第2章 第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者 课件2-2024-2025学年高中生物必修1 分子与细胞同步课件PPT（人教版2019）

第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者 第2章 组成细胞的分子 生物 教学目标 ①科学思维：概述蛋白质的功能,认同蛋白质是生命活动的主要承担者。 ②科学思维：归纳总结氨基酸的结构通式和特点。 ③科学思维：说出氨基酸形成蛋白质的过程。 ④科学思维：学会氨基酸形成蛋白质过程中相关公式的推导。 ⑤生命观念：阐述蛋白质结构多样性的原因,认同生物体结构和功能相适应的观点。 教学重难点 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。 难点： 1.氨基酸形成蛋白质的过程。 2.蛋白质结构和功能多样性的原因。 导入新课 问题思考 以下五种早餐食谱哪种更合理? 方案一：鲜牛奶、鸡蛋、面包、炒绿叶菜。 方案二：小馒头、咸鸭蛋、豆腐干、鲜橙、豆浆。 方案三：全麦面包两至三片、一个熟鸡蛋、拌黄瓜条、香肠、200毫升酸奶。 方案四：面条、咸菜条。 方案五：馒头、稀饭、清炒绿叶蔬菜、咸菜。 提示：方案一和二，营养搭配均衡，且蛋白质含量丰富，因为，蛋白质是生命活动的承担者。 一、氨基酸及其种类 新课讲授 新课讲授 1.展示模型 提示：(1)氨基酸是一种小分子有机物,氨基酸是蛋白质的基本单位。 (2)它的分子中同时含有氨基(—NH2)和羧基(—COOH)。 (3)生物体中组成蛋白质的氨基酸约有21种。 氨基酸结构模型 新课讲授 2.思考总结 提示： (1)请阅读教材P29“思考·讨论”，把4种氨基酸的相同部分用矩形画出来，不同部分分别用圆圈 画出来。 新课讲授 提示： (2)如果将4种氨基酸的不同部分用R基代替，请在下边方框中写出它们的结构通式 2.思考总结 新课讲授 (3)不同氨基酸的差异取决于哪个基团? 提示：R基。 2.思考总结 (4)组成蛋白质的氨基酸在结构上具有的特点是什么? 提示：每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基,并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。 (5)组成氨基酸的化学元素有哪些? 提示：氨基酸中都含有C、H、O、N元素,部分蛋白质还含有P、S等其他元素。 新课讲授 (6)组成人体蛋白质的氨基酸可以分为两类，能在人体细胞内合成的氨基酸被称作什么?在人体细胞内不能合成而必须从食物中获得的氨基酸被称作什么?有些食品中要添加某些氨基酸，这些氨基酸属于哪一类? 提示：非必需氨基酸；必需氨基酸；必需氨基酸。组成蛋白质的氨基酸有21种，其中8种是人体细胞不能合成的，称为必需氨基酸，这些氨基酸必须从外界环境中获取；另外13种氨基酸是人体细胞能够合成的，称为非必需氨基酸。 2.思考总结 8种必需氨基酸 二、蛋白质的结构及其多样性 新课讲授 新课讲授 氨基酸脱水缩合 氨基酸脱水缩合手动展示 新课讲授 氨基酸脱水缩合 氨基酸脱水缩合动画展示 新课讲授 思考讨论 (1)氨基酸形成蛋白质的方式叫什么?连接两个氨基酸分子的化学键叫什么?脱下的水中的氢和氧分别来自哪里?肽的名称取决于谁的个数? (2)两分子氨基酸脱水缩合的产物是什么?三个氨基酸,n个氨基酸呢? 提示： (1)脱水缩合,肽键,氢来自氨基和羧基,氧来自羧基,氨基酸个数; (2)二肽和1分子水,三肽和2分子水,多肽和(n-1)分子水; 新课讲授 思考讨论 (3)蛋白质形成过程中脱去的水分子数与形成的肽键数有什么关系? (4)形成的一条多肽链中至少有多少个氨基和羧基? 