2.2-生命活動的主要承擔(dān)者-蛋白質(zhì)課件(人教版必修I)_第1頁
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文檔簡介

大量元素:

C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg微量元素:

Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo回顧細胞中的元素和化合物組成細胞的化合物無機化合物有機化合物水無機鹽糖類脂質(zhì)蛋白質(zhì)核酸含蛋白質(zhì)豐富的食物大頭嬰兒由于天天吃蛋白質(zhì)含量極低的奶粉導(dǎo)致發(fā)育不良,身體嚴重浮腫,腦袋大。大頭嬰兒的頭比較大,面部肌肉松馳,表情比較呆滯,對外界事物的刺激反應(yīng)較低。為什么嬰兒長期吃劣質(zhì)奶粉會出現(xiàn)這種癥狀?蛋白質(zhì)對小孩子的生長發(fā)育重要嗎?生活中部分食物的蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值比較食物蛋白質(zhì)含量營養(yǎng)價值鮮奶類(1.5-3.8)%主要含酪蛋白和豐富的賴氨酸,但白蛋白含量較低禽肉類(12-22)%必需氨基酸比值接近肉、蛋類。魚肉類(15-20)%氨基酸比較豐富但色氨酸含量較低。五谷類(7-16)%必需氨基酸不平衡,一般缺乏賴氨酸,亮氨酸過高,氨基酸利用率低請思考,單一吃某一種食物營養(yǎng)均衡嗎?上述食物中的蛋白質(zhì)都是大分子物質(zhì),是由很多很多個氨基酸組成的。生命活動的主要承擔(dān)者—蛋白質(zhì)一、蛋白質(zhì)的基本單位—氨基酸二、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)三、蛋白質(zhì)的多樣性四、蛋白質(zhì)的功能思考:食物中的蛋白質(zhì)能否被人體直接吸收呢?

要分解成氨基酸,才被人體吸收。氨基酸是組成蛋白質(zhì)的基本單位。在生物體中組成蛋白質(zhì)的氨基酸約有20種。消化酶的作用

類比:蛋白質(zhì)必需經(jīng)過消化,成為各種氨基酸,才能被人體吸收和利用。CHNH2HCOOH甘氨酸CHNH2CHCOOHCH3CH3纈氨酸CHNH2COOHCH3CHNH2CHCOOHCH3CH3CH2亮氨酸丙氨酸結(jié)合“思考與討論”中給出的4種氨基酸的結(jié)構(gòu)式回答:問題1.氨基酸有哪些化學(xué)元素組成?2、這些氨基酸的結(jié)構(gòu)具有什么共同特點?能否寫出氨基酸的通式?3、氨基、羧基分別怎么寫?4.不同氨基酸分子的區(qū)別在哪里?氨基酸組成元素:主要是C、H、O、N,少數(shù)含有S、P。S是蛋白質(zhì)的特征元素CHCH2NOHOR氨基羧基側(cè)鏈基團特點:①每個氨基酸分子至少都含有一個氨基(-NH2)

和一個羧基(-COOH),并連在同一個碳原子上。

②R基不同氨基酸不同。氨基酸分子結(jié)構(gòu)通式

氨基酸的特點氨基酸之間的區(qū)別在于R基不同至少都含有一個氨基(-NH2)和一個羧基(-COOH)這個碳原子還連接一個氫原子和一個側(cè)鏈基團(用R表示)都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上氨基、羧基的寫法不同氨基酸的區(qū)別各種氨基酸的區(qū)別在于R基的不同?!居亚樘嵝选堪被岬腞基上也可以有氨基、羧基,也可以有其它化學(xué)基團問題探討:下列物質(zhì)是組成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸嗎?為什么?CH2H2NCOOHCH2BCH2OHCH2H2NDCOOHCH2H2NACHH2NCOOHCOOHCH2C√√××CCOOHCH3HOOCHCNH2CH3H2NHCHHOOCHCH2NH2CNH2HOOCHCH2NH2CHNH2HOOCCHNH2HOOC12345√√非必需氨基酸:人體可自身合成的氨基酸,共12種。必需氨基酸:人體不能自身合成的氨基酸,共8種(嬰兒9種)苯丙氨酸、蛋氨酸、賴氨酸、蘇氨酸、色氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、纈氨酸。

