第2节生命活动的主要承担者蛋白质第二章组成细胞的分子高中生物人教版必修1同课异构2.2生命活动的主要承担者蛋白质(3)罗曼罗曼罗兰：生活中不是缺少美，而是罗兰：生活中不是缺少美，而是缺少发现美的眼睛。缺少发现美的眼睛。高中生物人教版必修1同课异构2.2生命活动的主要承担者蛋白质(3)蛋白质蛋白质(protein(protein，在拉丁文中意为，在拉丁文中意为“首要的物首要的物质质”)”)是组成细胞的有机物中含量最多的。是组成细胞的有机物中含量最多的。平时的食物中，一般都含有蛋白质，但在平时的食物中，一般都含有蛋白质，但在肉、蛋、肉、蛋、奶、大豆制品奶、大豆制品中尤其丰富。蛋白质必须经消化，成中尤其丰富。蛋白质必须经消化，成为各种氨基酸，才能被人体吸收。为各种氨基酸，才能被人体吸收。讨论：讨论：你能说出几种富含蛋白质的食品吗？你能说出几种富含蛋白质的食品吗？蛋白质在生命活动中有哪些主要作用？蛋白质在生命活动中有哪些主要作用？为什么有些食品中要添加某些氨基酸？为什么有些食品中要添加某些氨基酸？【问题探讨问题探讨】蛋白质与氨基酸蛋白质与氨基酸高中生物人教版必修1同课异构2.2生命活动的主要承担者蛋白质(3)C CH HNHNH2 2H HC CO OOHOH甘氨酸甘氨酸C CH HNHNH2 2CHCHC CO OOHOHCHCH3 3CHCH3 3缬氨酸缬氨酸C CH HNHNH2 2C CO OOHOHCHCH3 3谷氨酸谷氨酸丙氨酸丙氨酸C CH HNHNH2 2CHCH2 2C CO OOHOHCOOHCOOHCHCH2 2讨论：讨论：这些氨基酸在结构上具有什么共同特点这些氨基酸在结构上具有什么共同特点？一一. .氨基酸及其种类氨基酸及其种类高中生物人教版必修1同课异构2.2生命活动的主要承担者蛋白质(3)氨基酸分子的结构通式氨基酸分子的结构通式氨基氨基羧基羧基侧链基团侧链基团至少含有一个氨基至少含有一个氨基( (NHNH2 2) )和一个羧基和一个羧基( (COOH)COOH)。都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团(R)(R)。各种氨基酸的区别在于各种氨基酸的区别在于R R基不同。基不同。讨论：讨论：“氨基酸氨基酸”这一名称与其分子结构有对这一名称与其分子结构有对应关系吗？应关系吗？一一. .氨基酸及其种类氨基酸及其种类高中生物人教版必修1同课异构2.2生命活动的主要承担者蛋白质(3)必需氨基酸和非必需氨基酸：必需氨基酸和非必需氨基酸：必需氨基酸：人体细胞不能够合成，必须从必需氨基酸：人体细胞不能够合成，必须从外界环境中直接获取的氨基酸外界环境中直接获取的氨基酸( (如赖氨酸、苯丙氨酸如赖氨酸、苯丙氨酸等等8 8种种) )。“甲携来一本亮色书甲携来一本亮色书”甲硫氨酸、缬氨酸、赖氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、甲硫氨酸、缬氨酸、赖氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、色氨酸、苏氨酸亮氨酸、色氨酸、苏氨酸非必需氨基酸：人体细胞能够合成的氨基酸。非必需氨基酸：人体细胞能够合成的氨基酸。一一. .氨基酸及其种类氨基酸及其种类高中生物人教版必修1同课异构2.2生命活动的主要承担者蛋白质(3)【基础【基础1 1】下列物质中，属于构成蛋白质的氨基酸】下列物质中，属于构成蛋白质的氨基酸( ( ) )A AB B C CD D一一. .