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备课ppt课件

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总之，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。
蛋白质的主要功能和实例(连一连)
结构 运输 催化 信息传递 免疫防御每一种蛋白质分子都有与它所承担功能相适应的空间结构
蛋白质必须经过分解成氨基酸才能被人体吸收和利用。作为手术缝合线的胶原蛋白被分解为氨基酸才可以被人体吸收。
氨基酸是组成蛋白质的基本单位
组成人体蛋白质的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
共13种，人体细胞能够合成的氨基酸
共8种，人体细胞不能合成的氨基酸
（甲 携 来 一 本 亮 色 书）
苯丙氨酸、蛋(甲硫)氨酸、赖氨酸、苏氨酸、色氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸
"笨蛋， 来宿舍晾一晾鞋”
1. 氨基酸的组成元素是什么？2. 找出共同点和不同点,写出氨基酸的结构通式。3. 总结氨基酸分子结构有什么特点？
阅读书本P29“蛋白质的基本组成单位-氨基酸”，结合下图回答下列问题：
二、蛋白质的基本单位----氨基酸
侧链基团：决定氨基酸的种类和理化性质
H H N
a. 至少 含有一个 -NH2 和一个 –COOH，并且都有一个-NH2 和一个 –COOH连接在同一个碳原子上。这个碳原子还连接一个氢原子和侧链基团（用R表示）。
b.氨基酸的不同,在于R基的不同。组成生物体的氨基酸有21种，因而有 种不同的R基。
C、H、O、N、（S）
下列分子是不是氨基酸？如果是，R基是什么？
根据氨基酸通式，写出下面四种氨基酸的R基：
下列哪一项属于构成生物体蛋白质的氨基酸（ ）
谷氨酸的R基为—C3H5O2，1分子谷氨酸含有的C、H、O、N原子数依次是（ ） A.5、9、4、1 B. 4、8、5、1 C. 5、8、4、1 D. 4、9、4、1
1.氨基酸形成蛋白质的方式叫什么？2.连接两个氨基酸分子的化学键名称是什么？是如何形成的？ 3.什么是二肽？什么是多肽？什么是肽链？
阅读书本P30“蛋白质的的结构及其多样性”，回答下列问题：
三、蛋白质的结构及其多样性
（一）氨基酸脱水缩合形成肽链
1.氨基酸脱水缩合产生的水中氢和氧原子分别来自氨基酸的哪一部分?
H来自于 。O来自于 。
2.氨基酸脱水缩合产生的一条多肽链中，氨基数和羧基数是多少?
至少含一个氨基和一个羧基，分别在肽链的两端，多余的氨基和羧基分布在R基中
脱水缩合产生的水中氢来自氨基和羧基，氧来自羧基。
（1）该化合物中，①表示_____⑦表示______③ 表示_____ ；（2）该化合物由____个氨基酸通过____________ 反应，失去____个水分子形成的，有氨基___个，有羧基__个，含有____个肽键。（3）该化合物称为 ______。
一条肽链折叠形成蛋白质
几条肽链折叠形成蛋白质
(二)从氨基酸到蛋白质所包括的结构层次
为什么肽链能够折叠？空间结构靠什么维持？
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。
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。
为什么氨基酸只有21种，但蛋白质种类却可以达到1010~1012种？
（四）蛋白质多样性的原因
1.三个不同种氨基酸可形成多少种三肽？
2.体内21种常见氨基酸，能形成多少种十肽？
3.若21种氨基酸组成含1000个氨基酸的大分子蛋白质，有多少种可能？
肽链中氨基酸的种类、数目、排列顺序千变万化
肽链盘曲折叠方式及其形成的空间结构不同
肽链盘曲折叠形成具有空间结构的蛋白质
氨基酸的排列顺序多种多样
肽链数目、盘曲折叠方式及其形成的空间结构不同
结构异常导致功能异常： 在镰状细胞贫血中，血红蛋白的谷氨酸被缬氨酸取代，形成的异常的血红蛋白直接造成了红细胞的异常。
正常血红蛋白的肽链和正常红细胞
异常血红蛋白的肽链，镰状红细胞运输氧的能力会大为减弱
（五）蛋白质的结构异常
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。
化学因素（如强酸、强碱、重金属离子、酒精）、物理因素（如高温、剧烈振荡、超声波、射线等）
蛋白质的空间结构发生了改变。但在变性过程中，肽键没有断裂（可以用双缩脲试剂鉴定），化学组成也没有改变。
定义：因素：实质：结果：
与社会的联系 教材P32
