22生命活动的主要承担者新人教版必修.pptx

新课标人教版课件系列高中生物必修必修第二章组成细胞的分子第二节生命活动的主要承担者 教学目标教学目标 知识与能力知识与能力1说明氨基酸的结构特点，以及氨基酸形成蛋白质的过程。2概述蛋白质的化学结构和空间结构及其特性。3认同蛋白质是生命活动的体现者。4领悟蛋白质的各种生理功能与结构的关系，理解结构与功能相适应的观点。5.关注蛋白质研究的新进展。6.能感悟科学家的科学精神，对学生进行爱国主义教育。教学重点教学重点(1)氨基酸的结构特点，以及氨基酸形成蛋白质的过程。(2)蛋白质的结构和功能。教学难点教学难点(1)氨基酸形成蛋白质的过程。(2)蛋白质的结构多样性的原因。图片引入问题探讨：1.在检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质的实验中，哪些生物组织中含有较多的蛋白质？2.你们还能够说出哪些食品中含蛋白质比较多？3.有些食品，如切面、面包等要添加氨基酸，为什么？4.你知道在生命活动中蛋白质有什么重要作用吗？富含蛋白质的食品富含蛋白质的食品富含蛋白质的食品富含蛋白质的食品（1）大豆制品：豆腐、豆浆、腐竹等；）大豆制品：豆腐、豆浆、腐竹等；（2）奶类制品：奶粉、酸奶、牛奶等；）奶类制品：奶粉、酸奶、牛奶等；（3）肉蛋类食品：牛、羊肉、鸡蛋等。）肉蛋类食品：牛、羊肉、鸡蛋等。蛋白质是怎样构成的蛋白质是怎样构成的?氨基酸的结构有什么特点氨基酸的结构有什么特点?为什么说蛋白质是生命活动的主要承担者为什么说蛋白质是生命活动的主要承担者?本节聚焦本节聚焦化学元素组成：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 N 4 4种化学元素组成。很多重种化学元素组成。很多重要的蛋白质还含有要的蛋白质还含有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、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蛋白质是一种高分子化合物，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，从大的生物大分子。蛋白质分子质量的变化范围很大，从几千一直到几千一直到100100万以上。例如，牛的胰岛素的相对分子质万以上。例如，牛的胰岛素的相对分子质量是量是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。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,才被人体吸收组成蛋白质的基本单位组成蛋白质的基本单位:氨基酸氨基酸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）1.1.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、氨基酸及其种类任务一、任务一、请观察下列几种氨基酸完成讨论。请观察下列几种氨基酸完成讨论。H原子原子氨基酸氨基酸观察、讨论观察、讨论:氨基酸氨基酸的结构具有什么共同特点的结构具有什么共同特点？1 1、氨基酸的结构通式：、氨基酸的结构通式：2 2、氨基酸的判断依据：、氨基酸的判断依据：NH2与与COOH是否连在同一个是否连在同一个“C”上。上。例：例：H2NCCH2CH2 COOHHCH3是否属于氨基酸。是否属于氨基酸。练习练习1：CHNH2COOHCH3 C CNH2COOHHHCH3CH3 CNH2COOHH CHCH3CH3下面属于氨基酸的是下面属于氨基酸的是_ NH2COOH结论：每个氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基结论：每个氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基H2NCCOHHOH思考思考: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CHCH3CH3练习练习2: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H2NCCOHHOCH2CH3CH3CHH2NCCOHHOCH3H2NCCOHHOCHCH3CH3亮氨酸亮氨酸R基分别是基分别是:阅读阅读“与生活的联系与生活的联系”,谈谈什么是必谈谈什么是必需氨基酸，什么是非必需氨基酸？