第1章 第3节 第1课时 二 蛋白质的结构多样性及其功能（课件PPT）-【精讲精练】2025-2026学年高中生物必修第一册（苏教版）

第一章　细胞的分子组成 第三节　细胞中的蛋白质和核酸 第1课时　细胞的功能主要由蛋白质完成 返回目录 第一章　细胞的分子组成 生物学•必修1　分子与细胞(配SJ版) 1 返回目录 第一章　细胞的分子组成 生物学•必修1　分子与细胞(配SJ版) 1 目 录 新知整合探究 01 CONTENTS 03 知能达标训练 02 随堂巩固演练 返回目录 第一章　细胞的分子组成 生物学•必修1　分子与细胞(配SJ版) 1 新知整合探究 01 返回目录 第一章　细胞的分子组成 生物学•必修1　分子与细胞(配SJ版) 1 返回目录 第一章　细胞的分子组成 生物学•必修1　分子与细胞(配SJ版) 1 氨基酸的种类 氨基酸的数目 氨基酸的排列顺序 肽链的数目和空间结构 功能 氨基酸序列 空间结构 返回目录 第一章　细胞的分子组成 生物学•必修1　分子与细胞(配SJ版) 1 返回目录 第一章　细胞的分子组成 生物学•必修1　分子与细胞(配SJ版) 1 × √ √ 返回目录 第一章　细胞的分子组成 生物学•必修1　分子与细胞(配SJ版) 1 返回目录 第一章　细胞的分子组成 生物学•必修1　分子与细胞(配SJ版) 1 返回目录 第一章　细胞的分子组成 生物学•必修1　分子与细胞(配SJ版) 1 返回目录 第一章　细胞的分子组成 生物学•必修1　分子与细胞(配SJ版) 1 返回目录 第一章　细胞的分子组成 生物学•必修1　分子与细胞(配SJ版) 1 返回目录 第一章　细胞的分子组成 生物学•必修1　分子与细胞(配SJ版) 1 返回目录 第一章　细胞的分子组成 生物学•必修1　分子与细胞(配SJ版) 1 蛋白质 功能 返回目录 第一章　细胞的分子组成 生物学•必修1　分子与细胞(配SJ版) 1 返回目录 第一章　细胞的分子组成 生物学•必修1　分子与细胞(配SJ版) 1 × √ √ 返回目录 第一章　细胞的分子组成 生物学•必修1　分子与细胞(配SJ版) 1 返回目录 第一章　细胞的分子组成 生物学•必修1　分子与细胞(配SJ版) 1 返回目录 第一章　细胞的分子组成 生物学•必修1　分子与细胞(配SJ版) 1 返回目录 第一章　细胞的分子组成 生物学•必修1　分子与细胞(配SJ版) 1 返回目录 第一章　细胞的分子组成 生物学•必修1　分子与细胞(配SJ版) 1 返回目录 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概述蛋白质的功能取决于由氨基酸序列及其形成的空间结构，细胞的功能主要由蛋白质完成。 知识点一　蛋白质的结构多样性 1．分析蛋白质种类繁多的原因(□、○代表不同的氨基酸) (1)图甲说明：_______________不同，构成的肽链不同。 (2)图乙说明：_______________不同，构成的肽链不同。 (3)图丙说明：____________________不同，构成的肽链不同。 (4)图丁说明：_________________________不同，构成的蛋白质不同。 2．蛋白质分子有其独特的结构 蛋白质分子的结构与其承担的_____相适应，若_____________改变，或蛋白质的__________改变，都会影响其功能。 [拓展] 关于蛋白质变性、盐析和水解 (1)变性是指高温、过酸、过碱或在重金属离子的作用下，蛋白质的分子结构变得伸展、松散，其空间结构发生不可逆的变化，但肽键不发生断裂，属于化学变化。 (2)盐析是由溶解度的变化引起的，其空间结构没有发生变化，属于物理变化。例如在鸡蛋清中加入一些食盐，就会看到白色絮状物，兑水稀释后消失。 (3)水解是指在蛋白酶的作用下，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。 