盐析：向某些蛋白质溶液中加入某些无机盐溶液后，可以降低蛋白质的溶解度，使蛋白质凝聚而从溶液中析出,这种作用叫作盐析，是物理变化，可复原。
蛋白质在酶的催化作用下，肽键断裂，蛋白质分解为短肽或氨基酸。
蛋白质空间结构未被破坏，可逆，有活性
导致变性的因素：高温、强酸、强碱、重金属离子等
肽键断裂，蛋白质分解为短肽或氨基酸
蛋白质空间结构被破坏，不可逆，无活性
蛋白质的盐析、水解和变性
源于必修1 P32“与社会的联系”①熟鸡蛋更容易消化的原因是____________________________________________________________。②蛋白质变性后还可用双缩脲试剂检测吗？并说明理由：______________________________________________________________。
温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，容易被蛋白酶水解
为蛋白质变性后空间结构改变，并没有破坏氨基酸之间的肽键
（一）氨基酸数、肽链数、肽键数和脱水数之间的关系
肽链：肽键数=脱去的水分子数=氨基酸数－肽链数
环肽：肽键数=氨基酸数=脱去的水分子数
1、n个氨基酸形成一条肽链时，脱掉几分子水？形成几个肽键？
n－１ n－１
（1）氨基酸数、肽链数、肽键数和脱水数之间的关系
脱去n-m个水分子，形成n-m个肽键
2、如果n个氨基酸形成m条链呢？
人体血红蛋白的一条肽链有145个肽键，形成这条肽链的氨基酸分子数以及它们在缩合过程中生成的水分子数分别是（ ）
1、2个氨基酸形成一条肽链，要脱去1分子水，形成1个肽键,相对分子质量减轻 。
2、n个氨基酸形成一条肽链，要脱去______个水分子，形成____ 个肽键,相对分子质量减轻 ____________。
3、n个氨基酸形成m条肽链，要脱去_ 个水分子，形成_ 个肽键,相对分子质量减轻___________
（2） 蛋白质相对分子质量：
蛋白质相对分子质量=氨基酸数×氨基酸平均相对分子质量－18×脱去水分子数
1.组成人体的21种氨基酸的平均分子量是128，血红蛋白由4条多肽链组成，共含有574个氨基酸，则血红蛋白的分子质量约为（ ） A.73472 B.12800 C.63212 D.63140
一个由n个氨基酸形成的含有m条肽链的蛋白质，氨基酸的平均分子质量为a,则：蛋白质的相对分子质量＝a·n-18(n-m)
注意：计算蛋白质相对分子质量的时候，考虑是否为环肽；还要考虑是否存在特殊的变化，如二硫键的形成，每形成一个二硫键，脱去2个H，相对分子质量减少2。
（考虑：二硫键或环肽）
2．某蛋白质由124个氨基酸组成，其中有8个—SH，在肽链形成空间结构(如图)时，生成4个二硫键(—S—S—)，若氨基酸平均分子量为125，则该蛋白质的分子量约为多少？__________________3．若某蛋白质为一条由200个氨基酸组成的环肽，则该蛋白质共有多少个肽键？________________ 4．若某蛋白质中丙氨酸的个数及位置如下图所示：则该六十五肽脱掉丙氨酸所形成的有机物中肽键数目减少几个？氨基增加几个？__________________________
（1）1条肽链中至少含几个游离的氨基（—NH2）和羧基（ —COOH）？位于何处？
（3）蛋白质中游离氨基和羧基数目的计算
至少含有的氨基数（羧基数） = 肽链数
氨基数 = 肽链数 + R基上的氨基数
（2）n个氨基酸形成的m条肽链，至少含有多少个氨基，至少含有多少个羧基呢？
1.某个由4条多肽链构成的蛋白质分子中共有肽键151个，则此分子式中含有氨基和羧基的数目至少有（ ）
2.某蛋白质由150个氨基酸形成的两条链盘曲折叠而成，该150个氨基酸共含有158个游离的氨基，连接形成蛋白质后共有多少氨基？（ ）
A、2 B、158 C、10 D、148
某蛋白质由m条多肽链、n个氨基酸组成，该蛋白质至少有氮原子数、氧原子数多少？
（4）蛋白质中含有N、O原子数的计算
氮原子数=肽键数+肽链数+R基上的氮原子数=氨基酸数+R基上的氮原子数 =各氨基酸中氮原子的总数
氧原子数=肽键数+2X肽链数+R基上的氧原子数=各氨基酸中氧原子的总数-脱水数
（1）该化合物中，①表示 ，③ 表示 ，⑦表示 。R基有 (用序号表示）。 （2）该化合物的名称是_________，该化合物由 个氨基酸形成，形成该化合物时脱去了______个水分子，形成了 个肽键。（2）该化合物有游离氨基________个，有游离羧基________个。（3）如果图中氨基酸的平均分子量为180，则该化合物的分子量是 。（4）该化合物中氧原子数 个 ，氮原子数 个。
氨基酸数（n） ； 氨基酸平均分子相对质量（a）