需氨基酸，什么是非必需氨基酸？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、苏氨酸甲甲携携来来一一本本亮亮色色书书必需氨基酸：必需氨基酸：甲甲硫氨酸、硫氨酸、缬缬氨酸、氨酸、赖赖氨酸、氨酸、异异亮氨酸、亮氨酸、苯苯丙氨酸、丙氨酸、亮亮氨酸、氨酸、色色氨酸、氨酸、苏苏氨酸氨酸思考思考 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,请回答添加的是请回答添加的是哪些氨基酸哪些氨基酸?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，请分析这种习惯的习惯，请分析这种习惯好不好？好不好？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：氨基酸：氨基酸：20种种蛋白质：蛋白质：10101012二、蛋白质的结构及其多样性二、蛋白质的结构及其多样性任务二、任务二、观察课本观察课本P21图图24，写出氨基酸到蛋白质，写出氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次。大致有哪些结构层次。1 1、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氨基酸的结合方式：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 +H2O+NHR2OH CCOHH CNH2HR1CONH CHR2COHOHCR1 CNH2CONH CHR2 CNHR2OHCOHO（二肽）（二肽）（三肽）（三肽）（多肽）（多肽）（四肽）（四肽）任务三、任务三、观察课本观察课本P22图图25，试试写出甘基酸、缬，试试写出甘基酸、缬氨酸、丙氨酸氨酸、丙氨酸3个氨基酸的脱水缩合过程。个氨基酸的脱水缩合过程。H2NCCOHH HOH2NCCOH HCHCH3CH3O 甘氨酸甘氨酸 缬氨酸缬氨酸 丙氨酸丙氨酸H2NCCOH HO CH3请学习小组为全班同学演示氨基酸的脱水缩合过程请学习小组为全班同学演示氨基酸的脱水缩合过程.2.多肽的形成多肽的形成蛋白质是由多肽形成的生物大分子。蛋白质是由多肽形成的生物大分子。多个氨基酸的脱水合形成了多肽多个氨基酸的脱水合形成了多肽,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有关蛋白质计算有关蛋白质计算1C 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氨基酸肽链的条数氨基酸肽链的条数6625454有关蛋白质计算有关蛋白质计算肽链肽链1:肽链肽链2: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？C CR R1 1COCOH HH H2 2N NC CR R2 2COOHCOOHH HHNHNCOCOC CR R3 3H HHNHN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 个个氨基，氨基，至少至少含有含有 个羧基个羧基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。有关蛋白质计算有关蛋白质计算有关蛋白质计算有关蛋白质计算缬氨酸缬氨酸CHCH3CH3H2NCCOHHOH2NCCOHHOH甘氨酸甘氨酸1.1.甘氨酸、缬氨酸的分子量分别是甘氨酸、缬氨酸的分子量分别是 、。2.2.由一个甘氨酸和一个缬氨酸形成的蛋白质的分由一个甘氨酸和一个缬氨酸形成的蛋白质的分子量分别是子量分别是 。你是如何计算出来的？。你是如何计算出来的？3.3.