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 组成细胞的分子 第四节 蛋白质是生命活动的主要承担者 我们今天 1 一、学习目标： 二、重点、难点： 1.归纳概括氨基酸的结构通式和特点， 说出氨基酸脱水缩合形成多肽或蛋白质的过程。 2.概述蛋白质的结构和功能。 3.阐明蛋白质是生命活动的主要承担者， 认同蛋白质与人体营养、健康等关系密切。 1.概述蛋白质的主要功能。 2.说明氨基酸的结构特点及其种类。 3.描述氨基酸脱水缩合形成蛋白质的过程。4.阐明蛋白质结构及其多样性。 问题探讨： 运动员或者健身达人为什么都会食用蛋白粉？蛋白质承担着怎样的功能呢？ （1）大豆制品； （2）奶类制品；（3）肉蛋类食品。 蛋白质的功能 1 2 蛋白质的基本单位——氨基酸 蛋白质的结构及其多样性 3 第四节 蛋白质是生命活动的主要承担者 相关计算 4 课后习题 5 蛋白质的功能 1 2 蛋白质的基本单位——氨基酸 第一课时 蛋白质是生命活动的主要承担者 自主预习，课本P28-P30,2min,完成以下问题： 1、蛋白质的功能？ 2、蛋白质的基本单位？ 3、氨基酸的结构具有哪些共同特点？ 种类有哪些？ 第一课时 蛋白质是生命活动的主要承担者 ①结构蛋白：是构成细胞和生物体的重要物质， （大部分） 如肌球蛋白、肌动蛋白等 ②催化蛋白：起生物催化作用，如绝大多数酶 ③运输蛋白：如血红蛋白、细胞膜上的载体 ④调节蛋白：如胰岛素和生长激素等 ⑤免疫蛋白：免疫过程中产生的抗体 可以说，细胞的各项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。 胰腺 胰岛 抗体蛋白 许多抗体蛋白分子都是Y形 精讲释疑： 一、蛋白质的功能 抗原 抗体可变区 抗原 抗体 不能，蛋白质是生物大分子要经过消化，水解为氨基酸才能被人体吸收 思考：蛋白质可以直接被人体吸收吗？ 二、蛋白质的基本组成单位——氨基酸 likezhisheng 1、基本单位： 2、在人体中，组成蛋白质的氨基酸有 必需氨基酸（8种）： 非必需氨基酸（13种）： 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 3、根据能否在人体内合成 谐音记忆：甲携来一本亮色书 氨基酸 21种 人体细胞能够合成的氨基酸。 人体不能合成，必须从外界获取的氨基酸。 甘氨酸 缬氨酸 丙氨酸 亮氨酸 氨基 氨基 氨基 氨基 羧基 羧基 羧基 羧基 分析：下面四种氨基酸都有的组成元素是什么？结构有哪些共同的特点？ 二、蛋白质的基本组成单位——氨基酸 likezhisheng 一定有C、H、O、N，有的含S等 4、元素组成： 5、结构通式： 侧链基团 决定氨基酸种类 和理化性质 R基中也可能含有氨基（—NH2）或羧基（—COOH） 简写： R H H2N—C—COOH 6、结构特点： H2N 氨基 C OH O 羧基 C H R 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。 二、蛋白质的基本组成单位——氨基酸 likezhisheng 可以把氨基酸分子比喻成人，两只手分别代表氨基和羧基，两条腿代表氢，头代表R基，躯干代表中心碳原子。 二、蛋白质的基本组成单位——氨基酸 likezhisheng 判断下列分子是不是氨基酸？如果是的话，R基是什么，共有的分是什么？ 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 × × × √ √ 每种氨基酸至少都含有一个氨基和一个羧基，并连接在同一个碳原子上。部分氨基酸分子中含有一个以上的氨基或羧基，多出来的氨基或羧基位于R基上。 即学即练： likezhisheng 1、蛋白质是生物体主要的能源物质。