2.4蛋白质是生命活动的主要承担者（教学课件）-2023-2024学年高一上学期生物人教版（2019）必修1

第2章 组成细胞的分子 第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者 核 心 素 养 科学思维 能尝试分析并归纳氨基酸的结构通式和蛋白质具有多样性的原因。 生命观念 通过学习，学生能够说明氨基酸的结构特点，概述氨基酸构成蛋白质的过程，形成结构与功能相适应的观念。 科学探究 通过活动探究，说出氨基酸组成的多肽链的种类。 社会责任 认同蛋白质与人体的营养、健康等存在紧密联系。介绍我国首次人工合成胰岛素，激发民族自豪感，培养学生爱国主义精神。 1 问题探讨 新课导入 知识讲解 课堂小结 基础检测 1 问题探讨 新课导入 知识讲解 课堂小结 基础检测 蛋白质的功能有哪些？ 2 蛋白质的功能 新课导入 知识讲解 课堂小结 基础检测 结构蛋白 许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质，称为结构蛋白。肌肉、头发、羽毛、蛛丝等的成分主要是蛋白质。 肌肉 头发 羽毛 蛛丝 2 蛋白质的功能 新课导入 知识讲解 课堂小结 基础检测 调节作用 有些蛋白质能够起信息传递的作用，调节机体的生命活动，如胰岛素、胰高血糖素。 血管 β细胞 α细胞 δ细胞 胰腺 胰岛 胰岛素 2 蛋白质的功能 新课导入 知识讲解 课堂小结 基础检测 催化作用 细胞内的化学反应离不开酶的催化。绝大多数酶都是蛋白质。 2 蛋白质的功能 新课导入 知识讲解 课堂小结 基础检测 运输作用 有些蛋白质具有运输功能。如血红蛋白、载体蛋白。 O2分子 2 蛋白质的功能 新课导入 知识讲解 课堂小结 基础检测 免疫作用 抗体是具有免疫功能的蛋白质，可帮助人体抵御细菌和病毒的侵害。 2 蛋白质的功能 新课导入 知识讲解 课堂小结 基础检测 蛋白质 结构蛋白 构成细胞和生物体结构的重要物质。如肌肉、毛发等 功 能 催化 绝大多数酶都是蛋白质，如胃蛋白酶 运输 如血红蛋白能运输氧气 调节 能够调节机体的生命活动，如胰岛素 免疫 抗体是蛋白质，能帮助人抵御病菌和病毒等抗原的侵害 3 蛋白质基本组成单位——氨基酸 新课导入 知识讲解 课堂小结 基础检测 在人体中，组成蛋白质的氨基酸有21种 合成 必需氨基酸 非必需氨基酸 8种，不能合成 13种，可以合成 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 携 来 本 亮 色 书 一 氨基酸是组成蛋白质的基本单位 3 蛋白质基本组成单位——氨基酸 新课导入 知识讲解 课堂小结 基础检测 H2N— C— C—OH H | O || 甘氨酸 | H H2N— C— C—OH H | O || 缬氨酸 | CH CH3 CH3 H2N— C— C—OH H | O || 丙氨酸 | CH3 H2N— C— C—OH H | O || 缬氨酸 | CH2 | CH CH3 CH3 氨基酸的结构具有什么共同特点？ 思考·讨论 3 蛋白质基本组成单位——氨基酸 新课导入 知识讲解 课堂小结 基础检测 思考·讨论 1.这些氨基酸的结构具有什么共同特点？ 2.“氨基酸”这一名词与其分子结构有怎样的对应关系？ 每种氨基酸至少都含有一个氨基和一个酸基，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。 ““氨基酸”代表了氨基酸分子结构中的主要部分——氨基和羧基。 3 蛋白质基本组成单位——氨基酸 新课导入 知识讲解 课堂小结 基础检测 氨基与羧基的书写 氨基 羧基 不能少了短横线“—” 由一个氮原子，两个氢原子组成 由一个碳原子，两个氧原子，一个氢原子组成 ① —NH2 ② H2N— 或 ① —COOH ② HOOC— 或 3 蛋白质基本组成单位——氨基酸 新课导入 知识讲解 课堂小结 基础检测 元素组成 一定有C、H、O、N，有的含S等 结构通式 氨基酸分子结构通式 氨基 氢原子 【侧链基团】决定氨基酸的种类和理化性质 羧基 中心碳原子 H2N — C — COOH R H 简写版 H N C C OH H H R O 3 蛋白质基本组成单位——氨基酸 新课导入 知识讲解 课堂小结 基础检测 结构特点 每种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接在同一个碳原子上。 R基不同，氨基酸则不同。 氨基、羧基、R基的正确书写格式分别为： —NH2、—COOH、—R 。 （千万不要忘记原子团前要有短线“—”） 4 蛋白质的结构及其多样性 新课导入 知识讲解 课堂小结 基础检测 脱水缩合 C R1 C H H2N OH O C H C N OH O R2 H H C O C R1 H H2N C H C OH O R2 N H + H2O 肽键 二肽 脱水缩合 由几个氨基酸构成，就称为几肽 水中氢来自氨基和羧基 水中氧来自羧基 4 新课导入 知识讲解 课堂小结 基础检测 蛋白质的结构及其多样性 （三肽） ……..