組成生物的20種氨基酸氨基酸的種類笨蛋來宿舍晾涼鞋。必需氨基酸的種類在高中生物教材上為8種(如上),但是有的材料上為9種,多了組氨酸,原因是嬰幼兒時期的合成速率不能滿足機體需要,必須由食物供給,嬰兒缺乏時患濕疹。有的資料上將精氨酸也歸為必需氨基酸,原因是精氨酸雖能在人體內(nèi)合成,但合成量不多,若長期缺也能造成負氮平衡。另外,半胱氨酸和酪氨酸在體內(nèi)能分別由蛋氨酸和苯丙氨酸合成,這兩種氨基酸如果在膳食中含量豐富,則有節(jié)省蛋氮酸與苯丙氨酸兩種必需氨基酸的作用,因此有時稱為半必需氨基酸。

二、氨基酸的結(jié)合方式CHCOOHR1CHNH2COOHR2NH2COHNHOHCHR1NH2OHCOH2OCHCOOHR2HNH氨基酸的結(jié)合方式氨基酸的結(jié)合方式CHR1NH2COCHCOOHR2HNH2O二肽肽鍵脫水縮合氨基酸的結(jié)合方式——脫水縮合肽鍵CHCOOHR3HNOHHCCHR1NH2COCHR2HNO二肽H2OH2O氨基酸的結(jié)合方式——脫水縮合CCHR1NH2COCHR2HNO肽鍵二肽CHCOOHR3HNH2O肽鍵三肽依此類推……H2O脫水縮合氨基酸分子相互結(jié)合的方式:兩個氨基酸脫水縮合形成的物質(zhì):二肽連接兩個氨基酸分子的化學(xué)鍵:肽鍵(-NH-CO-)注意啦:①反應(yīng)產(chǎn)物中有“H2O”,脫去的水分子中的氫來自羧基和氨基,脫去的水分子中的氧來自羧基。②參與脫水縮合的分別是兩個氨基酸中與中心碳原子相連的氨基和羧基,而不是R基中的氨基和羧基。③肽鍵的不同表達形式:—NH—CO—或—CO—NH—或問題思考:氨基酸脫水縮合形成的肽鏈就是蛋白質(zhì)嗎?請認真識別下面血紅蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)圖和由氨基酸形成蛋白質(zhì)的示意圖,獨立思考下列問題1、一個蛋白質(zhì)分子中只能含有一條肽鏈嗎?2、肽鏈是如何構(gòu)成蛋白質(zhì)分子的?3、肽 鏈和蛋白質(zhì)的區(qū)別是什么?氨基酸組成蛋白質(zhì)的過程氨基酸二肽三肽多肽一條多肽鏈折疊形成蛋白質(zhì)幾條多肽鏈折疊形成蛋白質(zhì)折疊盤曲成空間結(jié)構(gòu)

氨基酸到蛋白質(zhì)經(jīng)歷的層次元素氨基酸二肽三肽‥‥‥多肽一條肽鏈盤曲折疊形成蛋白質(zhì),或幾條肽鏈折疊形成蛋白質(zhì)肽鏈只有經(jīng)過有規(guī)則的盤繞、折疊成一定的空間結(jié)構(gòu)后才是蛋白質(zhì),所以多肽并非就是蛋白質(zhì)。(P19第5題)多肽:多個氨基酸縮合形成,含有多個肽鍵的化合物肽鏈:多肽通常呈鏈狀結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì):多肽形成復(fù)雜空間結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)三級結(jié)構(gòu)四級結(jié)構(gòu)再次注意啦?。。〉鞍踪|(zhì)水解先形成多肽,再水解形成氨基酸;徹底分解形成尿素、CO2和水。蛋白質(zhì)變性時遭到破壞的是其空間結(jié)構(gòu)三、蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的多樣性

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◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎①氨基酸種類不同,肽鏈結(jié)構(gòu)不同②氨基酸數(shù)目不同,肽鏈結(jié)構(gòu)不同

