3HCOOHCONH CHCH2C ONH2CONHHCH2C COOH现在学习的是第39页，共48页A A、6 6个氨基酸形成个氨基酸形成1 1条肽链时，形成几个肽键？条
20、肽链时，形成几个肽键？脱掉几个水分子？脱掉几个水分子？B B、n n个氨基酸形成个氨基酸形成1 1条肽链时，形成几个肽键？条肽链时，形成几个肽键？脱去几个水分子？脱去几个水分子？小结：在一条肽链中小结：在一条肽链中脱去的水分子数脱去的水分子数肽键数肽键数氨基酸总数氨基酸总数1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脱去水分子数目目1nn1n1655四四.有关蛋白质计算有关蛋白质计算1现在学习的是第40页，共48页C C、6 6个氨基酸形成个氨基酸形成2 2条肽链时，形成几个肽键？条肽链时，形成几个肽键？脱去几个水分子？脱去几个水分子？D D、n n个氨基酸形成个
21、氨基酸形成m m条肽链时，形成几个肽键？条肽链时，形成几个肽键？脱去几个水分子？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：在小结：在m条肽链中条肽链中脱去的水分子数脱去的水分子数肽键数肽键数氨基酸总数氨基酸总数m氨基酸数肽链的条数氨基酸数肽链的条数6625454肽链肽链1:肽链肽链2:现在学习的是第41页，共48页E E、100100个氨基酸形成的个氨基酸形成的1 1条肽链，条肽链，至少至少含有多少含有多少 个氨基，个氨基，至少至少含有多少个羧基呢？含有多少个羧基呢？F F、100100个氨基酸形成的个氨基酸形成
22、的2 2条肽链，条肽链，至少至少含有多少含有多少 个氨基，个氨基，至少至少含有多少个羧基呢？含有多少个羧基呢？CR1 1COHH2 2NCR2 2COOHHHNCOCR3 3HHN小结：小结：n n个氨基酸形成的个氨基酸形成的m m条肽链，条肽链，至少至少含有含有 个氨基，个氨基，至少至少含有含有 个羧基。（每条肽链至少含有一个氨基个羧基。（每条肽链至少含有一个氨基和一个羧基和一个羧基)mm即这个蛋白质中至少含有的氨基（羧基）数即这个蛋白质中至少含有的氨基（羧基）数肽链数肽链数m现在学习的是第42页，共48页G.G.蛋白质的蛋白质的相对分子质量相对分子质量氨基酸数氨基酸数氨基酸的平氨基酸的平均
23、分子量失去的水分子数均分子量失去的水分子数水的分子量水的分子量一个由一个由n n个氨基酸形成的含有个氨基酸形成的含有m m条肽链的蛋白质，氨条肽链的蛋白质，氨基酸的平均分子质量为基酸的平均分子质量为a,a,则蛋白质的相对分子质量则蛋白质的相对分子质量a an-18(n-m)n-18(n-m)。例题例题1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，则血红个氨基酸，则血红蛋白的分子质量约为蛋白的分子质量约为 A.73472；B.12800；C.63212；D.63140（C）=57412
24、818（574-4）现在学习的是第43页，共48页 典型例题典型例题1.1.人体血红蛋白的一条肽链有人体血红蛋白的一条肽链有145145个肽键个肽键,形成这条肽形成这条肽链的氨基酸分子数以及它们在缩合的过程中生成的链的氨基酸分子数以及它们在缩合的过程中生成的水分子数分别是水分子数分别是()()A 145 A 145和和144 B 145144 B 145和和145145 C 145 C 145和和146 D 146146 D 146和和145 145 2.2.已知已知2020种氨基酸的平均分子量是种氨基酸的平均分子量是128128，现有一蛋白，现有一蛋白质分子由两条多肽链组成质分子由两条多肽链
25、组成,共有肽键共有肽键9898个，此蛋白质的分个，此蛋白质的分子量（子量（）A 12800 B 12544A 12800 B 12544 C 11036 D 12288 C 11036 D 12288DC现在学习的是第44页，共48页3.通常情况下，分子式为通常情况下，分子式为C63H103O45N17S2的蛋白质的蛋白质化化合物中，最多含有合物中，最多含有肽键肽键A.63个；个；B.62个；个；C.17个；个；D.16个个（D）5、蛋白质和多肽的主要区别是在于蛋白质（、蛋白质和多肽的主要区别是在于蛋白质（）A.含有的氨基酸更多含有的氨基酸更多B.空间结构更复杂空间结构更复杂C.相对分子质量更
26、大相对分子质量更大D.能水解成多种氨基酸能水解成多种氨基酸B4、下列叙述中，哪项是对蛋白质功能的高度概括（、下列叙述中，哪项是对蛋白质功能的高度概括（）A.细胞和生物体重要的结构物质细胞和生物体重要的结构物质B.收缩、运输、免疫等活动的物质基础收缩、运输、免疫等活动的物质基础C.调节细胞和生物体新陈代谢的重要物质调节细胞和生物体新陈代谢的重要物质D.生命活动的主要体现者生命活动的主要体现者D现在学习的是第45页，共48页6.26.2个氨基酸分子缩合形成二肽，并生成一分子个氨基酸分子缩合形成二肽，并生成一分子 水，水，这分子水中的氢来自（这分子水中的氢来自（）A.A.羧基羧基 B.B.氨基氨基
27、C.C.羧基和氨基羧基和氨基 D.D.连接在碳原子上的氢连接在碳原子上的氢7.7.谷氨酸的谷氨酸的R R基为基为C C3 3H H5 5O O2 2，在一个谷氨酸分子中，含有碳，在一个谷氨酸分子中，含有碳和氧的原子数分别是（和氧的原子数分别是（）A.4A.4、4 B.54 B.5、4 4 C.4 C.4、5 D.55 D.5、5 5CB现在学习的是第46页，共48页8.8.人体免疫球蛋白由人体免疫球蛋白由4 4条肽链构成，共有条肽链构成，共有764764个氨基酸，个氨基酸，则该蛋白质分子中至少含有游离的氨基和羧基数分别是则该蛋白质分子中至少含有游离的氨基和羧基数分别是（）A.746A.746和
28、和764 B.760764 B.760和和760 760 C.762 C.762和和762 D.4762 D.4和和4 4D现在学习的是第47页，共48页9.9.胰岛素是一种蛋白质分子，它含有胰岛素是一种蛋白质分子，它含有2 2条多肽链，其中条多肽链，其中A A链有链有2121个氨基酸，个氨基酸，B B链有链有3030个氨基酸，据此回答：个氨基酸，据此回答：(1)(1)从理论上分析，胰岛素分子至少含有从理论上分析，胰岛素分子至少含有 个个COOHCOOH。(2)(2)糖尿病病人只能注射而不能口服胰岛素的原因什么糖尿病病人只能注射而不能口服胰岛素的原因什么？2因为胰岛素是一种蛋白质，口服会在消化道里以蛋白因为胰岛素是一种蛋白质，口服会在消化道里以蛋白质的形式被消化成氨基酸，而失去胰岛素的功能。质的形式被消化成氨基酸，而失去胰岛素的功能。现在学习的是第48页，共48页