1．氨基酸种类、数量及排列顺序都相同的蛋白质是同一种蛋白质。( ) 提示：造成蛋白质结构多样性的原因，除了氨基酸种类、数量和排列顺序外，还包括肽链的数量和形成的空间结构的不同。 2．4条肽链形成的蛋白质中至少含有4个氨基和4个羧基。( ) 3．假若有A、B、C三种氨基酸，每种氨基酸数目都无限的情况下，可形成二肽的种类有9种。( ) 1．若两种蛋白质的氨基酸种类、数量、排列顺序都一样，但两者的功能相差很大，为什么？ 提示　蛋白质的种类取决于氨基酸的种类、数量、排列顺序以及肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构。蛋白质的种类决定蛋白质的功能。 2．高温使蛋白质丧失功能的原理是什么？ 提示　破坏了肽链盘曲、折叠形成的空间结构。 蛋白质结构多样性的原因 (1)氨基酸eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(种类不同,数目成百上千,排列顺序千变万化)) (2)肽链方面eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(肽链的盘曲、折叠方式不同,肽链形成的空间结构不同)) 1．(2025·南京检测)用氨基酸自动分析仪测定两种肽类化合物的氨基酸数目，结果如表所示。表中两种物质的氨基酸数目虽然相同，但其生理作用截然不同，下列解释中错误的是(　　) 化合物名称 降钙素 胰高血糖素样多肽 氨基酸数目 34个 34个 A.多肽形成的空间结构不同 B．氨基酸的种类不同 C．脱水缩合形成多肽的方式不同 D．氨基酸的排列顺序不同 解析　多肽均是通过脱水缩合形成肽键产生的，C错误。 答案　C 2．(2025·徐州期中)蛋白质的结构和功能是多种多样的。下列有关叙述中，不正确的是(　　) A．蛋白质功能的多样性是由蛋白质结构的多样性决定的 B．蛋白质的结构多样性与组成蛋白质的氨基酸的数目、种类、排列顺序不同有关 C．低温和高温都可能使蛋白质的功能发生不可逆转的改变 D．细胞的功能主要由蛋白质完成 解析　高温可使蛋白质变性，发生不可逆转的变化，低温条件下不能使蛋白质变性，只是活性受到抑制，恢复常温后蛋白质功能恢复。 答案　C 知识点二　蛋白质的功能 1．细胞的功能主要由蛋白质完成 (1)________是细胞中最重要的生物大分子之一，也是细胞中含量最多的有机化合物。 (2)蛋白质参与组成细胞和生物体的各种结构，并具有特定的生理功能，也就是说蛋白质的结构多样性决定了其_____的多样性。 2．蛋白质的功能(连线) 1．蛋白质是细胞中含量最多的化合物。( ) 提示：细胞中含量最多的化合物是水，含量最多的有机化合物是蛋白质。 2．细胞的生命活动都离不开蛋白质。( ) 3．生长激素是蛋白质。( ) 1．每克蛋白质在体内氧化分解可产生17.15 kJ(4.3 kcal)能量。一般成人每日约有18%的能量来自蛋白质，但糖与脂肪可以代替蛋白质提供能量。这说明蛋白质还具有什么功能？ 提示　为生命活动提供能量。 2．营养不良会出现贫血和免疫力下降等现象，从蛋白质的功能分析，其原因是什么？ 提示　营养不良导致蛋白质的摄入量不足，影响血红蛋白和抗体的生成，出现贫血和免疫力下降。 1．下列哪项不是蛋白质在人体内的生理功能(　　) A．细胞的重要组成成分 B．催化多种生理生化反应 C．调节机体的代谢 D．能量的主要来源 解析　蛋白质在人体内具有多种生理功能，有些蛋白质是构成细胞和生物体的重要物质(也称结构蛋白)；有些蛋白质是调节细胞和生物体新陈代谢的重要物质(如各种蛋白质类激素)；催化多种反应(绝大部分的酶是蛋白质)；蛋白质也能提供能量，但不是主要的能源物质。 答案　D 2．下列关于蛋白质功能的叙述，错误的是(　　) A．