第2章 第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者（课件PPT）-【精讲精练】2025-2026学年高中生物必修第一册（人教版 单选）

该高中生物学课件聚焦“蛋白质是生命活动的主要承担者”，系统梳理氨基酸结构通式、脱水缩合过程、蛋白质多样性及功能，通过“走近生活”的正误辨析（如大豆优质蛋白）导入，衔接元素与分子知识，构建从氨基酸到蛋白质功能的学习支架。 其亮点在于以情境探究驱动科学思维，如对比四种氨基酸结构分析R基差异，结合牛胰岛素结构图推导肽键数量关系，落实生命观念中的结构与功能观；通过蛋白质变性与双缩脲试剂反应等实例渗透社会责任。模块设计清晰，题目典型，学生易理解，教师可高效开展教学。

第2章　组成细胞的分子 第4节　蛋白质是生命活动的主要承担者 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 目 录 课前新知导学 01 02 CONTENTS 04 课堂互动探究 知能达标训练 03 随堂巩固演练 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 课前新知导学 01 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 催化功能 运输功能 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 氨基(—NH2) 羧基(—COOH) 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 同一个碳原子 R基 21 必需氨基酸 非必需氨基酸 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 氨基(—NH2) 羧基(—COOH) 水 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 脱水缩合 肽键 二肽 R1所在氨基酸的羧基和R2所在氨基酸的氨基 R1所在氨基酸的羧基 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 C、H、O、N 两个氨基酸分子 多个氨基酸分子 链状 空间结构 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 种类 数目 排列顺序 盘曲、折叠 空间结构 氨基酸序列 空间结构 空间结构 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 √ × × × 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 课堂互动探究 02 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 C、H、O、N S —CH3、—CH2—SH、—(CH2)4—NH2、 侧链基团(R基) —CH2—COOH 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 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__________ 3 血红蛋白运输氧气 __________ 4 胰岛素调节血糖浓度 信息传递和调节功能 5 抗体是蛋白质 免疫功能 二、蛋白质的基本组成单位——氨基酸 1．氨基酸的结构 (1)结构通式： ___________________。 (2)结构特点 ①数量关系：每种氨基酸分子中至少都有一个__________________和一个_______________________。 ②位置关系：都有一个氨基和一个羧基链接在_______________上。 ③差异性：各种氨基酸之间的区别在于_____的不同。 2．种类 (1)根据R基的不同，可将组成人体蛋白质的氨基酸分为_____种。 (2)根据人体细胞能否合成分为_____________和_______________。 [巧学妙记]　谐音巧记人体内的8种必需氨基酸 甲(甲硫氨酸)携(缬氨酸)来(赖氨酸)一(异亮氨酸)本(苯丙氨酸)亮(亮氨酸)色(色氨酸)书(苏氨酸) 三、蛋白质的结构及其多样性 1．脱水缩合——连接氨基酸的方式 (1)概念：一个氨基酸分子的_______________和另一个氨基酸分子的_______________________相连接，同时脱去一分子___的结合方式。 (2)过程 ①该图表示生理过程是__________。 ②写出字母代表的结构或名称：a为_____，b为_____。 ③判断产物H2O中原子的来源。 H：来自________________________________________________。 O：来自_________________________。 2．