氨基酸及其种类氨基酸及其种类高中生物人教版必修1同课异构2.2生命活动的主要承担者蛋白质(3)氨基酸氨基酸二肽二肽三肽三肽多肽多肽一条肽链盘曲折一条肽链盘曲折叠形成蛋白质叠形成蛋白质几条肽链盘曲折几条肽链盘曲折叠形成蛋白质叠形成蛋白质由氨基酸形成蛋白质的示意图由氨基酸形成蛋白质的示意图氨基酸氨基酸二肽二肽三肽三肽多肽多肽一条肽链盘曲折一条肽链盘曲折叠形成蛋白质叠形成蛋白质几条肽链盘曲折几条肽链盘曲折叠形成蛋白质叠形成蛋白质由氨基酸形成蛋白质的示意图由氨基酸形成蛋白质的示意图讨论：讨论：从氨基酸到蛋白质，大致有哪些结构层次？从氨基酸到蛋白质，大致有哪些结构层次？二二. .蛋白质的结构及其多样性蛋白质的结构及其多样性高中生物人教版必修1同课异构2.2生命活动的主要承担者蛋白质(3)氨基酸的氨基酸的结结合方式合方式CHCOOHR1CHNH2COOHR2NH2COHNHOH高中生物人教版必修1同课异构2.2生命活动的主要承担者蛋白质(3)氨基酸的氨基酸的结结合方式合方式CHR1NH2OHCOH2OCHCOOHR2HNH高中生物人教版必修1同课异构2.2生命活动的主要承担者蛋白质(3)氨基酸的氨基酸的结结合方式合方式:CHR1NH2COCHCOOHR2HNH2O二二肽肽肽键肽键脱水脱水缩缩合合高中生物人教版必修1同课异构2.2生命活动的主要承担者蛋白质(3)氨基酸的氨基酸的结结合方式合方式:脱水脱水缩缩合合肽键肽键CHCOOHR3HNOHHCCHR1NH2COCHR2HNO二二肽肽H2OH2O高中生物人教版必修1同课异构2.2生命活动的主要承担者蛋白质(3)氨基酸的氨基酸的结结合方式合方式:脱水脱水缩缩合合以此以此类类推，由多个氨基酸分子推，由多个氨基酸分子缩缩合而成的含有多个合而成的含有多个肽键肽键的化合物，叫多的化合物，叫多肽肽（链链状）。状）。CCHR1NH2COCHR2HNO肽键肽键二二肽肽CHCOOHR3HNH2O肽键肽键三三肽肽H2O高中生物人教版必修1同课异构2.2生命活动的主要承担者蛋白质(3) (1) (1) 氨基酸的种类不同，构成的肽链不氨基酸的种类不同，构成的肽链不同同蛋白质的结构多样性蛋白质的结构多样性(2) (2) 氨基酸的数目不同，构成的肽链氨基酸的数目不同，构成的肽链不同不同(3) (3) 氨基酸的排列顺序不同，构成的肽链氨基酸的排列顺序不同，构成的肽链不同不同(4) (4) 肽链的数目及形成的空间结构不同，构成的蛋肽链的数目及形成的空间结构不同，构成的蛋白质不同白质不同高中生物人教版必修1同课异构2.2生命活动的主要承担者蛋白质(3)三、蛋白质的功能三、蛋白质的功能1、结构蛋白结构蛋白：许多蛋白质是构成细胞和生物体结：许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的构的重要物质重要物质。如如羽毛、肌肉、头发、蛛丝等的成羽毛、肌肉、头发、蛛丝等的成分主要是蛋白质。分主要是蛋白质。高中生物人教版必修1同课异构2.2生命活动的主要承担者蛋白质(3)2、催化作用催化作用：细胞内的：细胞内的化学反应离不开酶化学反应离不开酶的催的催化。化。绝大多数酶都是蛋白质绝大多数酶都是蛋白质。（上图所示为胃。（上图所示为胃蛋白质酶结晶）蛋白质酶结晶）高中生物人教版必修1同课异构2.2生命活动的主要承担者蛋白质(3)3、运输作用运输作用：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。如如血红蛋白、载体蛋白血红蛋白、载体蛋白。