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 B．有些蛋白质起信息传递作用，能够调节机体的生命活动，如体内的各种酶 C．人体内的抗体是蛋白质，可以帮助人体抵御病菌和病毒等的侵害 D．一切生命活动都离不开蛋白质，细胞的功能主要由蛋白质完成 解析　体内的各种酶的化学本质是蛋白质，酶在体内各种化学反应中起催化作用(不是信息传递和调节作用)，B错误。 答案　B 知识点三　蛋白质的鉴定 1．鉴定原理 检测蛋白质的常用试剂是双缩脲试剂。 2．实验步骤 [拓展] 采用尿蛋白试纸可以检测尿液中的蛋白质，操作简单，现象明显。 使用说明： 当尿蛋白试纸的黄色测试端接触尿液后，试纸上的试剂就与尿液中的蛋白质发生反应，呈现颜色变化。 1．双缩脲试剂与蛋白质发生紫色反应。( ) 2．双缩脲试剂使用时先加CuSO4，摇匀后加NaOH。( ) 提示：应先加NaOH，摇匀后再加CuSO4。 1．斐林试剂与双缩脲试剂成分相同，但在使用时，斐林试剂NaOH与CuSO4必须混合使用，而双缩脲试剂则先滴加NaOH，再滴加CuSO4，请分析原因。 提示　两个实验的反应原理不同，所以使用方法不同。 (1)检测还原糖：反应原理是Cu(OH)2与还原糖反应生成砖红色的Cu2O沉淀，所以先将甲液和乙液混合生成Cu(OH)2后再与还原糖反应。 (2)检测蛋白质：反应原理是肽键在碱性环境中与Cu2＋反应产生紫色络合物，所以先滴加A液的目的是制造碱性环境。 2．脱脂淡奶粉中因不含糖类和脂肪，受到老年人的喜爱，要检验某种脱脂淡奶粉是否合格，可能用到哪些试剂？ 提示　符合要求的脱脂淡奶粉应该无糖和脂肪，因此要用到斐林试剂和苏丹Ⅲ染液；同时还应该含有丰富的蛋白质，要用双缩脲试剂来检测。 斐林试剂与双缩脲试剂的比较 斐林试剂 双缩脲试剂 鉴定物质 还原糖 蛋白质 成分 质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液 质量浓度为0.05 g/mL的CuSO4溶液 质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液 质量浓度为0.01 g/mL的CuSO4溶液 添加顺序 NaOH和CuSO4等量混匀后立即使用 先加入NaOH 1 mL，摇匀，再加入CuSO44滴，摇匀 反应条件 50～65 ℃水浴加热 不需加热，摇匀即可 反应现象 浅蓝色→棕色→砖红色沉淀 浅蓝色→紫色 1．(2025·南通高一检测)下列有关斐林试剂和双缩脲试剂的叙述，错误的是(　　) A．用于相关有机物的鉴定，都能产生显色反应 B．斐林试剂的配制是将质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液和质量浓度为0.05 g/mL的CuSO4溶液混合而成 C．双缩脲试剂的使用是先注入2 mL 0.1 g/mL的NaOH溶液，摇匀，然后再注入3～4滴0.01 g/mL的CuSO4溶液，摇匀 D．斐林试剂和双缩脲试剂检测相关物质时均需要水浴加热 解析　斐林试剂鉴定还原糖必须经过水浴加热才能出现砖红色沉淀，而双缩脲试剂鉴定蛋白质的过程不需要水浴加热，D错误。 答案　D 2．下列关于“检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质”实验操作步骤的叙述中，正确的是(　　) A．用于鉴定还原糖的斐林试剂甲液和乙液，可直接用于蛋白质的鉴定 B．若要鉴定花生种子细胞中是否含有脂肪，一定需要用显微镜观察 C．鉴定可溶性还原糖时，要加入斐林试剂(甲液和乙液等量混合均匀再加入) D．用双缩脲试剂鉴定蛋白质时，需水浴加热2 min才能看到紫色 解析　斐林试剂和双缩脲试剂不完全相同，且用双缩脲试剂检测蛋白质时不需加热。鉴定脂肪也可用组织样液，而不需显微镜。 答案　C 1．