2.2生命活动的主要承担者蛋白质课件谭霞

第2节 生命活动的主要承担者蛋白质必修一第二章必修一第二章高考考点：l蛋白质的结构l蛋白质的功能知识点分析：l1 1。氨基酸的种类。氨基酸的种类l2 2。氨基酸的通式。氨基酸的通式l3 3。氨基酸的脱水缩合。氨基酸的脱水缩合l4 4。蛋白质的结构及其多样性。蛋白质的结构及其多样性l5 5。蛋白质的合成和相关计算。蛋白质的合成和相关计算l6 6。蛋白质的功能。蛋白质的功能含蛋白质丰富的食物消化酶的作用 类比：类比：蛋白质必需经过消化，成为各种氨基酸，才能被蛋白质必需经过消化，成为各种氨基酸，才能被人体吸收和利用。人体吸收和利用。一、氨基酸及其种类 尽管蛋白质相对分子质量很大，分子结构复杂，但都由基本单位氨基酸氨基酸组成。组成生物体蛋白质的氨基酸约有种。1.氨基酸的形成HCHHH甲烷甲烷HCHHCOOH乙酸乙酸HCHCOOHNH2甘氨酸甘氨酸羧基取代一个羧基取代一个H原子原子形成乙酸是一种脂肪酸形成乙酸是一种脂肪酸脂肪酸中与羧基相邻的脂肪酸中与羧基相邻的一个一个H原子被氨基取代原子被氨基取代形成甘氨酸形成甘氨酸比较几种氨基酸的结构式：苏氨酸CH3CHOHCHNH2COOH苯丙氨酸CH2CHNH2COOH推导出氨基酸的通式推导出氨基酸的通式HCHCOOHNH2甘氨酸CCHCH3CH3H2NHCOHO缬氨酸CH2NHCH3COOH丙氨酸2.2.通式为：通式为：注意：氨基酸通式在结构上的特点：(a) R基不同、氨基酸不同。(b) 每个氨基酸分子至少都含有一个氨基(NH2)和一个羧基(COOH)，并且都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上。思考：思考： 氨基酸是如何构成蛋白质的呢？氨基酸是如何构成蛋白质的呢？必需氨基酸必需氨基酸：人体细胞不能合成的氨基酸，共：人体细胞不能合成的氨基酸，共8种。种。非必需氨基酸非必需氨基酸：人体细胞能够合成的氨基酸，共：人体细胞能够合成的氨基酸，共12种。种。人体的必需氨基酸：人体的必需氨基酸：甲硫氨酸，缬氨酸，赖氨酸，异亮氨酸，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。苯丙氨酸，亮氨酸，色氨酸，苏氨酸。甲硫氨酸也叫蛋氨酸。甲硫氨酸也叫蛋氨酸。必需氨基酸的种类在高中生物教材上为必需氨基酸的种类在高中生物教材上为8种（如种（如上），但是有的材料上为上），但是有的材料上为9种，多了组氨酸，原因种，多了组氨酸，原因是婴幼儿时期的合成速率不能满足机体需要，必是婴幼儿时期的合成速率不能满足机体需要，必须由食物供给，婴儿缺乏时患湿疹。有的资料上须由食物供给，婴儿缺乏时患湿疹。有的资料上将精氨酸也归为必需氨基酸，原因是精氨酸虽能将精氨酸也归为必需氨基酸，原因是精氨酸虽能在人体内合成，但合成量不多，若长期缺也能造在人体内合成，但合成量不多，若长期缺也能造成负氮平衡。另外，半胱氨酸和酪氨酸在体内能成负氮平衡。另外，半胱氨酸和酪氨酸在体内能分别由蛋氨酸和苯丙氨酸合成，这两种氨基酸如分别由蛋氨酸和苯丙氨酸合成，这两种氨基酸如果在膳食中含量丰富，则有节省蛋氮酸与苯丙氨果在膳食中含量丰富，则有节省蛋氮酸与苯丙氨酸两种必需氨基酸的作用，因此有时称为半必需酸两种必需氨基酸的作用，因此有时称为半必需氨基酸。氨基酸。