血红蛋白血红蛋白高中生物人教版必修1同课异构2.2生命活动的主要承担者蛋白质(3)4、信息传递信息传递：有些蛋白质起信息传递的作用，能够：有些蛋白质起信息传递的作用，能够调节机体的生命活动，如调节机体的生命活动，如胰岛素、生长激素胰岛素、生长激素。图中央浅色区域的部分细胞分泌胰岛素图中央浅色区域的部分细胞分泌胰岛素高中生物人教版必修1同课异构2.2生命活动的主要承担者蛋白质(3)5、免疫作用免疫作用：抗体抗体高中生物人教版必修1同课异构2.2生命活动的主要承担者蛋白质(3)蛋白质的功能还有许多，可以说，蛋白质的功能还有许多，可以说，一切生命活动都离不开蛋白质，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。蛋白质是生命活动的主要承担者。高中生物人教版必修1同课异构2.2生命活动的主要承担者蛋白质(3)科学史话话：世界上第一个人工合成蛋白质质的诞诞生19581958年，我国科学家提出人工合成胰岛岛素的设设想。当时时国际际上最高的科研水平，也只能合成含1919个氨基酸组组成的多肽肽。胰岛岛素虽然是相对对分子质质量较较小的蛋白质质，但也是由1717种、5151个氨基酸、两条肽链组肽链组成。这项艰这项艰巨的任务务由北京和上海两地的科研小组组共同承担。经过经过集体研究，科研人员员决定先把天然胰岛岛素的两条链链拆开，摸索将两条链结链结合在一些的方法。然后再分别合成两条链链，最后将两条人工链链合在一起。经过经过6 6年零9 9个月的不懈努力，我国科学家终终于在19651965年完成了结结晶牛胰岛岛素的全部合成，更令人振奋奋的是，合成的胰岛岛素具有与天然胰岛岛素一样样的生物活性！中国科学家依靠集体的智慧和力量，摘取了第一项项人工合成蛋白质质的桂冠。高中生物人教版必修1同课异构2.2生命活动的主要承担者蛋白质(3)科学前沿：国际人类蛋白质组计划科学前沿：国际人类蛋白质组计划20032003年年1212月月1515日，继人类基因组计划之后的日，继人类基因组计划之后的又一项大规模的国际性科技工作又一项大规模的国际性科技工作“人类蛋白人类蛋白质组计划质组计划”(HPP)”(HPP)宣布正式启动。首批行动计划宣布正式启动。首批行动计划包括由我国科学家牵头的包括由我国科学家牵头的“人类肝脏蛋白质组计人类肝脏蛋白质组计划划”和由美国科学家牵头的和由美国科学家牵头的“人类血浆蛋白质组人类血浆蛋白质组计划计划”。“国际人类蛋白质组国际人类蛋白质组”组织的总部设在组织的总部设在我国首都北京。这是我国科学家第一次领衔国际我国首都北京。这是我国科学家第一次领衔国际重大科研协作计划。重大科研协作计划。高中生物人教版必修1同课异构2.2生命活动的主要承担者蛋白质(3)下面是日常生活中的一些实例下面是日常生活中的一些实例, ,你知道为什么吗你知道为什么吗? ?(3)(3)含丰富蛋白质的食物最好煮熟后再食用。含丰富蛋白质的食物最好煮熟后再食用。(2)(2)加酶的洗衣粉不宜用开水溶解。加酶的洗衣粉不宜用开水溶解。(1)(1)沾有血渍、牛奶的衣服不易用热水洗净。沾有血渍、牛奶的衣服不易用热水洗净。 血渍、牛奶的主要成分是蛋白质，一般温度血渍、牛奶的主要成分是蛋白质，一般温度下，蛋白质能以胶体的形态溶解于水中，一旦受热，下，蛋白质能以胶体的形态溶解于水中，一旦受热，它就会凝固起来，不易溶解于水。它就会凝固起来，不易溶解于水。 绝大多数酶为蛋白质成分，蛋白质在高温时会绝大多数酶为蛋白质成分，蛋白质在高温时会变性，失去蛋白酶的功能。变性，失去蛋白酶的功能。 加热以后，具备一定空间结构的螺旋形蛋白加热以后，具备一定空间结构的螺旋形蛋白质分子链会松开，这是蛋白质的变性，蛋白质在变质分子链会松开，这是蛋白质的变性，蛋白质在变性后更加容易消化和吸收。