高中人教版 (2019)第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者集体备课ppt课件
展开第二节 生命活动的主要承担者 —蛋白质
1、蛋白质的功能2、氨基酸通式的结构特点3、氨基酸形成蛋白质的过程4、蛋白质结构多样性的原因5、蛋白质的变性6、蛋白质的相关计算
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。如羽毛、肌肉、头发、蛛丝等的成分主要是蛋白质。
2、调节作用:有些蛋白质作为信息分子,能够调节机体的生命活动,如胰岛素、生长激素。
(图中央黄色区域的部分细胞分泌胰岛素)
3、催化作用: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。
4、运输功能:有些蛋白质具有运输载体的功能。如血红蛋白能运输氧、载体蛋白。
5、免疫功能: 如抗体
有些蛋白质有免疫功能。人体内的抗体是免疫球蛋白,可以帮助人体抵御病菌和病毒等抗原的侵害。
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间,互相联络用的文字或语言。
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。
蛋白质的功能具有多样性,与蛋白质结构的多样性有关。 人体内有数万种不同的蛋白质,生物界估计有1010-1012种,如此多的蛋白质有什么样的组成和结构呢?
蛋白质的基本单位—
手术缝合线的胶原蛋白之所以能被吸收,是因为胶原蛋白被分解为可以被人体吸收的氨基酸。
阅读教材P29-30相关内容,完成以下问题: 1.氨基酸的种类2.氨基酸的结构特点3.氨基酸的结构通式
二、蛋白质的基本组成单位—氨基酸
组成生物的21种氨基酸
甲硫氨酸,缬氨酸,赖氨酸,异亮氨酸,苯丙氨酸,亮氨酸,色氨酸,苏氨酸。
(甲 携 来 一 本 亮 色 书)
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。
(婴儿9种,多组氨酸)
共13种,人体细胞不能合成的,必须从外界环境中直接获取。
共8种,人体细胞能够合成。
试一试推导出氨基酸的结构通式。
特点:1.每种氨基酸至少有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH),并且氨基和羧基连在同一个碳原子上。
2.这个碳原子还连接一个氢原子(-H)和一个侧链基团(R表示)
注意:不同氨基酸之间的区别在于R基不同。
讨论以下哪些是组成蛋白质的氨基酸?
注意:组成蛋白质的氨基酸的正确书写(1)“中心碳原子”有四个邻居,其中三个固定不变,即—NH2、—COOH、—H,还有一个是可变的—R。(2)氨基、羧基和R基的正确书写格式:—NH2、—COOH、—R(不要忘记前面要有短线“—”)。
(2)如果是氨基酸,则它们的R基分别是: ____ _____ _____
(1)以上属于组成蛋白质的氨基酸的是_____
下列哪一个不是构成蛋白质的氨基酸( )A.B.C.D.
阅读教材P30-32相关内容,完成以下问题: 1.氨基酸如何构成蛋白质的?2.蛋白质为什么多种多样?3.蛋白质的变性
氨基酸是如何组成二肽的?
