【情境课堂】2.4 蛋白质是生命活动的主要承担者-【情境课堂】2024-2025学年高一生物同步教学课件（人教版2019必修1）

蛋白质是生命活动的主要承担者 第二章 第4节 第二章 组成细胞的分子 本节聚焦 怎样理解蛋白质是生命活动的主要承担者？ 氨基酸的结构有什么特点？ 为什么细胞中蛋白质的种类如此多样？ （1.5课时） 情 境 1 “看看--旧新闻” 2004年的安徽阜阳奶粉事件是因为奶粉中严重缺乏蛋白质，导致婴儿严重营养不良而出现头部水肿 ——“大头娃娃”； 后来，以三鹿为代表的众多商家往奶粉中添加“三聚氰胺”，达到提高蛋白质的“检测量”的阴谋！ 2008年，三聚氰胺毒奶粉事件全面爆发！ 为什么奶粉中的蛋白质如此重要？ 蛋白质是生命活动的主要承担者！ 细胞的各项生命活动都离不开蛋白质！ 探索新知 一 蛋白质的功能 1.口腔中含有唾液淀粉酶，因此米饭（淀粉）在口腔中咀嚼,会感到甜。 2.头发燃烧有股味道,这股味道是什么物质散发出来的呢? 3.人体成熟的红细胞（含血红蛋白）能运输氧气。 4.为了预防流感,我们可以去医院接种预防针（免疫球蛋白）。 5.糖尿病病人需要注射胰岛素（属于蛋白质）才能把血糖降到正常水平。 【探索新知1】 一、蛋白质的功能 【任务①】 结合教材，说出以下实例体现了蛋白质的什么功能？ 糖尿病患者注射胰岛素 血红蛋白运输氧气 催化作用 结构蛋白 运输功能 免疫功能 调节功能 结构 调节 免疫 运输 催化 【探索新知1】 一、蛋白质的功能 归纳总结 “催狗运面条” 情 境2 从某些动物组织中提取的胶原蛋白，可以用来制作手术缝合线。手术后过一段时间，这种缝合线就可以被人体组织吸收，从而避免拆线的痛苦。 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？ 因为组成动物和人体的胶原蛋白是相似的 蛋白质分解成氨基酸 探索新知 二 蛋白质的基本组成单位 【探索新知2】 二、蛋白质的基本组成单位——氨基酸 【任务①】 观察教材P29中给出的4种氨基酸的结构式并回答： 1.氨基酸的元素组成有哪些？ 2.氨基酸的在结构有什么共同的特点？ 氨基酸这一名词与其分子结构又怎样的对应关系？ 3.写出氨基酸的结构通式（能默写），哪个基团决定氨基酸的种类？ 主要有C、H、O、N…… C H H2N H C O OH CH3 C H H2N C O OH CH CH3 CH3 CH2 C H H2N C O OH CH CH3 CH3 C H H2N C O OH 甘氨酸 缬氨酸 亮氨酸 丙氨酸 构成蛋白质的氨基酸的结构通式： 【探索新知2】 二、蛋白质的基本组成单位——氨基酸 C H H2N COOH R 氨基 羧基 侧链基团 每种氨基酸至少含有一个 和一个 ，且都有一个氨基和一个羧基连接在 。 各种氨基酸的区别在于R基的不同！ 氨基（—NH2） 羧基（—COOH） 同一个碳原子上 R基也可能含有氨基和羧基，此时没有计入 中心碳原子 C H R NH2 COOH 【探索新知2】 二、蛋白质的基本组成单位——氨基酸 对点训练 对点训练 对点训练 对点训练 对点练习 （教材P32）3.下列物质中，属于构成蛋白质的氨基酸的是（ ） A 【探索新知2】 二、蛋白质的基本组成单位——氨基酸 1.什么是必需氨基酸和非必需氨基酸？ 与社会的联系 1 ①必需氨基酸（8种）： ②非必需氨基酸（13种）： 人体细胞可以合成。 （谐音：笨 蛋 来 宿 舍 晾 凉 鞋） 人体细胞不能合成，必需从外界环境中获取。 2.（课后拓展）在评价各种食物中蛋白质成分的营养价值时，应格外注重哪一类氨基酸的种类和数量？为什么？挑食对吗？ 必需氨基酸 情 境3 头发的主要成分是蛋白质。 那么，直发如何变身卷发？ “看看头发变身” 探索新知 三 蛋白质结构及其多样性 C H R1 H2N C O OH 1.氨基酸之间的结合方式叫做？ 连接两个氨基酸的化学键叫做？ 2.什么是多肽？什么是肽链？（P30） H H2O H N C H R2 C O OH H H2O H N C H R3 COOH 二肽 肽键 三肽 肽键 脱水缩合 由几个氨基酸构成，就称为几肽 【探索新知3】 三、蛋白质的结构及其多样性 【任务①】 观察下列氨基酸之间的结合方式，结合课本回答： 肽键 1.肽链形成过程中，失去的水分子中的氢和氧元素的来源分别是哪个基团？ 失去的H2O中的氢来自氨基和羧基，氧来自羧基。 2.氨基酸脱水缩合产生的一条多肽链中，氨基数和羧基数是多少? 一条肽链至少含一个氨基和一个羧基，分别在肽链的两端，多余的氨基和羧基分布在R基中 【探索新知3】 三、蛋白质的结构及其多样性 【任务②】 观察以下多肽链的模式图，并结合脱水缩合过程，作出分析： 3.