（ ） 2、蛋白质是构成细 胞结构的重要物质。（ ） 3、所以激素的化学本质都是蛋白质。（ ） 4、生物体中主要储存能量的物质是糖类（ ） 5、氨基酸之间的差异是由R基引起的。（ ） 6、每种氨基酸不一定只含有一个氨基和一个羧基。（ ） 7、有些氨基酸不能在人体细胞内合成。（ ） 达标训练： ✓ × ✓ × ✓ × ✓ likezhisheng 1. 关于生物体内组成蛋白质的氨基酸的叙述，不正确的是(　　) A. 一个氨基酸可以含有多个氨基或羧基 B. 不是所有氨基酸都能在人体细胞中合成 C. 氨基酸是蛋白质分子的基本单位 D. 合成蛋白质所必需的氨基酸称为必需氨基酸 解析：D项，必须氨基酸是指人体自身不能合成，只能从外界环境获取 D 达标训练： 2.下列关于蛋白质及其功能的叙述中，错误的是(　　) A. 抗体与机体的免疫密切相关，长期营养不良会导致免疫力下降 B. 大部分蛋白质具有催化功能 C. 蛋白质可以在细胞之间传递信息，调节生命活动 D. 血红蛋白能够运输氧气，说明蛋白质具有运输功能 B 解析：B项，大部分蛋白质是结构蛋白，酶才具有催化功能(含量较少) 达标训练： 这与蛋白质的组成和结构有关吗？ 1010～1012种 蛋白质功能多种多样 蛋白质种类多种多样 21种氨基酸是怎么形成1010—1020种蛋白质的呢？ 自主预习，课本P30-P32,3min,完成以下问题： 1、氨基酸的结合方式？ 2、蛋白质的形成？ 3、蛋白质多样性的原因？ 第二课时 蛋白质是生命活动的主要承担者 蛋白质的结构及其多样性 3 + 脱水缩合 H2O + 肽键 一个氨基酸分子上的羧基(-COOH)和另一个氨基酸分子上的氨基(-NH2). 相连接，同时脱去一分子的水，这种结合方式叫做 。 连接两个氨基酸分子的化学键叫 。 由两个氨基酸通过缩合而成的化合物，叫做 。 脱水缩合 肽键 二肽 二肽 一、蛋白质的结构： 肽键结构式： —NH—CO— 1.氨基酸的结合方式： 一、蛋白质的结构： + 脱 缩水 合 H2O + 三肽 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 。 多肽 肽链 1.氨基酸的结合方式： 肽键 肽键 氨基酸仅通过脱水缩合的方式就可以形成蛋白质吗？ ①氨基酸之间 脱水缩合 形成肽链 ②肽链中的氨基酸之间能够形成 等，从而使得肽链能 、 ， 形成具有一定空间结构的蛋白质分子。 氢键 盘曲 折叠 多肽 脱水缩合 核糖体 蛋白质 盘曲折叠 内质网、高尔基体 氨基酸 蛋白质是由一条肽链构成的吗？若不是，怎么构成？ 2.蛋白质的形成： 03 ③许多蛋白质分子都含有 条肽链，它们通过一定的化学键， 如： 相互结合在一起。这些肽链不呈直线，也不在同一个平面上， 而是形成更为复杂的空间结构。 两条或多 二硫键 -SH + HS-→ 二硫键是如何形成的？ -S-S-(二硫键) + 2H -SH 巯(qiu)基 -S-S- 二硫键 2.蛋白质的形成： :由两个氨基酸缩合而成的化合物。 :由多个氨基酸缩合而成的，含有多个肽键的化合物， 通常呈 结构 :蛋白质的基本组成单位。 蛋白质：具有一定的 。 二肽 链状 氨基酸 多肽 脱水缩合 脱水缩合 盘曲、折叠 空间结构 水解 水解 2.蛋白质的形成： ◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇ ◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎ ①氨基酸种类不同 ②氨基酸数目不同 ◇-◇-◇-◇-◇-◇ ◇-◇-◇-◇ ③氨基酸排列顺序不同 ◇-◇-◎-◎- ◇-◇-◎-◎ ◎-◎- ◇-◇ -◎-◇-◇-◎ ④肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同 蛋白质结构极其多样 蛋白质种类极其多样 蛋白质功能极其多样 二、蛋白质的多样性原因： 蛋白质在某些 和 因素作用下其特定的 被破坏， 从而导致其 的改变和 的现象。 