连接两个氨基酸分子的化学键叫作肽键。
通常由多个氨基酸缩合而成的,含有多个肽键的化合物都叫多肽。
多肽通常呈链状结构,叫做肽链。
二肽: 多肽: 肽链: 蛋白质:
由两个氨基酸分子缩合而成的化合物叫做二肽。
由3个或3个以上氨基酸分子缩合而成,含有多个肽键的化合物,叫做三肽或者多肽。(清楚具体氨基酸数目时具体称呼)
多肽通常由氨基酸脱水缩合连接呈链状结构,叫做肽链。
一条或几条肽链盘曲折叠,形成一定的空间结构的物质。
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。
这些肽链不成直线,也不在同一个平面上,而是形成更加复杂的空间结构。(具有生物活性)
(一条链成球状或者纤维状)
(2条链或多条肽链形成复杂的空间结构)
1.蛋白质的形成过程:
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
2.蛋白质的结构特点——多样性
氨基酸数目不同,肽链结构不同
氨基酸种类不同,肽链结构不同
氨基酸排列顺序不同,肽链结构不同
肽链的数目和盘旋折叠形成的蛋白质空间结构不同
四、蛋白质结构多样性的原因
构成各种蛋白质的氨基酸的种类、氨基酸的数目、氨基酸的排列顺序以及多肽链盘曲、折叠的空间结构的不同是蛋白质多种多样的原因。
蛋白质的结构和功能相适应
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。
在鸡蛋清中加入一些食盐,就会看到白色的絮状物
兑水稀释后,你会发现絮状物消失
——在食盐的作用下析出的蛋白质
盐析是可逆的,利用此法可以分离、提取蛋白质
——蛋白质的结构没有发生变化
盐析、变性,水解,氧化分解
蛋白质的变性指的是蛋白质受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的改变和生物活性丧失的现象。 致变因素:物理因素(高温、紫外线等) 化学因素(强酸、强碱、重金属盐、乙醇等) 变性结果:生物活性丧失;粘度增加、扩散系数降低;容易聚集沉淀。但肽键没有破坏,故仍能与双缩脲试剂发生紫色反应 变性的应用:鸡蛋、肉类等经高温后蛋白质变性,更易消化。
经过胃蛋白酶、胰蛋白酶、肠蛋白酶、肠肽酶水解成氨基酸;
氨基酸→二肽→三肽→多肽→人体蛋白质;
不一样,具有完成人体生命活动的结构和功能。
完全水解(彻底水解):不完全水解(部分水解):
六、与蛋白质有关的计算
1、计算某个氨基酸中C、H、O、N等元素的原子数:
例1.丙氨酸的R基为—CH3,在一个丙氨酸分子中,含有碳和氧的原子数分别是 ( ) A.3,4 B. 4,3 C.3,2 D. 4,4
(1)每条肽链至少有一个游离氨基和一个游离羧基
所有游离氨基数/羧基数=肽链数 + R基中含有的氨基数/羧基数
2.氨基数、羧基数的计算
例2.某蛋白质分子含有4条肽链,共有96个肽键,则此蛋白质分子中至少含有-COOH和-NH2的数目分别为 ( ) A. 4、100B. 4、 4 C. 100、100D. 96、96
例3. 一个蛋白质分子由四条肽链组成,364个氨基酸形成,则这个蛋白质分子含有的-COOH和-NH2 数目分别为 ( )A . 366、366 B. 362、362C . 4、 4 D. 无法判断
(1)链状肽: 氨基酸数-肽链数=肽键数=脱去的水分子数
3.肽键数、脱水数、氨基酸数(n)和肽链数(m)之间的关系
(2)环状肽:氨基酸数=肽键数=脱去的水分子数
例4.氨基酸分子缩合形成含2条肽链的蛋白质分子时,相对分子量减少了900,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( ) A. 52、52B. 50、50 C. 52、50D. 50、49
肽键数=水分子数=900/18=50
氨基酸数=肽键数+肽链数=50+2=52
例5.血红蛋白分子中含574个氨基酸,4条肽链,在形成此蛋白质分子时,脱下的水分子数和形成的肽键的数目分别是 ( ) A.573和573B.573和570 C.570和573D.570和570
在解答这类问题时,必须明确的基本知识是蛋白质中氨基酸数、肽链数、肽键数、脱水数的数量关系。基本关系式有: n个氨基酸脱水缩合形成一条多肽链, 则肽键数=(n−1)个; n个氨基酸脱水缩合形成m条多肽链,则肽键数=(n−m)个; 无论蛋白质中有多少条肽链,始终有:脱水数=肽键数=氨基酸数−肽链数
4.蛋白质分子量的计算
若已知某蛋白质分子含有n个氨基酸,m条肽链,氨基酸的平均分子量为a,求该蛋白质在形成的过程中失去水的分子量和蛋白质的分子量。
蛋白质相对质量分数=氨基酸平均相对分子质量x氨基酸总数-18x脱水数
例6.组成生物体某蛋白质的20种氨基酸的平均相对分子质量为128,一条含有100个肽键的多肽链的分子量为多少?