蛋白质的结构层次 元素组成：__________________等元素 ↓ 氨基酸：蛋白质的基本组成单位 ↓脱水缩合 二肽：由__________________缩合而成的化合物 ↓ 多肽：由__________________缩合而成的化合物，通常呈_____结构 ↓ 蛋白质：具有一定的__________ 3．蛋白质结构多样性的原因 (1)氨基酸方面：不同蛋白质含有的氨基酸的_____、_____、__________不同。 (2)肽链方面：肽链的_____________方式及其形成的__________千差万别。 4．蛋白质结构与功能的关系 (1)蛋白质的结构与功能是相适应的。如果蛋白质分子中_____________的改变或蛋白质的__________的改变，就可能会影响其功能。 (2)蛋白质变性。蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的__________被破坏，从而导致蛋白质的理化性质的改变和生物活性的丧失。 蛋白质变性后，构成蛋白质的肽链内的肽键没有被破坏，与双缩脲试剂反应呈紫色。若蛋白质完全水解后，空间结构和肽键全部被破坏，与双缩脲试剂不发生紫色反应。　 人体新陈代谢、抗病免疫等无不与蛋白质密切相关，没有蛋白质就没有生命，所以蛋白质被称为人类的“第一营养素”或“生命素”。大豆所含的蛋白质中人体“必需氨基酸”含量充足、组成齐全，属于“优质蛋白质”。结合所学知识判断： (1)蛋白质的基本组成单位是氨基酸。( ) (2)蛋白质具有催化、免疫、遗传、调节等各种功能。( ) (3)非必需氨基酸是指人不一定需要的氨基酸。( ) (4)组成蛋白质的氨基酸之间可按不同的方式脱水缩合。( ) 探究点一　氨基酸的结构和种类 观察下面四种氨基酸的分子结构示意图，探究下列问题： (1)比较这四种氨基酸，各种氨基酸的共有元素是__________________，其中半胱氨酸还含有___元素。 (2)比较这四种氨基酸，写出构成蛋白质的氨基酸共有的部分是__________，这四种氨基酸分子的R基分别是________________________________________ __________________。各种氨基酸之间的区别在于__________________的不同。 (3)观察天冬氨酸和赖氨酸的结构，分析每种氨基酸都只含有一个氨基和一个羧基吗？若有两个或两个以上的氨基或羧基，多出来的氨基或羧基分布在哪里？ 提示：每种氨基酸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，其余的氨基或羧基分布在R基中。 (4)不同的氨基酸元素组成一定相同吗？ 提示：不一定。有些氨基酸含有S，有些氨基酸不含S。 1．氨基酸结构通式的分析 2．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“—”)。 (2)结构通式及氨基和羧基不同表达形式的辨别 1．下列有关氨基酸的叙述中，不正确的是(　　) A．氨基酸是组成蛋白质的基本单位 B．必须从食物中获取的氨基酸为必需氨基酸 C．生物体内组成蛋白质的氨基酸约有21种 D．非必需氨基酸是人体不需要的氨基酸 解析　构成蛋白质的基本单位是氨基酸，A正确；不能在体内合成，必须从食物中获取的氨基酸为必需氨基酸，B正确；氨基酸的不同在于R基的不同，生物体内组成蛋白质的氨基酸约有21种，C正确；非必需氨基酸是能在人体内合成的氨基酸，D错误。 答案　D 2．缬氨酸的R基为—C3H7，则一分子缬氨酸含有的C、H、O、N原子数依次为(　　) A．2、4、2、1　　　　　 B．5、11、2、1 C．5、9、4、1 D．5、8、2、1 解析　根据题意可知，缬氨酸的R基为—C3H7，因此缬氨酸的分子式为C5H11O2N，故一分子缬氨酸含有的C、H、O、N原子数依次为5、11、2、1，B正确。 答案　B 组成蛋白质的氨基酸的判断方法 (1)一个数目标准：至少含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)。 (2)一个位置标准：都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，且这个碳原子上还连接一个氢原子和一个R基。　 探究点二　蛋白质的结构 1．氨基酸脱水缩合形成肽链 请结合脱水缩合过程，并参考如下多肽链的模式图分析： (1)两个相邻的氨基酸，参与脱水缩合的是哪部分？ 提示：参与脱水缩合的分别是相邻氨基酸中与中心碳原子相连的氨基和羧基，R基中的氨基和羧基不参与脱水缩合。 (2)氨基酸、肽链、水分子、肽键的数量关系是怎样的？ 提示：氨基酸数－肽链数＝水分子数＝肽键数。 (3)肽链中还有没有游离的氨基和羧基？如果有，它们位于哪里？ 提示：有，肽链中游离的氨基和羧基分别位于肽链的两端和R基中。 2．一个蛋白质分子的两条或多条肽链通过一定的化学键相互连接在一起。 下图是牛胰岛素的结构图，探究下列问题： (1)牛胰岛素分子中至少含有几个游离的氨基？ 提示：2个。 (2)形成牛胰岛素的过程中，相对分子质量减少了多少？ 提示：51个氨基酸形成牛胰岛素时，减少的相对分子质量＝脱去的水的相对分子质量＋形成“—S—S—”时脱去的H的相对分子质量＝18×(51－2)＋2×3＝888。 