2.4蛋白质是生命活动的主要承担者课件-2025-2026学年高一上学期生物人教版必修1

第二章第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者 蛋白质是细胞中含量最多的有机物，我们每天需要摄入650g左右富含蛋白质的食物。 想一想：哪些食品富含蛋白质? 想一想：如何验证这些食物含蛋白质？ 用双缩脲试剂检测，产生紫色反应。 蛋白质是生命活动的主要承担者 衡阳市第八中学 高一生物备课组 问 题 探 讨 阅读教材P28，举例说出蛋白质承担怎样的功能？ 细胞中的化学反应离不开酶的催化。绝大多数酶都是蛋白质(图为胃蛋白酶结晶)。 催化 有些蛋白质具有运输功能(图为血红蛋白示意图，能运输氧)。 运输 有些蛋白质有免疫功能。人体内抗体是蛋白质，可以帮助人体抵御病菌和病毒等抗原侵害。 免疫 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。例如，肌肉、头发、羽毛、蛛丝等的成分主要是蛋白质(图为肌肉纤维)。 结构 有些蛋白质能够调节机体生命活动，如胰岛素(图中黄色区域的部分细胞分泌胰岛素)。 调节 蛋白质的功能 1.1 衡阳市第八中学 高一生物备课组 基 础 梳 理 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。 胶原蛋白线 传统缝合线 纤细 强韧 可吸收 胶原蛋白手术缝合线有哪些特点？ 手术缝合线的胶原蛋白被分解为氨基酸才可以被人体吸收。 衡阳市第八中学 高一生物备课组 问 题 探 讨 非必需氨基酸： 必需氨基酸： 组成人体蛋白质的21种氨基酸 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 共13种，人体细胞能够合成的氨基酸 共8种，人体细胞不能合成的氨基酸 （甲 携 来 一 本 亮 色 书） 氨基酸的种类： 21种 （婴儿9种，组氨酸） 蛋白质的基本组成单位—氨基酸 1.2 衡阳市第八中学 高一生物备课组 基 础 梳 理 观察氨基酸的分子结构，概括氨基酸结构通式 蛋白质的基本组成单位—氨基酸 1.2 衡阳市第八中学 高一生物备课组 基 础 梳 理 6 R 氨基 羧基 侧链基团：决定氨基酸的种类 O C OH C H H H N 中心碳原子 氢原子 简写： R H H2N—C—COOH 至少含一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH) 都有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH)连在同一碳原子上 R基中也可能含有氨基（—NH2）或羧基（—COOH） ①结构通式 ②结构特点 衡阳市第八中学 高一生物备课组 组成人体蛋白质的氨基酸种类共有21种。 氨基酸的元素组成是____________。 C、H、O、N，有的还有S、Se SeH 衡阳市第八中学 高一生物备课组 1.判断下列分子是不组成蛋白质的氨基酸？如果是的话，R基是什么？ C COOH CH3 HOOC H C NH2 CH3 H2N H C H HOOC H CH2 NH2 C NH2 HOOC H CH2 NH2 CH NH2 HOOC CH NH2 HOOC 1 2 3 4 5 2.甲硫氨酸的R基是—CH2—CH2—S—CH3，它的分子式是 A.C5H11O2NS B.C3H7S C.C4H11O2S D.C5H10O2N √ 衡阳市第八中学 高一生物备课组 氨基、羧基、R基的书写 ①正确的格式：—NH2、—COOH、—R(千万不要忘记在原子团前面加“—”)。 避免两种错误格式 a.写成NH2、COOH、R。 b.写成NH3、—NH3、HCOOH等。 ②氨基和羧基不同表达形式的辨别 衡阳市第八中学 高一生物备课组 2 3.选出构成蛋白质的氨基酸 衡阳市第八中学 高一生物备课组 1.含量:占细胞干重最重 2.组成元素:C、H、O、N,某些蛋白质中还含　 　有S、Fe、Se等, 蛋白质中N含量约占蛋白质的16%。 人血红蛋白分子式：C3032H4816O872N780S8Fe4 3.相对分子质量:很大，属大分子化合物。 一、蛋白质的组成： 4.蛋白质的基本单位:氨基酸 1.氨基酸如何形成蛋白质？ 阅读教材P30-31，合作探究： 衡阳市第八中学 高一生物备课组 利用下列氨基酸写出脱水缩合形成二肽过程 活动: H2O 肽键 － OH ‖ O －C－C R2 H － － －N H － －C －C R1 H2N H － － ‖ O OH － H 衡阳市第八中学 高一生物备课组 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 脱水缩合 三肽 脱水缩合过程 2.1 三肽如何形成？ 