一个由一个由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，条肽链的蛋白质，氨基酸的平均分子质量为氨基酸的平均分子质量为a,a,则蛋白质的相对分子则蛋白质的相对分子质量质量 。75 11775 117174174G.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氨基酸的平均分子量失去的水分子数的平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，条肽链的蛋白质，氨基酸的平均分子质量为氨基酸的平均分子质量为a,a,则蛋白质的相对分则蛋白质的相对分子质量子质量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，血红蛋白由，血红蛋白由4条多肽链组成，共含有条多肽链组成，共含有574个氨基个氨基酸，则血红蛋白的分子质量约为酸，则血红蛋白的分子质量约为 A.73472；B.12800；C.63212；D.63140（C）有关蛋白质计算有关蛋白质计算2、重金属中毒后，为什么医生、重金属中毒后，为什么医生往往让病人喝鸡蛋清？往往让病人喝鸡蛋清？3、为什么高温可以消毒？、为什么高温可以消毒？4、使用加酶洗衣粉时，能不能、使用加酶洗衣粉时，能不能用高温的水？用高温的水？蛋白质的性质蛋白质的性质 蛋白质的变性:蛋白质分子在物理或化学因素的影响下，原有的空间构象发生改变，从而造成蛋白质分子原有的理化性质和生物活性的改变。使蛋白质变性的理化因素：使蛋白质变性的理化因素：物理因素：物理因素：加热、紫外线、加热、紫外线、X线、超声波、线、超声波、剧烈振荡等剧烈振荡等化学因素：化学因素：强酸、强碱、生物碱试剂、强酸、强碱、生物碱试剂、重金重金属盐、高浓度尿素、盐酸胍、有机溶剂等。属盐、高浓度尿素、盐酸胍、有机溶剂等。一、一、高温高温可以使蛋白质变性：如可以使蛋白质变性：如1 1、为什么高温可以消毒？因为细菌是为什么高温可以消毒？因为细菌是由蛋白质构成由蛋白质构成2 2、鸡蛋煮熟了，蛋清（蛋白质）就变鸡蛋煮熟了，蛋清（蛋白质）就变成固体了成固体了3 3、酶是蛋白质，加酶洗衣粉使用温度酶是蛋白质，加酶洗衣粉使用温度不能过高也是避免蛋白质变性不能过高也是避免蛋白质变性 二、二、重金属重金属也可以使蛋白质变性重金也可以使蛋白质变性重金属中毒后，医生往往让喝鸡蛋清，这样属中毒后，医生往往让喝鸡蛋清，这样蛋清和金属就沉淀了蛋清和金属就沉淀了 二二级级结结构构2.2.蛋白质的结构：蛋白质的结构：一级结构 二级结构 三级结构 四级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形一条多肽链盘曲折叠形一条多肽链盘曲折叠形一条多肽链盘曲折叠形成蛋白质成蛋白质成蛋白质成蛋白质(多条多肽链盘曲折叠形多条多肽链盘曲折叠形多条多肽链盘曲折叠形多条多肽链盘曲折叠形成蛋白质成蛋白质成蛋白质成蛋白质)脱水缩合脱水缩合空间结构空间结构3 3、蛋白质多、蛋白质多样性的原因样性的原因氨基酸的数目成百上千氨基酸的数目成百上千氨基酸的排列顺序千变万化氨基酸的排列顺序千变万化氨基酸的种类不同氨基酸的种类不同多肽链的空间结构千差万别多肽链的空间结构千差万别三、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各各种种的的蛋蛋白白质质蛋白质的功能蛋白质的功能:蛋白质的功能有：1是结构物质，是构成细胞和生物体的重要物质。是结构物质，是构成细胞和生物体的重要物质。如：羽毛、肌肉、头发、等如：羽毛、肌肉、头发、等2具有催化作用，如参加生物体各种生命活动的具有催化作用，如参加生物体各种生命活动的酶酶。3有些蛋白质具有运输载体的功能有些蛋白质具有运输载体的功能（血红蛋白）（血红蛋白）4有些蛋白质其信息传递作用，能够调节机体的有些蛋白质其信息传递作用，能够调节机体的生命活动，如生命活动，如胰岛素、生长激素等胰岛素、生长激素等5有些蛋白质有免疫功能。有些蛋白质有免疫功能。（抗体）（抗体）蛋白质蛋白质基本单位：基本单位：蛋白质的蛋白质的分子结构分子结构氨基酸氨基酸多肽多肽蛋白质的空间结构蛋白质的空间结构脱脱水水缩缩合合盘盘曲曲折折叠叠种类：约种类：约20种种结构通式：结构通式：NH2 C COOHRH蛋白质结蛋白质结构多样性构多样性课堂小结提示1.