蛋白质功能的多样性取决于蛋白质结构的多样性，以下关于蛋白质结构的说法中正确的是(　　) A．每种蛋白质分子都是由20种氨基酸组成 B．一个蛋白质分子只能由一条肽链构成 C．相同种类、数目的氨基酸组成的蛋白质可能不同 D．相同种类和数目的氨基酸只能构成一种蛋白质 解析　组成蛋白质的氨基酸约有20种，但不是每种蛋白质的氨基酸都有20种，应该是小于或等于20种，A错误；一个蛋白质分子可由几条肽链构成，B错误；氨基酸的种类、数目相同的蛋白质，氨基酸的排列顺序和蛋白质的空间结构可能不同，因此不一定是相同的蛋白质，D错误。 答案　C 2．人体红细胞与心肌细胞的主要成分都是蛋白质，但这两种细胞的功能完全不同，下列分析不正确的是(　　) A．两种细胞的蛋白质中氨基酸的数量可能不同 B．两种细胞中构成蛋白质多肽链的空间结构可能有所差异 C．两种细胞中氨基酸的连接方式不同 D．N元素在两种细胞蛋白质中的主要存在部位相同 解析　两种细胞中氨基酸都是通过脱水缩合形成肽键的方式连接。 答案　C 3．双缩脲试剂(A液：0.1 g/mL的NaOH溶液，B液：0.01 g/mL的CuSO4溶液)可以用来检测生物组织中是否存在蛋白质。下列操作步骤正确的是(　　) A．待测组织样液→加入B液1 mL→注入A液4滴→观察颜色变化 B．待测组织样液→加入A液1 mL→注入B液4滴→观察颜色变化 C．待测组织样液→加入A液和B液的混合液1 mL→水浴加热→观察颜色变化 D．待测组织样液→加入A液1 mL→注入B液4滴→水浴加热→观察颜色变化 解析　双缩脲试剂由A液(质量浓度为0.1 g/mL的氢氧化钠溶液)和B液(质量浓度为0.01 g/mL硫酸铜溶液)组成，用于鉴定蛋白质，使用时要先向待测组织样液中加A液1 mL，造成碱性环境，然后再加入B液4滴，最后观察颜色的变化，变成紫色，说明有蛋白质的存在。 答案　B 4．下列关于蛋白质功能的举例不正确的是(　　) A．催化作用——酶 B．运输作用——胰蛋白酶 C．调节作用——胰岛素 D．免疫作用——抗体 解析　胰蛋白酶具有催化作用。 答案　B 5．用氨基酸自动分析仪测定几种多肽化合物和蛋白质的氨基酸数目，结果如表。请回答下列问题： 化合物 氨基酸数目 多肽化合物 ① 催产素 9 ② 牛加压素 9 ③ 血管舒缓素 9 ④ 平滑肌舒缓素 10 ⑤ 猪促黑色素细胞激素 13 ⑥ 人促黑色素细胞激素 22 蛋白质 ⑦ 牛胰蛋白酶 223 ⑧ 人胰岛素 51 ⑨ 免疫球蛋白 764 ⑩ 人血红蛋白 574 (1)表中①②③的氨基酸数目虽然相同，但其生理作用彼此不同，这是因为它们的________________不同。 (2)表中③与④、⑤与⑥虽然功能相似，但各自具有专一性。它们之间的差异主要取决于________________。 (3)⑧的生理功能说明蛋白质具有_____________功能；⑨的生理功能说明蛋白质具有_______________功能；⑩的生理功能说明蛋白质具有_______________的功能。 (4)这些实例说明蛋白质的分子结构具有________________，这种特点决定了________________。 解析　决定蛋白质多样性的因素有氨基酸的种类、数目、排列顺序及肽链的数目和空间结构。(1)①②③的氨基酸数目虽然相同，但其生理作用彼此不同，原因是氨基酸的种类和排列顺序不同。(2)③与④、⑤与⑥虽然功能相似，但各自具有专一性。它们之间的差异主要取决于组成多肽的氨基酸的种类、数目和排列顺序的差异。(3)胰岛素具有信息传递作用，从而能调节机体的生命活动；抗体是免疫过程中的重要物质；血红蛋白具有运输氧气的功能。(4)表中实例说明蛋白质的结构具有多样性，蛋白质结构的多样性决定了蛋白质功能的多样性。 答案　(1)氨基酸的种类和排列顺序 (2)氨基酸的种类、数目和排列顺序的不同 (3)信息传递　免疫　运输 (4)多样性　蛋白质功能的多样性 $$