(100+1)X128—100X18=11128
蛋白质的相对分子质量=氨基酸数×氨基酸的平均相对分子质量−脱水数×18
脱水数=肽键数=氨基酸数—肽链数
练习1.某蛋白质由2条肽链、502个氨基酸组成。在其脱水缩合的过程中,相对分子质量至少减少( ) A.36 B.9000 C.9018 D.9072
练习2:组成生物体某蛋白质的20种氨基酸的平均相对分子质量为128,则由100个氨基酸构成的含2条多肽链的蛋白质,其分子量为 ( )A. 12800 B. 11018 C. 11036 D. 8800
脱水数=100−2=98
蛋白质的分子量=128×100−18×98=11036
练习3:全世界每年有成千上万人由于吃毒蘑菇而身亡,其中鹅膏草碱就是一种毒菇的毒素,它是一种环状八肽。若20种氨基酸的平均分子量为128,则鹅膏草碱的分子量约为( ) A. 1024B. 898 C. 880D. 862
8X128—8X18=880
变式1: 若某蛋白质的分子量为11935,在合成这个蛋白质分子的过程中脱水量为1908,假设氨基酸的平均分子量为127,则组成该蛋白质分子的肽链有( )A.1条 B. 2条 C.3条 D. 4条
11935=127x(1908/18+m)-1908
变式2:现有一分子式为C63H103O45N17S2的一条多肽链化合物,已知形成该化合物的氨基酸中有一个含2个氨基,另一个含3个氨基,则该多肽化合物水解时最多消耗多少个水分子?
一个氨基酸的R基含有1个氨基,另一个氨基酸的R基中含有2个氨基,氨基酸数= 17-1-2=14,14个氨基酸脱水缩合形成1条多肽链脱去的水分子数是14-1=13个。
变式3:已知氨基酸的平均分子量为128,测得某蛋白质的分子量为5646,试判断该蛋白质的氨基酸数和肽链数依次是 ( )A . 51和1 B. 51和2 C. 44和1 D. 44和2
128X-18(X-Y)=5654 X、Y为整数。
2.O原子数=各氨基酸中O原子总数-脱去水分子数 =肽键数+肽链数×2+R基上的O原子数 H原子数=各氨基酸中H原子总数-脱去水分子数×2
3.N原子数=各氨基酸中N原子总数 =肽键数+肽链数+R基上的N原子数
1.C原子数=各氨基酸中C原子总数 =氨基酸数X2+R基上的C原子数
例7.现有氨基酸100个,其中氨基总数为102个,羧基总数为101个,则由这些氨基酸合成的含有2条肽链的蛋白质中,含有氧原子的数目是( ) A.101 B.102 C.103 D.104
蛋白质相对分子质量计算公式: (a代表氨基酸的平均分子质量)注:二硫键的形成要脱去两个氢原子。
n·a-18(n-m)
人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者教课内容课件ppt: 这是一份人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者教课内容课件ppt,共35页。PPT课件主要包含了本节聚焦,蛋白质的功能,蛋白质,氨基酸通式及特点,一个中心三个基本点,思维激活,3氨基酸种类,八种人体必需氨基酸,脱水缩合等内容,欢迎下载使用。
生物必修1《分子与细胞》第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者精品ppt课件: 这是一份生物必修1《分子与细胞》第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者精品ppt课件,共35页。PPT课件主要包含了③运输载体,⑤免疫功能,绝大多数酶,胰岛素和生长激素等,免疫反应中产生的抗体,HONS,NH2,COOH,婴儿9种组氨酸,氨基酸的分类等内容,欢迎下载使用。
高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者图文课件ppt: 这是一份高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者图文课件ppt