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③氨基酸排列順序不同,肽鏈結(jié)構(gòu)不同

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-◎-④肽鏈空間結(jié)構(gòu)不同,蛋白質(zhì)種類不同蛋白質(zhì)的多樣性(課本P23)氨基酸種類不同氨基酸數(shù)目不同氨基酸序列不同肽鏈空間結(jié)構(gòu)不同蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多種多樣蛋白質(zhì)功能多種多樣三、蛋白質(zhì)的功能催化功能結(jié)構(gòu)蛋白運輸載體的功能調(diào)節(jié)作用免疫功能蛋白質(zhì)的功能蛋白質(zhì)的功能1、結(jié)構(gòu)蛋白:許多蛋白質(zhì)是構(gòu)成細胞和生物體結(jié)構(gòu)的重要物質(zhì)。如羽毛、肌肉、頭發(fā)、蛛絲等的成分主要是蛋白質(zhì)。2、催化作用:細胞內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)離不開酶的催化。絕大多數(shù)酶都是蛋白質(zhì)。胃蛋白酶結(jié)晶蛋白質(zhì)的功能3、運輸作用:有些蛋白質(zhì)具有運輸載體的功能。如血紅蛋白、載體蛋白。血紅蛋白蛋白質(zhì)的功能4、調(diào)節(jié)生命活動:有些蛋白質(zhì)起信息傳遞的作用,能夠調(diào)節(jié)機體的生命活動,如胰島素、生長激素。中央淺色區(qū)域的部分細胞分泌胰島素蛋白質(zhì)的功能抗體5、免疫作用:有些蛋白質(zhì)有免疫功能。人體內(nèi)的抗體是蛋白質(zhì),可以幫助人體抵御病菌和病毒等病原的侵害。蛋白質(zhì)的功能抗原

蛋白質(zhì)的功能(調(diào)節(jié)免催運)5、免疫功能1、結(jié)構(gòu)蛋白3、運輸載體的功能2、催化作用4、調(diào)節(jié)作用如肌肉、頭發(fā);如酶;如血紅蛋白如免疫球蛋白、抗體如胰島素、生長激素蛋白質(zhì)的變性天然蛋白質(zhì)受理化因素的作用,使蛋白質(zhì)的構(gòu)象發(fā)生改變,導(dǎo)致蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)和生物學(xué)特性發(fā)生變化,但并不影響蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu),這種現(xiàn)象叫變性作用。變性的實質(zhì)是次級鍵(氫鍵、離子鍵、疏水作用等)的斷裂,而形成一級結(jié)構(gòu)的主鍵(共價鍵)并不受影響。蛋白質(zhì)變性后的蛋白質(zhì)稱變性蛋白質(zhì),其特點如下:

(1)蛋白質(zhì)的親水性減少,其溶解度降低。在等電點的pH溶液中可發(fā)生沉淀,但仍能溶于偏酸或偏堿的溶液。(2)生物活性喪失,如酶的催化功能消失,蛋白質(zhì)的免疫性能改變等。(3)變性蛋白質(zhì)溶液的黏度往往增加。(4)變性蛋白質(zhì)容易被酶消化。思考:能夠?qū)е碌鞍踪|(zhì)變性的因素有哪些?蛋白質(zhì)分子的空間結(jié)構(gòu)不是很穩(wěn)定,在特定條件下,蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)可發(fā)生變化,導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性,使其生物活性喪失.(1)導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性的因素①重金屬鹽(汞鹽、銀鹽);②酸、堿、乙醇、尿素;③高溫;④X射線、紫外線等.(2)蛋白質(zhì)變性過程中發(fā)生的變化蛋白質(zhì)變性過程中不發(fā)生肽鍵斷裂,而主要發(fā)生空間結(jié)構(gòu)的變化,使肽鏈由有序狀態(tài)變?yōu)闊o序狀態(tài),溶解度降低易于形成沉淀.蛋白質(zhì)變性具有不可逆性.(3)蛋白質(zhì)變性的應(yīng)用加熱或用乙醇處理可使細菌蛋白質(zhì)變性而死亡,從而達到滅菌的目的.組成元素C、H、O、N導(dǎo)致氨基酸種類:20種必需氨基酸:8種非必需氨基酸:12種通式:CHCH2NOHOR特點:至少有一個-NH2和一個-COOH連在同一個C原子上脫水縮合多肽組成蛋白質(zhì)的氨基酸不同氨基酸的數(shù)目不同氨基酸排列順序不同多肽的空間結(jié)構(gòu)不同折疊盤旋蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性功能多樣性構(gòu)成生物體,如結(jié)構(gòu)蛋白運輸作用,如血紅蛋白催化作用,如酶調(diào)節(jié)作用,如胰島素免疫作用,如抗體導(dǎo)致導(dǎo)致