氨基酸、肽链、形成的水分子、肽键的数量关系是怎样的？ 氨基酸数－肽链数＝形成的水分子数＝肽键数 （教材P32拓展）2.某种脑啡肽具有镇痛作用，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。 （3）上图中的氨基酸顺序发生了改变，还会具有脑啡肽的功能吗? 为什么？ 5 4 4 不能，因为氨基酸的排列顺序决定了脑啡肽的功能。 对点练习 如图：人体血红蛋白分别由两条α链和两条β链构成 氨基酸之间脱水缩合形成肽链 1 一条肽链的特定区域进行有规律的盘曲、折叠 2 肽链进行进一步盘绕形成一定的空间结构 3 四条肽链聚集形成复杂空间结构 4 【探索新知3】 三、蛋白质的结构及其多样性 【任务③】 观察下图，回答P31思考与讨论中的问题： 为什么肽链能够折叠？空间结构靠什么维持？ 【探索新知3】 三、蛋白质的结构及其多样性 【任务③】 观察下图，回答P31思考与讨论中的问题： ①由于肽链上不同氨基酸之间能形成氢键等，从而使得肽链能盘曲、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质分子。 ②许多蛋白质分子含有两条或多条肽链，它们通过一定的化学键如二硫键结合在一起，这些肽链形成更为复杂的空间结构。 1.从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次？ 2.进入人体消化道的蛋白质食物，要经过哪些消化酶的作用才能分解为氨基酸？这些氨基酸进入人体细胞后，需经过怎样的过程才能变为人体的蛋白质？人体中的蛋白质和食物中的蛋白质会一样吗？ 氨基酸→二肽→三肽→……→多肽→ 一条或几条多肽链盘曲折叠形成蛋白质 【探索新知3】 三、蛋白质的结构及其多样性 【任务③】 观察下图，回答P31思考与讨论中的问题： 蛋白质 胃蛋白酶 肠肽酶 胰蛋白酶 多肽 氨基酸 初步水解 彻底水解 3.如果用21个不同的字母代表21种氨基酸，若写出由10个氨基酸组成的长链，可以写出多少条互不相同的长链？ 【探索新知3】 三、蛋白质的结构及其多样性 【任务③】 观察下图，回答P31思考与讨论中的问题： 2110 （提示：一个蛋白质分子往往含有成百上千个氨基酸） 试着说出蛋白质种类多种多样的原因？ 氨基酸数目、种类、排列顺序不同，并且肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千变万化，因此，蛋白质结构及其多样！ 蛋白质功能多样 决定 与社会的联系 2 在镰状细胞贫血中，血红蛋白的谷氨酸被缬氨酸取代，形成的异常的血红蛋白直接造成了红细胞的异常。 结构决定功能 【探索新知3】 三、蛋白质的结构及其多样性 结构异常导致功能异常案例 人类很多疾病和肽链的折叠错误有关，如阿尔兹海默病、帕金森病…… 【探索新知3】 三、蛋白质的结构及其多样性 与社会的联系 3 1.为什么吃熟鸡蛋和熟肉更容易消化？ 高温使蛋白质的空间结构变得伸展、松散，容易被蛋白水解。 卷曲、紧密 伸展、松散 2.加热、加酸、加酒精为什么可以达到消毒灭菌的目的？ 这些因素引起细菌和病毒的蛋白质变性。 3.蛋白质变性后还可用双缩脲试剂检测吗？并说明理由： 能，因为蛋白质变性后空间结构改变，并没有破坏氨基酸之间的肽键。 组成元素 C、H、O、N（P、S） 导致 氨基酸 种类：21种 必需氨基酸：8种 非必需氨基酸：13种 通式： C H H2N COOH R 特点：至少有一个－NH2和一个－COOH 连在同一个C原子上 脱水缩合 多肽 氨基酸种类、数目、排列顺序不同 肽链盘曲折叠形成的蛋白质空间结构不同 盘曲折叠 蛋白质 结构多样性 功能多样性 组成细胞结构、催化、运输、信息传递、防御功能 决定 生物大分子 水解 断肽键 需要水 和酶 C2H4O2NR 脱水数=肽键数=氨基酸数—肽链数 本节思维导图 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( ) 烧牛肉 B.烤甘薯 C. 馒头 D.米饭 √ × × √ A 教材P32 练习与应用 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 B （拓展应用）1.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。 食物中的蛋白质是大分子有机物，它们都要被消化成细胞可以吸收的小分子物质才能被人体吸收，这些小分子都要在人体细胞内重新合成不同的蛋白质在人体内执行不同的功能。 教材P32 练习与应用 $$