3．肽链盘曲、折叠，形成更为复杂的空间结构 下图是氨基酸之间发生一系列反应形成血红素的过程，探究下列问题。 (1)从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次？ 提示：氨基酸→二肽→多肽→肽链盘曲、折叠→具有一定空间结构的蛋白质。 (2)请结合教材内容，分析蛋白质的空间结构形成的原因？ 提示：一是氨基酸之间形成氢键，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；二是许多蛋白质含有两条或多条肽链，肽链之间通过一定的化学键如二硫键相互连接形成更为复杂的空间结构。 1．氨基酸脱水缩合时R基中的氨基或羧基一般不发生脱水缩合，参与脱水缩合反应的是与中心碳原子相链接的氨基或羧基。但在蛋白质空间结构形成过程中可能会发生R基中的氨基和羧基的脱水缩合。 2．多肽和蛋白质的区别：多肽没有明显的空间结构，必须经过加工后，才能形成具有一定空间结构和特定功能的蛋白质。 3．肽键是在脱水缩合的过程中形成的，蛋白质空间结构破坏时，肽键不一定断裂；二硫键是在肽链盘曲、折叠过程中形成的，在蛋白质空间结构破坏时常随之遭到破坏。 4．同一条多肽链在空间上盘曲、折叠的方式不一定相同，所以同样的多肽链可以形成具有不同空间结构的蛋白质。 5．每一种蛋白质分子都有与它所承担功能相适应的独特结构，如果氨基酸序列改变或蛋白质的空间结构改变，就可能会影响其功能。 3．(2025·河北邯郸一中月考)如图是某化合物的结构。关于该化合物的叙述，错误的是(　　) A．该化合物含有两个肽键，是一种三肽 B．由于②④⑥不同，说明该化合物由3种氨基酸组成 C．该化合物中含1个游离的氨基和2个游离的羧基 D．该化合物形成过程中产生水的H全部来自氨基 解析　该多肽含有两个肽键(③⑤)，是由3个氨基酸脱水缩合形成的三肽，A正确；该分子由3个氨基酸脱水缩合形成的三肽，②④⑥为R基，依次是—CH2CH2COOH、—CH3、—CH2SH，R基不同，因此，该化合物由3种氨基酸组成，B正确；据图可知：该化合物中含1个游离的氨基①(—NH2)和2个游离的羧基(—COOH)，②和⑦都含有羧基，C正确；一个氨基酸分子的羧基(—COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(—NH2)相连接，同时脱去一分子的水，因此该过程中产生水的H一个来自氨基，一个来自羧基，D错误。 答案　D 4．哺乳动物的催产素具有催产和排乳的作用，加压素具有升高血压和减少排尿的作用。两者结构简式如图，各氨基酸残基用3个(或2个)字母缩写表示。下列叙述正确的是(　　) A．两种激素都是由八肽环和三肽侧链构成的多肽类化合物 B．氨基酸之间脱水缩合形成的水分子中氢全部来自氨基 C．肽链中游离氨基的数目与参与构成肽链的氨基酸种类无关 D．两种激素间因2个氨基酸种类不同导致生理功能不同 解析　两种激素都是由9个氨基酸构成的九肽类化合物，A错误；氨基酸之间脱水缩合形成的水分子中氢来自氨基和羧基，B错误；由于R基中可以有氨基，所以肽链中游离氨基的数目与参与构成肽链的氨基酸种类有关，C错误。 答案　D 探究点三　蛋白质结构多样性及其与功能多样性的关系 人胰岛素是由2条肽链组成的蛋白质，人血红素是由4条肽链组成的蛋白质。 (1)试分析人胰岛素和血红素分子结构不同和功能不同的原因？ 提示：由于组成这两种蛋白质的氨基酸的种类、数目和排列顺序的不同，构成的肽链不同；肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同，构成的蛋白质不同。每种蛋白质分子都有与它所承担功能相适应的独特结构，人胰岛素和血红素的分子结构不同，造成了功能的不同。 (2)图2展示了血红素的水解和变性过程，二者有何区别？ 提示：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结构发生了不可逆的变化，肽链变得松散，蛋白质丧失了生物活性，但是肽键一般不会断裂。水解是在蛋白酶作用下，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是相反的。 1．蛋白质的结构多样性与功能多样性的关系 2．蛋白质变性的原因分析 蛋白质分子的空间结构不稳定，在特定条件下，蛋白质结构可发生改变，导致蛋白质变性，使其生物活性丧失。 (1)导致蛋白质变性的原因：重金属盐(如汞盐、银盐)；过酸、过碱；高温等。 (2)蛋白质变性过程中发生的变化：蛋白质变性过程中不发生肽键断裂，主要发生空间结构的变化，使肽链由有序状态变为无序状态，溶解度降低易于形成沉淀。蛋白质变性一般不可逆。 5．(2025·广州期中)研究人员在实验室中研究蛋白质的折叠时发现，尿素可以使蛋白质去折叠(或变性)，成为失去自然构象的松散肽链。当去掉尿素时，蛋白质又可以自发地重新折叠(或复性)成原来构象，如图所示。下列叙述错误的是(　　) A．尿素使蛋白质变性是因为破坏了蛋白质中的肽键 B．高温也可以使蛋白质变性，且温度降低后不能发生复性 C．蛋白质在变性前后都可以与双缩脲试剂产生紫色反应 D．