衡阳市第八中学 高一生物备课组 不限数量的三种氨基酸可形成多少种三肽？ 三个不同种氨基酸可形成多少种三肽？ 体内21种常见氨基酸，能形成多少种n肽？ —COOH —COOH H2N— H2N— 33=27 对比你周围的同学，写出来的肽与你写的相同吗？ 活动: 不同；氨基酸的种类、数目、排列顺序不同 3✖2✖1=6 21n 衡阳市第八中学 高一生物备课组 从氨基酸到蛋白质大致结构层次 氨基酸之间脱水缩合形成肽链 1 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 一条肽链的特定区域进行有规律的盘曲、折叠 2 蛋白质的形成 2.2 衡阳市第八中学 高一生物备课组 种类 数量 排列顺序 结构多样 种类繁多 氨基酸 肽链： 功能多样 决 定 功能蛋白 结构蛋白 (组成细胞和生物体) ________ (蛋白质类激素) ________ (大多数酶) ________ (载体蛋白) ________ (抗体) 调节 催化 运输 免疫 ________ (糖蛋白) 识别 蛋白质结构多样性的原因 2.3 盘曲折叠方式 衡阳市第八中学 高一生物备课组 结构异常导致功能异常：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。 正常血红蛋白的肽链和正常红细胞 异常血红蛋白的肽链和镰状红细胞 运输氧的能力会大为减弱 结构决定功能 例如： 衡阳市第八中学 高一生物备课组 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 导致变性的因素：高温、强酸、强碱、重金属离子 变性 肽键断裂，蛋白质分解为短肽或氨基酸 水解 氨基酸顺序 ，肽键 ， 空间结构 ，功能 。 不变 不变 改变 改变 蛋白质的盐析、水解和变性 衡阳市第八中学 高一生物备课组 21 教材隐性知识 源于必修1 P32“与社会的联系”①熟鸡蛋更容易消化的原因是___ _________________________________________________________。 ②蛋白质变性后还可用双缩脲试剂检测吗？并说明理由：_______ _______________________________________________________。 高 温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，容易被蛋白酶水解 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 衡阳市第八中学 高一生物备课组 1.(2023·江苏宿迁高一期末)下列对如图所示化合物的分析，正确的是 A.形成过程中失去了4分子水 B.游离的氨基和羧基各1个 C.有4种不同的侧链基团 D.由4个氨基酸脱水缩合而成 √ 衡阳市第八中学 高一生物备课组 2.(2023·山东济宁高一期中)迁徙的鸟类，长途跋涉不迷路与其体内的磁受体蛋白(MagR)有关，MagR复合物能感应到微弱的地球磁场，并沿着地球磁场方向排列。下列叙述不正确的是 A.MagR蛋白的元素组成至少有4种 B.MagR蛋白经高温处理后也能与双缩脲试剂发生作用产生紫色反应 C.MagR结构的特异性主要体现在氨基酸的种类、数量、排列顺序及氨基 酸的空间结构上 D.MagR蛋白可能由21种氨基酸组成 √ 衡阳市第八中学 高一生物备课组 一、蛋白质中的氨基酸数（n）、肽链数（m）肽键、脱去水分子数 1.肽键数 = 脱去水分子个数 = 氨基酸数－1 2.环肽中肽键数 = 脱去水分子数 = 氨基酸数 例2.一条肽链有145个肽键，形成这条肽链的氨基酸分子数是 ，它们在缩合过程中生成的水分子数是 。 = 氨基酸数－肽链数 146 145 衡阳市第八中学 高一生物备课组 25 二、多肽中的氨基、羧基数目 1.每条多肽链中至少有一个氨基和一个羧基。 2.氨基/羧基数 = 肽链数+R基中氨基/羧基数 例1. 一个蛋白质分子有二条肽链构成，共有266个氨基酸组成，则这个蛋白质分子至少含有的氨基和羧基数目分别是 。 m条肽链至少含有m个—NH2和m个—COOH 2，2 衡阳市第八中学 高一生物备课组 26 【补偿训练】现有氨基酸800个，其中氨基总数为810个，羧基总数为808个，则由这些氨基酸合成的含有2条肽链的蛋白质共有肽键、氨基和羧基的数目分别为（ ） A．