RCHCNH2OOHRCHCOOH NHHH2O脱水缩合脱水缩合HRC C NH2 ORCHCOOH NH肽 键 二肽二肽+H2O氨基酸的脱水缩合氨基酸的脱水缩合相关知识点：相关知识点：1脱氨脱氨和和2转氨转氨3脱羧脱羧转氨与必需或非必需氨基酸的关系：转氨与必需或非必需氨基酸的关系：氨基酸氨基酸+酮酸酮酸=新的氨基酸新的氨基酸+新的酮酸新的酮酸（非必需氨基酸）脱脱水水生成胺类物质生成胺类物质分分子子之之间间分子内部分子内部n 氨基酸分子（氨基酸分子（n 3）脱脱 水水缩缩 合合肽链肽链（多肽）（多肽）1条或几条肽链（肽链间以一定条或几条肽链（肽链间以一定化学键连接）化学键连接）螺旋、折叠、盘曲形成复杂的空间机构螺旋、折叠、盘曲形成复杂的空间机构蛋白质分子蛋白质分子思考：思考：n个氨基酸形成一条肽链时，脱掉个氨基酸形成一条肽链时，脱掉几个几个H2O？形成几个肽键？形成几个肽键？如果如果n 个氨基酸形成个氨基酸形成m条肽链呢？条肽链呢？(n-1)个个(n- m)个个二、蛋白质的结构及其多样性蛋白质的变性蛋白质的变性天然蛋白质受理化因素的作用，使蛋白质的构象发生改变，天然蛋白质受理化因素的作用，使蛋白质的构象发生改变，导致蛋白质的理化性质和生物学特性发生变化，但并不影导致蛋白质的理化性质和生物学特性发生变化，但并不影响蛋白质的一级结构，这种现象叫变性作用。响蛋白质的一级结构，这种现象叫变性作用。变性的实质变性的实质是次级键（氢键、离子键、疏水作用等）的断裂，而形成是次级键（氢键、离子键、疏水作用等）的断裂，而形成一级结构的主键（共价键）并不受影响。一级结构的主键（共价键）并不受影响。蛋白质变性后的蛋白质变性后的蛋白质称变性蛋白质，其特点如下：蛋白质称变性蛋白质，其特点如下：(1)蛋白质的亲水性减少，其溶解度降低。在等电点的蛋白质的亲水性减少，其溶解度降低。在等电点的pH溶液中可发生沉淀，但仍能溶于偏酸或偏碱的溶液。溶液中可发生沉淀，但仍能溶于偏酸或偏碱的溶液。(2)生物活性丧失，如酶的催化功能消失，蛋白质的免疫生物活性丧失，如酶的催化功能消失，蛋白质的免疫性能改变等。性能改变等。(3)变性蛋白质溶液的黏度往往增加。变性蛋白质溶液的黏度往往增加。(4)变性蛋白质容易被酶消化。变性蛋白质容易被酶消化。思考：能够导致蛋白质变性的因素有哪些？思考：能够导致蛋白质变性的因素有哪些？知识点联系：知识点联系：DNADNA的热变性的热变性95C热变性热变性 55 C复性复性 72 C延伸延伸TaqDNA聚合酶（耐高温）聚合酶（耐高温）PCR技术技术 蛋白质的种类多样性：蛋白质的种类多样性：氨基酸种数不同氨基酸种数不同氨基酸数目不同氨基酸数目不同氨基酸序列不同氨基酸序列不同肽链空间结构不同肽链空间结构不同蛋白质结构蛋白质结构的多样性的多样性蛋白质种类蛋白质种类的多样性的多样性蛋白质功能蛋白质功能的多样性的多样性12 注: 蛋白质结构的蛋白质结构的不同决定了其功能的不同决定了其功能的不同不同 即蛋白质结构的即蛋白质结构的多样性决定了其功能多样性决定了其功能的多样性的多样性胰岛素结晶胰岛素结晶 蛋白质分子功能蛋白质分子功能蛋白质是一切生命活动的主要承担者蛋白质是一切生命活动的主要承担者1.构成细胞和生物体的重要物质构成细胞和生物体的重要物质结构蛋白结构蛋白催化作用：如各种酶催化作用：如各种酶调节作用：如调节新陈代谢、调节作用：如调节新陈代谢、 生长发育的某些生长发育的某些 激素等激素等 免疫作用：如人体内抗体免疫作用：如人体内抗体2.