2.4 蛋白质是生命活动的主要承担者（第1课时）-2024-2025学年高一生物上学期任务型教学课件（2019人教版必修1）

2.4 蛋白质是生命活动的主要承担者 第二章 组成细胞的分子 第1课时 1 【 问题·探讨 】 胶原蛋白可以用来制作手术缝合线。这种缝合线可以被人体吸收，避免拆线的痛苦。 讨论： 1.为什么这种缝合线可以被人体组织吸收? 2.这种缝合线发生什么样的化学变化才能被吸收?这对你认识蛋白质的化学组成有什么启示? 动物和人体的胶原蛋白是相似的物质. 胶原蛋白要变成氨基酸小分子才能被吸收。 说明蛋白质在化学组成上可以水解为更小的分子。 一 蛋白质的功能 水 （70%~90%） 蛋白质 （7%~10%） 无机盐 （1%~1.5%） 脂质 （1%~2%） 糖类和核酸 （1%~1.5%） 细胞中含量最多的有机化合物？ 蛋白质 任务一 阅读教材P28正文、图2-8以及P29第一、二段，然后回答以下问题。 一 蛋白质的功能 问题1. 蛋白质的重要功能主要有哪些？试举例说明。 问题2. 怎样理解蛋白质是生命活动的主要承担者？ 功能 举例 归类 构成结构 催化 血红蛋白 膜载体蛋白 膜通道蛋白 抗体 调节 (治糖尿病) (降血糖) 结构蛋白 功能蛋白 (多数酶是___ ___) (少数酶是___ __) 蛋白质 RNA 每种蛋白质只能行使 种功能，而人体内有 种蛋白质参与所有生命活动。因此，细胞的______________都离不开蛋白质。 各项生命活动 1 数万 运输 免疫 肌肉、头发、羽毛、蛛丝等 胰岛素 一 蛋白质的功能 问题2. 怎样理解蛋白质是生命活动的主要承担者？ （1）蛋白质的特点：是细胞内_________的有机物，是目前已知的__________、_____ _____的分子。 （2）生命活动的现状：各项生命活动都离不开_______。 （3）细胞核中的遗传信息（DNA）：往往需要表达成_______才能起作用。 含量最多 蛋白质 蛋白质 功能最多样 结构最复杂 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。 一 蛋白质的功能 蛋白质 的功能 结构蛋白：构成 结构的重要物质; 功能蛋白 作用：如大多数酶； 作用：如载体、血红蛋白； 作用：如抗体； 作用：如胰岛素等； 细胞和生物体 催化 运输 免疫 调节 防御 信息传递 生物界的蛋白质种类多达1010~1012种 为什么蛋白质有这么多种类？这与它的组成和结构有关 二 蛋白质的基本组成单位——氨基酸 任务二 观察下列5种氨基酸的结构，小组讨论回答以下问题。 1. 这些氨基酸的元素组成有什么共同特点？ 2. 这些氨基酸的结构具有什么共同特点？ 甘氨酸 丙氨酸 谷氨酸 赖氨酸 半胱氨酸 CH2 C H H2N C O OH CH2 CH2 CH2 NH2 H C H H2N C O OH CH3 C H H2N C O OH CH2 C H H2N C O OH CH2 COOH CH2 C H H2N C O OH SH 都含有_____________，部分还含有______。即：____________________ C、H、O、N C、H、O、N (S) S 二 蛋白质的基本组成单位——氨基酸 2. 这些氨基酸的结构具有什么共同特点？ 甘氨酸 丙氨酸 谷氨酸 赖氨酸 半胱氨酸 CH2 C H H2N C O OH CH2 CH2 CH2 NH2 H C H H2N C O OH CH3 C H H2N C O OH CH2 C H H2N C O OH CH2 COOH CH2 C H H2N C O OH SH 氨基 羧基 侧链基团 (R基) 中心碳原子 (可变) —H —CH3 —(CH2)2—COOH —(CH2)4—NH2 —CH2—SH C H H2N R C O OH (分子结构通式) 每个氨基酸分子至少都含有一个氨基(-NH2)和一个羧基 (-COOH)，并连在同一个碳原子上。 b. R基不同、氨基酸不同。 二 蛋白质的基本组成单位——氨基酸 氨基酸的结构通式 C H H H H COOH NH2 H R “中心碳原子”有四个邻居，其中三个固定不变，即—NH2、—COOH、—H，还有一个是可变的—R。 二 蛋白质的基本组成单位——氨基酸 思考：每种氨基酸都只有一个氨基和一个羧基吗？ H 　　 │ H2N—C —COOH │ CH2 —CH2 —COOH 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在同一个碳原子上。 【注】氨基酸的R基上也可能存在氨基或羧基。 H 　　 │ H2N—C —COOH │ CH2 —CH2 —CH2 —CH2 —NH2 谷氨酸 赖氨酸 二 蛋白质的基本组成单位——氨基酸 问题1.氨基、羧基、R基的正确书写格式分别为： 问题2、氨基、羧基不同表示方法： 任务三 依据结构图，完成以下问题 —NH2、—COOH、—R (基团前的“—”不能省略) 问题3 “氨基酸”名词与其分子结构有怎样的对应关系？ 