提示：氨基酸二肽三肽多肽，一条多肽链盘曲折叠形成蛋白质，或几条多肽链折叠形成蛋白质。2.提示：食物中的蛋白质要经过胃蛋白酶、胰蛋白酶、肠蛋白酶、肠肽酶等多种水解酶的作用，才能分解为氨基酸。这些氨基酸进入细胞后，要形成二肽、三肽到多肽，由多肽构成人体的蛋白质。人体的蛋白质与食物中的蛋白质不一样，具有完成人体生命活动的结构和功能。3.提示：10个氨基酸能够组成2010条互不相同的长链。氨基酸的种类、数量、排列顺序以及蛋白质空间结构的不同是蛋白质多种多样的原因提示基础题1.（1）；（2）。2.A。3.B。拓展题提示：红细胞中的蛋白质和心肌细胞中的蛋白质，其氨基酸的种类、数量和排列顺序以及蛋白质分子的空间结构都不同，它们的功能也不相同例题：1.谷氨酸的谷氨酸的R基团为基团为C3H5O2,在一个谷氨酸在一个谷氨酸分子中，碳原子和氧原子数分别是分子中，碳原子和氧原子数分别是A.4、4；B.5、4；C.4、5；D.5、5（B）2.某一条多肽链中，共有肽键某一条多肽链中，共有肽键109个，则此个，则此分子中含有氨基和羧基的数目至少是分子中含有氨基和羧基的数目至少是A.110、110；B.109、109；C.9、9；D.1、1（D）甲硫氨酸的甲硫氨酸的R基是基是CH2CH2SCH3，它，它的分子式是的分子式是AC5H11O2NSBC3H7SCC4H11O2SDC5H10O2N 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合物中，最多含有化合物中，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。（5）如果图中氨基酸的平均分子量为）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，则该化合物的分子量是。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666 CNH2HHCONH CCH3HCOOHCONH CHCH2C ONH2CONHHCH2C COOH2.下列物质中，有的是组成人体的氨基酸，有的不是，若将下列物质中，有的是组成人体的氨基酸，有的不是，若将其中构成人体的氨基酸缩合成化合物，则其含有的氨基、其中构成人体的氨基酸缩合成化合物，则其含有的氨基、羧基和肽键数目是羧基和肽键数目是NH2-CH2-COOH;NH2-CH2-CH2OH;NH2-CH-CH2-COOHNH2-CH2-CH-COOH;NH2-CH-(CH2)4-COOHCOOHCOOHCOOHA.3、3、2；B.4、3、3；C.1、3、2；D.3、4、2（C）3.某种蛋白质由两条多肽链构成，共有肽键某种蛋白质由两条多肽链构成，共有肽键500个，缩个，缩合成两条肽链的氨基酸分子数和生成的水分子数分别合成两条肽链的氨基酸分子数和生成的水分子数分别为为A.498、498；B.500、500；C.502、500；D.501、5004.下列关于蛋白质的叙述不正确的是下列关于蛋白质的叙述不正确的是A.促使淀粉水解为麦芽糖的酶是蛋白质；促使淀粉水解为麦芽糖的酶是蛋白质；B.蛋白质是许多核苷酸分子相互连接而成的；蛋白质是许多核苷酸分子相互连接而成的；C.有的蛋白质是构成细胞和生物体的重要物质；有的蛋白质是构成细胞和生物体的重要物质；D.有的蛋白质是调节细胞和生物体新陈代谢的重要物有的蛋白质是调节细胞和生物体新陈代谢的重要物质。质。（C）（B）5.在人体的消化道中，要将一个由在人体的消化道中，要将一个由4条肽链共条肽链共288个个氨基酸组成的蛋白质分子彻底消化，需要消耗的水氨基酸组成的蛋白质分子彻底消化，需要消耗的水分子个数是分子个数是A.284；B.287;C288;D.2896.血液中的血红蛋白和肌肉中的肌蛋白结构不相同血液中的血红蛋白和肌肉中的肌蛋白结构不相同的原因是的原因是A.所含氨基酸种类不同；所含氨基酸种类不同；B.所含氨基酸数量不同；所含氨基酸数量不同；C.所含氨基酸的排列顺序不同；所含氨基酸的排列顺序不同；D.所含氨基酸种类、数目、排列顺序和蛋白质的空所含氨基酸种类、数目、排列顺序和蛋白质的空间结构不同。间结构不同。（A）（D）