功能蛋白功能蛋白小结一、蛋白质分子结构层次一、蛋白质分子结构层次元素组成元素组成 C、H、O、N等等 基本元素：基本元素：C、H、O、N 其它元素：其它元素：S、Fe基本单位基本单位 氨基酸氨基酸种类：种类：20种种通式：通式：特点：特点：化学结构化学结构 多肽（肽链）多肽（肽链）形成：多个氨基酸脱水缩合而成形成：多个氨基酸脱水缩合而成 肽键肽键特点：呈链状结构，又叫肽链，有特点：呈链状结构，又叫肽链，有 一定的氨基酸序列一定的氨基酸序列空间结构空间结构 蛋白质分子蛋白质分子 连接：肽链通过一定化学键连接连接：肽链通过一定化学键连接形成：螺旋、卷曲、折叠形成形成：螺旋、卷曲、折叠形成空空 间结构间结构特点：具生物活性、多样性特点：具生物活性、多样性RCHCOOHNH2有一有一 个个NH2和和COOH,且连在同且连在同一碳原子上一碳原子上脱脱 水水缩缩 合合 二蛋蛋白白质质是是一一切切生生命命活活动动的的主主要要承承担担者者1.1.我们平时所吃的食物中，一般都含有蛋白质，肉、蛋、我们平时所吃的食物中，一般都含有蛋白质，肉、蛋、奶和大豆制品中蛋白质含量尤其丰富。蛋白质必须经过消奶和大豆制品中蛋白质含量尤其丰富。蛋白质必须经过消化，成为各种化，成为各种_，才能被人体吸收和利用。，才能被人体吸收和利用。2. _2. _是组成蛋白质的基本单位。在生物体中组成是组成蛋白质的基本单位。在生物体中组成蛋白质的氨基酸共有约蛋白质的氨基酸共有约_种。种。3.3.氨基酸的分子结构通式是氨基酸的分子结构通式是_，在结构上，在结构上具有的特点是：每种氨基酸分子至少都含有一个具有的特点是：每种氨基酸分子至少都含有一个_（-NH-NH2 2）和一个）和一个_（ ），并且都有一个），并且都有一个_和和_连接在同一个连接在同一个_上。各种氨基酸上。各种氨基酸之间的区别在于之间的区别在于_的不同。的不同。 夯实基础填空练习：夯实基础填空练习：4.4.人体中的人体中的必需氨基酸有必需氨基酸有_种，非必需氨基酸有种，非必需氨基酸有_种。种。5.5.氨基酸分子互相结合的方式是：一个氨基酸分子的氨基酸分子互相结合的方式是：一个氨基酸分子的_和另一个氨基酸分子的和另一个氨基酸分子的_相连接，同时脱去相连接，同时脱去一分子的一分子的_，这种结合方式叫做，这种结合方式叫做_。连接两个。连接两个氨基酸分子的化学键（氨基酸分子的化学键（_）叫做）叫做_。有两个氨基酸分子缩合而成的化合物，叫做有两个氨基酸分子缩合而成的化合物，叫做_。6.6.有多个氨基酸分子缩合而成的，含有多个有多个氨基酸分子缩合而成的，含有多个_的化的化合物，叫做合物，叫做_。多肽通常呈链状结构，叫做。多肽通常呈链状结构，叫做_。肽链能。肽链能_、_，形成具有一定，形成具有一定_的蛋的蛋白质分子。白质分子。7.7.蛋白质种类繁多的原因：在细胞内，每种氨基酸的数蛋白质种类繁多的原因：在细胞内，每种氨基酸的数目目_，氨基酸形成多肽链时，不同种类氨基酸的，氨基酸形成多肽链时，不同种类氨基酸的_千变万化，多肽链的千变万化，多肽链的_、_方式及方式及其形成的其形成的_千差万别，因此蛋白质分子的种类是千差万别，因此蛋白质分子的种类是极其多样的。极其多样的。8.8.蛋白质的功能：许多蛋白质是构成蛋白质的功能：许多蛋白质是构成_的的重要物质，称为重要物质，称为_；细胞内的化学反应离不开；细胞内的化学反应离不开_的催化，绝大多数酶是的催化，绝大多数酶是_；有些蛋白质具；有些蛋白质具有有_的功能（如血红蛋白能运输的功能（如血红蛋白能运输_）；有些蛋白质起）；有些蛋白质起_作用，能够调节作用，能够调节_；有；有些蛋白质有些蛋白质有_功能（如人体内的功能（如人体内的_是蛋白质是蛋白质，可以帮助人体抵御病菌和病毒等抗原的伤害。），可以帮助人体抵御病菌和病毒等抗原的伤害。）可以说，一切生命活动都离不开可以说，一切生命活动都离不开_，_是生是生命活动的命活动的_。