氨基 —— -NH2 酸 —— -COOH（羧基） 练习 根据结构通式及结构特点判断以下哪些是组成蛋白质的氨基酸? C H H2N COOH CH2 SH C H NH2 COOH CH2 SH CH H2N COOH CH2 OH C H H2N H CH2 COOH × √ √ × 二 蛋白质的基本组成单位——氨基酸 二 蛋白质的基本组成单位——氨基酸 3.分类：人体内有21种氨基酸，根据 分为两类。 任务四 阅读教材P29页二、三、四段及30页与社会联系，完成以下问题。 人体细胞是否能够合成 氨基酸（8种）：人体细胞不能合成,必需从外界环境中获取。 氨基酸（13种）：人体细胞能够合成的。 必需 非必需 婴儿比成人多一种 组氨酸 尽管氨基酸种类有限，但却构成了种类繁多、功能多样的蛋白质。 【走进生活】肉类、蛋类、奶制品和大豆制品一般含必需氨基酸较多，经常食用的人，一般不会缺乏必需氨基酸。 三 蛋白质的结构及其多样性 任务五 观察“氨基酸→二肽(链)”图示并阅读课本30页第一段，小组合作回答以下问题 + 脱水缩合 H2O + 肽键 问题1 脱水缩合：指一个氨基酸分子的 和另一个氨基酸分子 的 相连接，同时 的结合方式。 问题2 肽键：指连接两个 分子的化学键。即： 。 问题3 二肽：指由 个氨基酸分子缩合而成的化合物。 问题4 在脱下的H2O中，H原子来自 ，O原子来自 。 羧基(－COOH) 氨基(－NH2) 脱去1分子的水 （－CO－NH－） 氨基酸 2 羧基和氨基 羧基 三 蛋白质的结构及其多样性 任务五 观察“氨基酸→二肽(链)”图示并阅读课本30页第一段，小组合作回答以下问题 + 脱水缩合 H2O + 肽键 问题5 二肽分子含有__个肽键, 个氨基, 个羧基,肽名取决于 ______个数。 1 问题6 若将二肽水解，则需___个水分子参与，同时产生___个_____种氨基酸。 1 2 1或2 ≥1 ≥1 氨基酸 问题7 一条肽链含有游离氨基(或羧基)至少是___个，位于肽链的一端；其余的位于 上。 1 R基 三 蛋白质的结构及其多样性 + 脱 缩水 合 + 三肽 肽键 肽键 多肽 肽链 以此类推， 由多个氨基酸分子缩合而成的，含有多个肽键的化合物，叫 。 其通常呈链状结构，叫作 。 H2O 三 蛋白质的结构及其多样性 2个氨基酸形成一条肽链，要脱去 分子水，并形成 个肽键。 3个氨基酸形成一条肽链，要脱去 分子水，形成 个肽键。 那么，n个氨基酸形成一条肽链，要脱去_____个水分子，形成______个肽键。 n个氨基酸形成m条肽链，要脱去_____个水分子，形成______个肽键。 n-1 n-m n-m n-1 1 1 2 2 肽链数目 氨基酸数 肽键数目 脱去水分子数 氨基数目 羧基数目 1条 n m条 n 脱水数＝肽键数＝氨基酸数－肽链数 n-1 n-1 至少1个 至少1个 n-m n-m 至少m个 至少m个 任务六 依据二肽及三肽的形成，小组讨论完成表格内容及相应问题 三 蛋白质的结构及其多样性 下图为脑啡肽的结构简式，据图回答： 1.脑啡肽分子是由_______种氨基酸形成的，造成氨基酸种类不同的原因是________不同。 2.脑啡肽中含有____个肽键，脑啡肽的名称是_____肽，形成过程称为___________，形成过程中共脱去___个水分子。 4 R基 4 五 脱水缩合 4 18 课堂小结 组成 元素 C、H、O、N、（S） 氨基酸 种类： 通式： C H C H2N OH O R 特点： 脱水缩合 多肽 组成蛋白质的氨基酸种类不同 氨基酸的数目不同 氨基酸排列顺序不同 多肽链的盘曲折叠方式不同 组成 基本单位： 21种 至少有一个－NH2和一个－COOH 连在同一个C原子上 核糖体 练一练 1.同一草场上的牛和羊吃了同样的草，可牛肉和羊肉的口味却有差异，这是由于（ ） A.同种植物对不同生物的影响不同 B.牛和羊的消化功能强弱有差异 C.牛和羊的蛋白质结构存在差异 D.牛和羊的亲缘关系比较远 C 2.2个氨基酸分子缩合形成二肽，并生成一分子水，这分子水中的氢来自（ ） A.羧基 B.氨基 C.羧基和氨基 D.连接在碳原子上的氢 C 练一练                                                                （1）该图中， ①表示　　　 ，③表示　　　， ⑦表示　　　 。 （2）该化合物由　　个氨基酸分子失去　　个水分子而形成，这种反应叫　　　　         反应。 （3）该化合物含有　　 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　　　 决定的。 —C NH2 H H —C— O N— H C— CH3 H COOH —C— O N— H C— H CH2 C O NH2 —C— O N— H H CH2 C COOH ① ② ③ ④ ⑥ ⑤ ⑦ ⑧ ⑨ 3、根据上面图解，回答问题： 氨基 肽键 羧基 四肽(多肽) 三 四 脱水缩合 R基 三 $$