提示： (3)脱水数=肽键数; (4)一条多肽链至少含有一个氨基和一个羧基; 新课讲授 思考讨论 (5)举例说明多肽链形成蛋白质过程中形成哪些化学键? (6)由氨基酸形成蛋白质大致有哪些结构层次?蛋白质跟多肽链有什么关系? (7)由21种氨基酸组成十肽,理论上这条肽链有多少种不同的可能? 提示 (5)氢键、二硫键等; (6)氨基酸→二肽→三肽→……→多肽→蛋白质; 一条或多条多肽链盘区折叠形成一定的空间结构形成蛋白质; (7)这21种氨基酸能够组成2110种不同的多肽链。 新课讲授 结论总结 八名同学代表八种氨基酸进行角色表演，展示多肽的形成、蛋白质结构具有多样性的原因、相关计算公式(a.肽键数=氨基酸分子数-肽链数=脱去的水分子数;b.n条肽链至少有n个游离的氨基或羧基;c.蛋白质分子量)的推导。 新课讲授 结论总结 (1)n个氨基酸脱水缩合形式 1条肽链时,形成的肽键数和脱去的水分子数的关系是? 2条肽链时,形成的肽键数和脱去的水分子数的关系是? m条肽链时,多肽链中脱水数和氨基酸数、肽链数的关系? 总结规律1 ：n-1,n-2,n-m,脱去的水分子数=氨基酸数-肽链条数(肽键数=脱水数=n-m)。 新课讲授 结论总结 (2)一条肽链中至少有几个游离的氨基和几个游离的羧基? 两条肽链中至少有几个游离的氨基、几个游离的羧基? n条肽链中至少有几个游离的氨基、几个游离的羧基? 　　　 总结规律2 ：1,1,n,n;n条肽链至少有n个游离的氨基或羧基。 新课讲授 (3)蛋白质的分子量公式怎么推导? (设:n个氨基酸,m条肽链,氨基酸的平均相对分子质量是a) 总结规律3：蛋白质的分子量=na-18(n-m)。 新课讲授 结论总结 三、蛋白质结构与功能的多样性 新课讲授 新课讲授 模型制作 借助铁丝等教具模拟蛋白质空间结构的变化及对蛋白质结构的影响。 材料:细铁丝,穿孔塑料珠,白纸。 要求: (1)随意制作一条塑料珠串珠。 (2)将串珠按自己的设想作成不同的造型。 (3)各组间进行比较。 用10种颜色的穿孔塑料珠和细铁丝组装氨基酸脱水缩合形成的多肽模型(每组10种颜色,每种颜色各2个,共20个)。 新课讲授 思考讨论 (1)各组所制作的珠链中，珠子的种类和数目一样时，珠链一样吗?若不同，原因是什么? (2)将串珠按自己的设想做成不同的造型并进行比较，形状是否相同，说明了什么? 提示： （1）不一定，不同珠子的排列顺序可能不同； （2）形状不一定相同。 新课讲授 思考讨论 蛋白质结构具有多样性的原因？ 穿孔塑料珠组装成的工艺品 提示：直接原因有:蛋白质中氨基酸的种类不同、氨基酸的数目不同、氨基酸的排列顺序不同、蛋白质的空间结构不同。 新课讲授 蛋白质的主要功能有哪些?举例说明。 思考讨论 分类 功能 举例 结构蛋白 功能 蛋白 新课讲授 蛋白质的主要功能有哪些?举例说明。 思考讨论 分类 功能 举例 结构蛋白 构成细胞和生物体结构的重要物质 染色体上的蛋白质、头发、肌肉、蛛丝 功能 蛋白 催化作用 催化细胞内各种生化反应 绝大多数酶，如唾液淀粉酶等 运输作用 某些蛋白质具有运输功能 细胞膜上的载体蛋白、血红蛋白等 调节作用 对细胞和生物体的生命活动有重要的调节作用 某些激素，如胰岛素、生长激素等 免疫作用 对侵入人或高等动物体内的抗原物质有破坏作用 抗体（免疫球蛋白）等 新课讲授 思考讨论 总结：(1)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。 (2)结构与功能相适应的生物学观点。(3)与社会的联系——蛋白质的变性。 新课讲授 核心归纳 1．氨基酸结构通式的分析 新课讲授 2．