尿素使蛋白质变性成为松散肽链后影响蛋白质的正常功能 解析　尿素破坏的是蛋白质的空间结构，其中肽键没有破坏，A错误；高温使蛋白质空间结构遭到破坏，变性后不能再复性，B正确；蛋白质变性后其中的肽键没有被破坏，所以在蛋白质变性前后都可以与双缩脲试剂产生紫色反应，C正确；蛋白质的空间结构决定其功能，尿素使蛋白质变性成为松散肽链后空间结构发生改变，因此会影响蛋白质的生物功能，D正确。 答案　A 6．蛋白质的结构和功能是多种多样的。下列有关叙述不正确的是(　　) 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．高温使蛋白质空间结构改变失去功能，降低温度可恢复其原有结构和功能 D．蛋白质是生命活动的主要承担者 解析　蛋白质的结构决定蛋白质的功能，蛋白质功能的多样性是由蛋白质结构的多样性决定的，A正确；蛋白质的结构多样性与组成蛋白质的氨基酸数目、种类、排列顺序和肽链盘曲、折叠的方式及其形成的空间结构不同有关，B正确；高温会改变蛋白质的空间结构，从而使蛋白质发生不可逆的改变(变性失活)，降低温度也不能恢复其原有结构和功能，C错误；蛋白质是生命活动的主要承担者，蛋白质的结构多样，承担的功能也多样，D正确。 答案　C [构建课堂要点] [检测学习效果] 1．下列关于人体中蛋白质功能的叙述，错误的是(　　) A．人体细胞产生的抗体可发挥防御作用 B．肌细胞中的某些蛋白质参与肌肉收缩的过程 C．蛋白质结合Mg2＋形成的血红蛋白参与O2运输 D．胃蛋白酶的本质是蛋白质，有催化作用 解析　浆细胞产生的抗体可结合相应的病毒抗原，产生抗原—抗体复合物，发挥防御作用，A正确；肌细胞中的某些蛋白质参与肌肉收缩的过程，如肌动蛋白和肌球蛋白，B正确；蛋白质结合Fe2＋形成的血红蛋白参与O2运输，C错误；胃蛋白酶的本质是蛋白质，有催化作用，D正确。 答案　C 2．关于生物体内氨基酸的叙述，错误的是(　　) A．组成人体的氨基酸都能在人体内合成 B．氨基酸是蛋白质分子的基本组成单位 C．组成蛋白质的氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基 D．每个氨基酸分子基本都含有C、H、O、N四种元素 解析　组成蛋白质的氨基酸有的不能在人体内合成，必须从外界环境中获取，称为必需氨基酸，A错误；构成蛋白质的基本单位是氨基酸，B正确；每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基，且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，C正确；每个氨基酸的基本组成元素都有C、H、O、N，氨基酸中的R基可能含有其他元素，D正确。 答案　A 3．如图是细胞中常见的反应，下列相关叙述正确的是(　　) A．化合物乙中含有两个游离的氨基 B．图中虚线箭头所指化学键是肽键 C．化合物丙中含有一个游离的羧基 D．水分子中的H都来自乙的氨基 解析　据图可知，化合物乙中含有两个游离的羧基，含有一个游离的氨基，A错误；肽键是连接两个氨基酸分子的化学键，即图中虚线箭头所指化学键，B正确；分析题图可知化合物丙中含有两个游离的羧基(—COOH)，C错误；氨基酸脱水缩合过程中产生的水中的H来自乙的氨基和甲的羧基，D错误。 答案　B 4．关于蛋白质的叙述，错误的是(　　) A．每种蛋白质均有其独特的空间结构 B．血红蛋白中不同肽链之间通过肽键连接 C．组成人体蛋白质的氨基酸有21种，蛋白质功能具有多样性 D．利用双缩脲试剂检测蛋白质时，加入A液是为了创造碱性条件 解析　每种蛋白质都有特定的空间结构，决定了蛋白质的特定功能，A正确；血红蛋白中不同肽链之间通过二硫键等化学键连接，B错误；组成人体蛋白质的氨基酸有21种，分为必需氨基酸和非必需氨基酸两大类，C正确；双缩脲试剂的用法是先加双缩脲试剂A液(氢氧化钠溶液)营造碱性环境，然后滴加少量双缩脲试剂B液(硫酸铜溶液)，D正确。 答案　B 5．血红蛋白分子含有两条α肽链和两条β肽链，其空间结构如图甲所示；图乙表示β肽链一端的部分氨基酸序列。请分析回答下列问题： (1)图乙所示结构含有________种氨基酸，①的名称是________。 (2)血红蛋白是由574个氨基酸组成的，氨基酸经过________过程形成4条多肽链，该过程中形成________个肽键。 (3)若两条β肽链完全相同，则图甲所示的血红蛋白至少含有________个羧基。 (4)据图分析，蛋白质分子的多样性是由______________________________不同导致的。 (5)若图甲血红蛋白某一处的谷氨酸被缬氨酸取代，就可能形成聚合成纤维状的异常血红蛋白，则由其参与组成的红细胞运输氧的能力将________(填“不变”“减弱”或“失去”)。由此能得到什么结论？________________________。 答案　(1)3　氨基　(2)脱水缩合　570　(3)8 (4)氨基酸的数目、种类、排列顺序及肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构　(5)减弱　蛋白质结构与功能相适应 $$