该过程 。（“可逆”或“不可逆”） 物理 化学 高温、强酸、强碱、重金属盐、紫外线等 空间构象 理化性质 生物活性丧失 不可逆 但肽键并未断裂，依然能和双缩脲试剂发生紫色反应。 补充：与社会的联系 【蛋白质变性】 低温不会破坏蛋白质的空间结构，只是抑制其功能。 蛋白质在某些盐溶液中析出，溶解度 。 是物理变化，该过程 。（“可逆”或“不可逆”） 降低 可逆 【蛋白质盐析】 蛋白质的空间结构没有发生变化 补充：与社会的联系 1. 下列关于蛋白质的叙述，正确的是( 　　) A. 具有生物催化作用的酶都是由氨基酸组成的 B. 人体能合成组成蛋白质的各种氨基酸 C. 结构不同的蛋白质不可能具有相似的功能 D. 高温处理后的蛋白质可与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应 2．下列有关二肽、直链多肽和蛋白质的叙述，错误的是(　 　) A．基本单位都是氨基酸 B．遇双缩脲试剂都显砖红色 C．都含有肽键 D．都至少含有一个氨基和一个羧基 D B 达标训练： 3．抗利尿激素是由9个氨基酸组成的一条链状多肽类激素，是尿液浓缩和稀释的关键性激素。下列叙述正确的是(　　 ) A．组成该激素的基本元素包括C、H、O、N、P B．彻底水解该激素需要消耗8分子水 C．该激素含有游离的氨基和羧基各1个 D．该激素的合成会脱去8个H B 达标训练： （1）该图中， ①表示　　        ，③表示　　   ， ⑦表示　　　　    。 氨基 肽键 羧基 四 三 脱水缩合 （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。 —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 2 ⑨ 4． 达标训练： （3）该化合物含有　    个肽键，该图所示化合物的名称是 　   ____，基本单位是____________。 四肽(多肽) R基 氨基酸 （4）该图中所示的氨基酸种类不同，是由　　    决定的，图中代表R基的数字是_________________ 三 ② ④ ⑧ ⑨ —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 2 ⑨ 小结： 组成元素 C、H、O、N 导致 氨基酸 种类：21种 必需氨基酸 非必需氨基酸 通式： C R COOH H2N H 特点：至少都含有……并且都有…… 脱水缩合 多肽 氨基酸的种类不同 氨基酸的数目不同 氨基酸排列顺序不同 +多肽链折叠成的空间结构不同 盘曲折叠 蛋白质 结构多样性 功能多样性 结构蛋白，羽毛、肌肉、头发、蛛丝等 运输作用，如血红蛋白、载体蛋白 催化作用，如酶 调节作用，如胰岛素、生长激素 免疫作用，如抗体 构成 决定 (S、Fe等) 评价蛋白质食品的营养价值主要依据其必需氨基数的种类和数量 熟练掌握以下计算规律： 1、水分子数与蛋白质中肽键数 及氨基酸数目的关系？ 2、蛋白质中相对分子质量的计算？ 3、蛋白质中游离氨基、羧基数目 与肽链的关系？ 