“两看法”判断组成蛋白质的氨基酸 核心归纳 新课讲授 核心归纳 3．“两看”法分析多肽 新课讲授 核心归纳 4．辨析蛋白质的变性和水解的区别 (1)变性： 是由于高温、过酸、过碱、重金属盐等因素导致的蛋白质的空间构象发生了不可逆的变化，肽链变得松散，丧失了生物活性，但是肽键一般不断裂。 (2)水解： 在蛋白酶作用下，肽键断裂，蛋白质分解为短肽和氨基酸。水解和脱水缩合的过程相反。 【练习1】 当堂训练 下列选项中不能作为“蛋白质是生命活动的主要承担者”证据的是(　　) A．胃蛋白酶起催化作用 B．血红蛋白能运输氧气 C．性激素能促进生殖器官的发育 D．肌肉的成分主要是蛋白质 C 【练习2】 当堂训练 蛋白质是目前已知结构最复杂，功能最多样的分子。下列有关蛋白质的叙述，不正确的是(　　) A．生物体的很多结构，如肌肉、头发、羽毛等的主要成分都是蛋白质 B．血红蛋白能够运输氧气，说明蛋白质具有运输的功能 C．在新冠肺炎自愈者的体内，发现了抗体的存在，说明蛋白质具有免疫功能 D．总体来说，蛋白质具有催化、免疫、运输、遗传等功能 D 【练习3】 当堂训练 在下列分子中，属于组成生物体蛋白质的氨基酸是(　　) A．①②④ B．①④⑤ C．①③⑤ D．②③⑤ C 【练习4】 当堂训练 下图所示为某多肽化合物，关于其组成部分数目的判断，错误的是(　　) A．1个氨基 B．2个羧基 C．2个肽键 D．3种R基 D 【练习5】 当堂训练 在胰岛B细胞中先合成胰岛素原，胰岛素原再通过蛋白酶的水解作用，生成胰岛素(如图)；胰岛素原水解所需的水分子中的氢用于(　　) A．形成—SH和—OH B．形成—NH2和—COOH C．形成—NH2、—COOH和—SH D．形成—COOH和连接碳的—H B 下图为牛胰岛素结构图，该物质中—S—S—是由两个—SH脱去两个H形成的。下列说法正确的是(　　) A．牛胰岛素含有50个肽键 B．牛胰岛素中至少含有2个—NH2和2个—COOH C．牛胰岛素水解产物含有21种不同的氨基酸 D．牛胰岛素形成时，减少的相对分子质量为882 B 当堂训练 【练习6】 如图为某蛋白质的结构示意图，其中“—S—S—”为由两个“—SH”(巯基)构成的二硫键，其作用是连接两相邻肽链。若该蛋白质分子共由m个氨基酸组成，则形成一个该蛋白质分子时生成的水分子数和减少的相对分子质量分别为(　　) A．(m－3)，18(m－3)＋4 B．(m－4)，18(m－4) C．(m－2)，18(m－2)＋4 D．m ， 18m C 当堂训练 【练习7】 某蛋白质由124个氨基酸组成，其中有8个-SH，在肽链形成空间结构（如下图）时，生成4个二硫键（-S-S-），若氨基酸平均分子量为125，则该蛋白质的分子量约为（   ）。 A. 13278 B. 13286 C. 13294 D. 15500 A 当堂训练 【练习8】 【练习9】 我国中科院上海生化所于1982年5月合成了一种具有镇痛作用而又不会像吗啡那样使病人上瘾的药物——脑啡肽，如图是该物质的结构简式。脑啡肽的合成采用的是蛋白质工程技术，这是生物发展在分子水平上的又一突破。请根据此化合物的结构分析回答： 当堂训练 当堂训练 (1)该化合物有________个氨基和________个羧基。 (2)该化合物是由________个氨基酸失去________分子水而形成的，这样的反应叫作____________，该化合物叫______肽。在形成时，相对分子质量减少了________。 1 1 5 4 脱水缩合　 五 72 (3)脑啡肽水解后可产生________种氨基酸，造成氨基酸种类不同的原因是_____________。 (4)其基本单位的结构通式为： 4 R基的不同 课堂小结 作业布置 1.完成教材P32课后练习。 谢谢大家 $$