798、2和2 B．798、12和10 C．798、1和1 D．798、11和9 衡阳市第八中学 高一生物备课组 27 三、蛋白质的相对分子质量 1.失去水分子量 = （ n - m ）* 18 2.蛋白质分子量 = 氨基酸分子量-脱去水分子量 = na - （ n - m ）* 18 例3. 某蛋白质分子含有n个氨基酸，m条肽链，氨基酸平均分子量为a，求该蛋白质的相对分子量。 衡阳市第八中学 高一生物备课组 28 【补偿训练】如图表示一个由200个氨基酸构成的蛋白质分子，下列叙述错误的是（ ） A．该蛋白质分子中含有198个肽键 B．该蛋白质分子中至少含有3个游离的氨基 C．参与构成蛋白质分子的氨基酸中至少有200个氨基 D．合成该蛋白质分子的过程中，相对分子质量减少了3568 多肽链之间也能形成肽键；每形成一个二硫键“-S-S-”，脱去了2个H 衡阳市第八中学 高一生物备课组 29 某直链多肽的分子式为C22H34O13N6，其水解后共产生下列3种氨基酸，它们的结构式如图所示，请据图回答下列问题： 该多肽是 肽化合物，该多肽彻底水解需要 个水分子参与，水解后可得到 个甘氨酸， 个丙氨酸， 个谷氨酸。 1.N原子数=肽键数+肽链数+R基上的N原子数=氨基酸中N原子总数 2.O原子数=肽键数+2*肽链数+R基上的O原子数=氨基酸中O原子总数-脱去水分子数 六 5 2 1 3 3.C原子数=氨基酸中C原子总数 四、蛋白质中含有N、O原子数 衡阳市第八中学 高一生物备课组 30 计算四：蛋白质/多肽中C、O、H、N原子的计算规律 角度一：从多肽链的结构来进行分析 角度二：从蛋白质的形成过程来进行分析 H C R1 —C NH2 —C— O N— H C— H R2 —C— —N H R3 OH CO H O （三肽） 氧原子数=n+m+R基中氧原子 氮原子数=n+R基中氮原子 碳原子数=2n+R基中碳原子 氢原子数=2n+2m+R基中氢原子 补偿训练 有蛋白质含有俩条肽链，由12个氨基酸组成，分子式为CXHYOWNZS(Z>12，W>14)，这条多肽链经过水解后的产物中有5种氨基酸：半胱氨酸(C3H7O2NS)、丙氨酸(C3H7O2N)、天冬氨酸(C4H7O4N)、赖氨酸(C6H14O2N2)、苯丙氨酸(C9H11O2N)。水解产物中天冬氨酸的数目是 A.(Y＋12)个 B.(Z＋13)个 C.(W－14)/2个 D.(W－13)/2个 某50肽中有丙氨酸(R基为—CH3)4个，现脱掉其中的丙氨酸(相应位置如图所示)，得到4条多肽链和5个氨基酸(脱下的氨基酸均以游离态正常存在)。下列有关叙述错误的是 A.该50肽水解得到的几种有机物比原50肽增加了8个氧原子 B.若将得到的5个氨基酸缩合成5肽，则有5种不同的氨基酸序列 C.将新生成的4条多肽链重新连接成一条长链，则将脱去3个H2O D.若除去丙氨酸的部分再连接成一条长链，则比50肽减少12个氢原子 D 33 已知21 种氨基酸的平均相对分子质量是a，现有某蛋白质分子由n 条多肽链组成，相对分子质量为b，求此蛋白质分子中的肽键数 B 取某条多肽链415克，在一些酶的作用下彻底水解后重505克，且氨基酸的平均相对分子质量为100，则这条多肽链可能由多少个氨基酸组成 A.605 B.204 C.101 D.100 C 如图所示，一分子的胰岛素原切去C肽(图中箭头表示切点)可转变成一分子的胰岛素(图中数字表示氨基酸序号)。下列分析正确的是 A.胰岛素分子具有50个肽键，合成它的过程中共脱去50分子水 B.胰岛素分子含有一个游离的氨基和一个游离的羧基 C.沸水浴时肽键断裂导致胰岛素生物活性的丧失 D.理论上可通过测定C肽的含量间接反映胰岛B细胞的分泌功能 √ 【能力提升】（不定项）N个氨基酸组成M个肽，其中有Z个是环状肽，据此分析下列表述正确的是（ ） A.M个肽一定含有的元素是C、H、O、N，不含有S B.M个肽至少含有的游离氨基数和游离羧基数均为M-Z C.将这M个肽完全水解为氨基酸，至少需要N-M+Z个水分子 D.这M个肽至少含有N-M+Z个氧原子 BC 衡阳市第八中学 高一生物备课组 37 【能力提升】假如酶1作用于苯丙氨酸（C9H11NO2）羧基端的肽键，酶2作用于赖氨酸（C6H14N2O2）两侧的肽键。某四十九肽分别经酶1和酶2作用后的情况如图所示。下列叙述正确的是 A.此多肽中含有3个苯丙氨酸、2个赖氨酸 B.苯丙氨酸位于四十九肽的第16、30、48位 C.短肽D.E与四十九肽相比，O增加了1，N减少了2 D.适宜条件下酶1和酶2同时作用于此多肽，可形成5条短肽和2个氨基酸 衡阳市第八中学 高一生物备课组 38 $$