第三课时 蛋白质是生命活动的主要承担者 相关计算 4 一、水分子数与蛋白质中肽键数及氨基酸数目的关系 脱去的水分子数=肽键数=氨基酸个数－1(肽链条数) 脱去的水分子数=肽键数=氨基酸个数－2 (肽链条数) ｎ个氨基酸脱水缩合形成一条多肽链，则肽键数＝  ｎ个氨基酸脱水缩合形成ｍ条多肽链，则肽键数＝ (ｎ－1)个；    (ｎ－ｍ)个 多肽链形成蛋白质 H2O H2O H2O H2O H2O H2O H2O H2O H2O 公式：脱去水分子数 = 肽键数 = 氨基酸数-肽链数 环状多肽形成蛋白质 公式：脱去水分子数 = 肽键数 = 氨基酸数 一、水分子数与蛋白质中肽键数及氨基酸数目的关系 二、蛋白质中相对分子质量的计算 C H COOH R2 H N OH H C C H R1 H2N C O C H R2 H N O H2O H2O 肽键 肽键 三肽 公式：蛋白质相对分子质量 = 氨基酸数×氨基酸平均相对分子质量 - 脱去的水分子数×18 公式：蛋白质相对分子质量 = 氨基酸数×氨基酸平均相对分子质量 - 脱去的水分子数×18 - 二硫键数×2 图2-1 某胰岛素通过二硫键连接 蛋白质中存在二硫键 S 二硫键 H H H2 S 二、蛋白质中相对分子质量的计算 多肽链形成蛋白质 H2N COOH 游离羧基数 = 1 游离氨基数 = 游离羧基数 = 2 游离氨基数 = R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8 R9 R10 公式：蛋白质中至少含有的游离的氨基或羧基数 = 肽链的条数 公式：蛋白质中含有游离氨基/羧基数=肽链的条数+R基中游离氨/羧基 三、蛋白质中游离氨基、羧基数目与肽链的关系 H2N H2N COOH COOH 环状多肽形成蛋白质 公式：蛋白质中至少含有的游离的氨基或羧基数=0 公式：蛋白质中含有游离氨基/羧基数 = R基中游离氨/羧基 三、蛋白质中游离氨基、羧基数目与肽链的关系 蛋白质相对分子质量、肽链数、肽键数和失去水分子数等的关系 (1)肽键数=失去水分子数。 多肽呈链状时,肽键数或失去水分子数=氨基酸数-肽链数, 多肽呈环状时,肽键数或失去水分子数=氨基酸数。 (2)蛋白质相对分子质量=氨基酸数x氨基酸平均相对分子质量-脱去水分子数x18-二硫键数x2。 (3)蛋白质中氨基数=肽链数+R 基上的氨基数=各氨基酸中氨基总数-肽键数。 (4)蛋白质中羧基数=肽链数+R 基上的羧基数=各氨基酸中羧基总数-肽键数。 (5)蛋白质中至少含有的氨基数或羧基数=肽链数 一、概念检测 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。 （ ） 课后习题 5 ✓ × ✓ × 40 2.质量相等的下列食物中，蛋白质含量最多的是（ ） A.烤牛肉 B.烤甘薯 C.馒头 D.米饭 3.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 课后习题 5 A B 41 4.下列物质中，构成蛋白质的氨基酸（ ） A． B． C． D． CH2 NH2 COOH CH2 NH2 CH2OH CH NH2 COOH （CH2）2 NH2 CH HOOC COOH CH2 COOH 课后习题 5 A 半胱氨酸、丝氨酸 42 1.民间有一种“吃什么补什么”的说法，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。 课后习题 5 二、拓展应用 43 2.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。 5 4 4 课后习题 5 44 (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? 不具有，因为氨基酸的排列顺序决定了脑啡肽的功能，如果氨基酸的排列顺序变了，新的物质就不再具有脑啡肽的镇痛功能。 课后习题 5 45 3.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? 必需氨基酸是人体细胞不能合成的氨基酸，必须从食物中获得，因此在评价各种食物中蛋白质成分的营养价值时，人们注重其中必需氨基酸的种类和含量。 课后习题 5 46 $$