性后更加容易消化和吸收。高中生物人教版必修1同课异构2.2生命活动的主要承担者蛋白质(3)组成蛋白质的氨基酸种类不同组成蛋白质的氨基酸种类不同氨基酸的数目不同氨基酸的数目不同氨基酸排列顺序不同氨基酸排列顺序不同多肽的空间结构不同多肽的空间结构不同组成元素组成元素C C、H H、O O、N N（P P、S S）氨基酸氨基酸种类：种类：2020种种 必需氨基酸：必需氨基酸：8 8种种 非必需氨基酸：非必需氨基酸：1212种种通式：通式：特点：至少一个特点：至少一个NHNH2 2或一个或一个COOHCOOH连在同一个连在同一个C C原子上原子上脱脱水水缩缩合合多肽多肽折折叠叠盘盘曲曲蛋白质蛋白质结构多样性结构多样性功能多样性功能多样性构成生物体：如结构蛋白构成生物体：如结构蛋白运输作用：如血红蛋白运输作用：如血红蛋白催化作用：如酶催化作用：如酶调节作用：如胰岛素调节作用：如胰岛素免疫作用：如抗体免疫作用：如抗体组组成成O OC CH HC CH H2 2N NOHOHR R高中生物人教版必修1同课异构2.2生命活动的主要承担者蛋白质(3)肽链中的肽键数与氨基酸个数的关系：氨基酸氨基酸肽键肽键肽键数肽键数=6 =6 1 1肽键数肽键数=8 =8 2 2肽键数肽键数 = = 氨基酸数肽链数氨基酸数肽链数 = n= nm m = =脱去水分子个数脱去水分子个数肽键数肽键数=3 =3 1 1高中生物人教版必修1同课异构2.2生命活动的主要承担者蛋白质(3)思考2 2个氨基酸形成一条肽链，要脱去个氨基酸形成一条肽链，要脱去1 1分子水，并形成分子水，并形成1 1个肽键。个肽键。3 3个氨基酸形成一条肽链，要脱去个氨基酸形成一条肽链，要脱去2 2分子水，形成分子水，形成2 2个肽键。个肽键。那么，那么，n n个氨基酸形成个氨基酸形成一条肽链一条肽链，要脱去，要脱去_个水个水分子，形成分子，形成_条肽键。条肽键。n n个氨基酸形成个氨基酸形成m m条肽链条肽链，要脱去，要脱去_个水分子，个水分子，形成形成_条肽键。条肽键。如果每个氨基酸的平均相对分子质量为如果每个氨基酸的平均相对分子质量为a a，那么由，那么由此形成的蛋白质的相对分子质量为此形成的蛋白质的相对分子质量为_n-1n-1n-mn-mn-mn-mn-1n-1nxa-(n-m)x18nxa-(n-m)x18高中生物人教版必修1同课异构2.2生命活动的主要承担者蛋白质(3)结论脱水数肽键数氨基酸数肽链数脱水数肽键数氨基酸数肽链数 =n-m=n-m 蛋白质相对质量分数氨基酸数蛋白质相对质量分数氨基酸数x x氨基酸平均相对氨基酸平均相对分子质量分子质量18x18x脱水数脱水数=na-18x=na-18x（n-m)n-m) 至少含有的氨基数至少含有的氨基数= =羧基数羧基数= =肽链数肽链数高中生物人教版必修1同课异构2.2生命活动的主要承担者蛋白质(3)【基础【基础2 2】判断下列表述是否正确】判断下列表述是否正确蛋白质水解的最终产物是氨基酸蛋白质水解的最终产物是氨基酸( () )两个氨基酸是通过脱水缩合的方式结合在一两个氨基酸是通过脱水缩合的方式结合在一起的起的 （) )【基础基础3 3】胰岛素分子有胰岛素分子有A A、B B两条肽链，两条肽链，A A链有链有2121个氨基酸，个氨基酸，B B链有链有3030个氨基酸，胰岛素分子中个氨基酸，胰岛素分子中肽键的数目是肽键的数目是( () )A A4848个个B B4949个个C C5050个个D D5151个个B B高中生物人教版必修1同课异构2.2生命活动的主要承担者蛋白质(3)