点点生物学点点生物学教学教学http:/高考真题回顾高考真题回顾（ 2005广东）广东）27、下列关于生物大分子的叙述，正确的是（、下列关于生物大分子的叙述，正确的是（ 多选多选 ） A、蛋白质是由多个氨基酸分子通过肽键相互连接而成的高分子化合物、蛋白质是由多个氨基酸分子通过肽键相互连接而成的高分子化合物 B、DNA是一切生物遗传信息的载体是一切生物遗传信息的载体 C、酶是生物体产生的具有催化活性的生物大分子、酶是生物体产生的具有催化活性的生物大分子 D、RNA通常只有一条链它的碱基组成与通常只有一条链它的碱基组成与DNA完全不同完全不同点点生物学点点生物学教学教学http:/高考真题回顾高考真题回顾（ 2004江苏）6病毒侵入人体后，血液中会出现相应的抗体。抗体的基本组成单位及合成抗体的细胞器分别是 A氨基酸和核糖体 B氨基酸和高尔基体 C核苷酸和核糖体 D核苷酸和高尔基体 点点生物学点点生物学教学教学http:/高考真题回顾高考真题回顾（2004江苏）14动物体内甲种氨基酸通过转氨基作用生成乙种氨基酸，可以肯定的是 A甲种氨基酸是必需氧某酸 B甲种氨基酸是非必需氨基酸 C乙种氨基酸是必需氨基酸 D乙种氨基酸是非必需氨基酸 点点生物学点点生物学教学教学http:/高考真题回顾高考真题回顾（广东2004）34(4分)下图为一条肽链的分子结构简式。据图填空回答：合成肽链的细胞器是_，在合成肽链时决定肽链的氨基酸种类和顺序的是_。 这条肽链中的肽键数是_，构成肽链的氨基酸数目是_， 课堂巩固提高：课堂巩固提高：1组成蛋白质的基本单位是（ ）A氨基 B羧基 C核苷酸 D氨基酸2.如果某蛋白质由64个氨基酸构成一条多肽链，那么该肽链含有肽键( )A62个 B 63个 C 64个 D 65个3.下列有关蛋白质的叙述中，不正确的是（ ）A蛋白质是生命活动的主要体现者B调节细胞代谢的激素都是蛋白质C蛋白质是一种高分子有机化合物D动物和人体产生的抗体是蛋白质DBB4、胰岛素分子是一种蛋白质，由胰岛素分子是一种蛋白质，由51个氨基酸缩合而成，个氨基酸缩合而成，含两条肽链。含两条肽链。胰岛素分子中含胰岛素分子中含 个肽键。个肽键。这这51个氨基酸形成胰岛素后，相对分子质量比原来个氨基酸形成胰岛素后，相对分子质量比原来51个氨基酸的总分子量减少了个氨基酸的总分子量减少了 ； 胰岛素是治疗糖尿病的最佳药物，其只能注射不能口胰岛素是治疗糖尿病的最佳药物，其只能注射不能口服，原因是：服，原因是： ; 49882 胰岛素是蛋白质，其口服后将被消化液消化，失去疗效胰岛素是蛋白质，其口服后将被消化液消化，失去疗效点点生物学点点生物学教学教学http:/5、有一种二肽的化学式是、有一种二肽的化学式是C8H14N2O5，水解后得到丙，水解后得到丙氨酸和另一种氨基酸氨酸和另一种氨基酸M，M的化学式是（的化学式是（ B ） A、C5H7NO3 B、C5H9NO4 C、C5H11NO5 D、C5H7NO45 5催产素、牛加压素、血管舒张素是氨基酸数量相催产素、牛加压素、血管舒张素是氨基酸数量相同的蛋白质，但其生理功能不同，主要原因是同的蛋白质，但其生理功能不同，主要原因是A A氨基酸数量不同氨基酸数量不同 B B蛋白质合成场蛋白质合成场所不同所不同C C蛋白质合成时期不同蛋白质合成时期不同 D D氨基酸排列顺氨基酸排列顺序不同序不同 6 6鸡蛋煮熟后，蛋白质变性失去活性，这是鸡蛋煮熟后，蛋白质变性失去活性，这是由于高温破坏蛋白质的由于高温破坏蛋白质的 A.A.肽键肽键 B.B.肽链肽链 C.C.氨基酸氨基酸 D.D.空空间结构间结构7 7 两个氨基酸分子缩合脱水生成二肽两个氨基酸分子缩合脱水生成二肽, ,脱去的水分脱去的水分子中的氧来自于子中的氧来自于A A、羧基、羧基 B B、氨基、氨基 C C、R R基基 D D、羧基、羧基和氨基和氨基