小結(jié):氨基酸的相關(guān)計算1.氨基酸數(shù)、肽鍵數(shù)、失去水分子數(shù)及多肽的相對分子質(zhì)量之間的關(guān)系.關(guān)于“至少”的計算1).蛋白質(zhì)分子中至少含有的游離的氨基和羧基的數(shù)目;

NH2HR1—C—ON—H

HR2—C—ON—H

COOHHR311一條肽鏈至少含有_____個羧基和____個氨基有幾條肽鏈就至少有幾個氨基和羧基;氨基數(shù)=羧基數(shù)=肽鏈數(shù)+R基中的氨基數(shù)肽鏈數(shù)+R基中的羧基數(shù)CCC2.氨基酸中有關(guān)原子的計算氨基酸的分子式:C2H4O2NRC原子數(shù)=2+R基團中的C原子數(shù)H原子數(shù)=4+R基團中的H原子數(shù)O原子數(shù)=2+R基團中的O原子數(shù)N原子數(shù)=1+R基團中的N原子數(shù)

請試著將下面的天冬氨酸和賴氨酸脫水縮合形成二肽的過程寫出來COOHCHCH2H2NCOOH天冬氨酸COOHCH(CH2)4H2N賴氨酸NH2問題思考:氨基酸與氨基酸脫水縮合形成的二肽與原來的氨基酸相比,分子量有什么變化?形成的二肽的分子量會比原來減少一個水分子的分子量(18)問題思考:氨基酸與氨基酸脫水縮合形成的二肽后氨基和羧基的數(shù)量發(fā)生了什么變化?脫水縮合形成肽鍵時會破壞一個氨基和一羧基掌握要點能力提升問題探討:n個氨基酸如何發(fā)生脫生縮合?肽鍵CHCOOHR2HNOHHCCHR1NH2COCHR2HNO四個氨基酸脫去三分子水,形成三個肽鍵,形成的肽叫四肽N個氨基酸脫去N-1分子水,形成N-1個肽鍵,構(gòu)成一條肽鏈脫去水的數(shù)=肽鍵數(shù)N個氨基酸脫水縮合形成M條肽鏈脫水失去的水分子數(shù)=肽鍵數(shù)=氨基酸數(shù)N—肽鏈數(shù)M特別提醒:環(huán)狀多肽的失水分子數(shù)=氨基酸數(shù)=肽鍵數(shù)蛋白質(zhì)分子量=氨基酸數(shù)×氨基酸平均分子量-失去的水分子數(shù)×18氨基酸平均相對分子質(zhì)量氨基酸數(shù)目肽鍵數(shù)目脫去水分子數(shù)目1條肽鏈amm-1m-1n條肽鏈amm-nm-n多肽相對分子質(zhì)量氨基數(shù)目羧基數(shù)目1條肽鏈ma-18(m-1)至少1個至少1個n條肽鏈ma-18(m-n)至少n個至少n個練習(xí):根據(jù)下面圖解,回答問題:

(1)該圖中,①表示

,③表示

,⑦表示

。(2)該化合物由

個氨基酸分子失去

個水分子而形成,這種反應(yīng)叫

反應(yīng)。(3)該化合物含有

個肽鍵,該圖所示化合物的名稱是:

。(4)該圖中所示的氨基酸種類不同,是由

決定的。(5)如果圖中氨基酸的平均分子量為180,則該化合物的分子量是

。氨基肽鍵羧基四肽(多肽)三四三脫水縮合R基666

—CNH2HH—C—ON—HC—CH3HCOOH—C—ON—HC—HCH2CONH2—C—ON—HHCH2CCOOH①②③④⑥⑤⑦⑧⑨2、兩個氨基酸分子縮合形成二肽,并生成一分子水,這分子水中的

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