（四肽） （多肽） - C NH2 H R1 -C-OH O - - = + - C N H R2 -C-OH O - - = - - H H - C N H R3 -C-OH O - - = - - H H + - C NH2 H R1 -C- O - - = - C N H R2 -C- O - - = - H - C N H R3 -C-OH O - - = - H + 2H2O 4 新课导入 知识讲解 课堂小结 基础检测 蛋白质的结构及其多样性 肽键 H2O －C－COOH R3 H － － －N H － H OH － 肽键 ‖ O －C R1 H2N H － － －C －C－C R2 H － － －N H － ‖ O H2O 三肽 以此类推，由多个氨基酸分子缩合而成的化合物，叫多肽。 4 新课导入 知识讲解 课堂小结 基础检测 蛋白质的结构及其多样性 由多个氨基酸分子缩合而成的，含有多个肽键的化合物，叫做多肽。多肽通常呈链状结构，叫做肽链。肽链能盘曲、折叠，形成有一定空间结构的蛋白质分子。许多蛋白质分子含有几条肽链，它们通过一定的化学键互相结合在一起。 4 新课导入 知识讲解 课堂小结 基础检测 蛋白质的结构及其多样性 蛋白质的结构层次 氨基酸 二肽 三肽 四肽 肌球蛋白 血红蛋白 胰岛素 盘 曲 折 叠 4 新课导入 知识讲解 课堂小结 基础检测 蛋白质的结构及其多样性 蛋白质分子多样性的原因 氨基酸层面 氨基酸的种类不同 氨基酸的数量不同 氨基酸的排列顺序千变万化 肽链层面 多肽链盘曲、折叠的方式及其形成的空间结构千差万别 蛋白质功能的多样性 4 新课导入 知识讲解 课堂小结 基础检测 蛋白质的结构及其多样性 盐析 蛋白质在盐溶液中溶解度降低析出溶解度的变化，可逆 变性 肽键断裂，蛋白质分解为短肽或氨基酸。 水解 空间结构发生改变，肽键未断裂。 蛋白质的盐析、水解和变性 4 新课导入 知识讲解 课堂小结 基础检测 蛋白质的结构及其多样性 蛋白质分子计算问题 1条肽链 m条肽链 氨基酸数 肽键数 脱去水分子数 氨基酸平均相对分子质量 蛋白质相对分子质量 氨基数目 羧基数目 n n n-1 n-m n-1 n-m a a an-18(n-1) an-18(n-m) 至少1个 至少m个 至少1个 至少m个 3 课堂小结 新课导入 知识讲解 课堂小结 基础检测 种类 蛋白质 氨基酸 多 肽 脱水缩合 盘曲 折叠 C、H、O、N 元素组成 21种 结构 通式 C COOH H H2N R 氨基酸的种类、数量、排列顺序、肽链的空间结构 结构多样性 功能 结构蛋白 催化 运输 免疫 信息传递 功能多样性 生命活动的主要承担者 4 练习与应用 新课导入 知识讲解 课堂小结 基础检测 1.判断下列有关蛋白质的表述是否正确。 （1）蛋白质彻底水解的产物是氨基酸。（ ） （2）氨基酸仅通过脱水缩合的方式就可以形成蛋白质。（ ） （3）只有细胞内才有蛋白质分布。（ ） （4）蛋白质的空间结构与其功能密切相关。（ ） 2.质量相等的下列食物中，蛋白质含量最多的是（ ） A.烧牛肉 B.烤甘薯 C.馒头 D.米饭 概念检测 √ √ √ × A 4 练习与应用 新课导入 知识讲解 课堂小结 基础检测 3.下列物质中，属于构成蛋白质的氨基酸的是（ ） A.NH2—CH2—COOH B.NH2—CH2—CH2OH C. D. 4.下列物质中，不属于蛋白质的是（ ） A.胰岛素 B.胆固醇 C.胃蛋白酶 D.抗体 概念检测 A B 4 练习与应用 新课导入 知识讲解 课堂小结 基础检测 5.民间有一种“吃什么补什么”的说法，如吃鱼眼能明目，喝虎骨酒可以壮筋骨。请你运用本节所学的知识对这种说法作出评价。 拓展应用 食物都要通过人的消化系统的消化，才能被人体吸收，进入人体后再合成蛋白质、脂肪、糖类等物质，因此说“吃什么补什么”是不正确的，但不同食物中的营养成分不同，含有的化合物在经过消化后产生的小分子营养物质的种类和数量不同，对人体又有一定的影响，例如若食物中含有较多的Ca，则被人体吸收后就有利于骨骼的发育。 4 练习与应用 新课导入 知识讲解 课堂小结 基础检测 6.某种脑啡肽具有镇痛作用，可以作为药物来使用，它的基本组成单位是氨基酸。下面是该脑啡肽的结构式。 回答下列问题。 （1）构成一个脑啡肽的氨基酸数目是_____；有_____种氨基酸参与了脱水缩合反应；生成的水分子数目是_____。 （2）请在图中标出其中的一个肽键。 拓展应用 5 4 4 如图所示 4 练习与应用 新课导入 知识讲解 课堂小结 基础检测 （3）如果上图中的氨基酸顺序发生了改变，它还会具有脑啡肽的功能吗？为什么？ 7.在评价各种食物中蛋白质成分的营养价值时，人们格外注重其中必需氨基酸的种类和含量。这是为什么？ 拓展应用 不具有。蛋白质（或多肽）的功能是由其结构决定的，构成蛋白质的氨基酸的顺序发生改变，会导致蛋白质的结构改变，蛋白质的功能也会发生变化。 必需氨基酸在人体细胞内不能合成，只能从食物中获得，因此人们格外注重食物中必需氨基酸的种类和含量。 $$