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

课前背诵：细胞中的糖类和脂质 1. 糖类是主要的能源物质。脂肪是主要的储能物质。 2.葡萄糖是细胞生命活动所需要的重要能源物质。 3. 只分布于植物细胞的糖类主要有淀粉、蔗糖、麦芽糖和纤维素；乳糖和糖原只分布于动物细胞。 4.脂质包括脂肪、磷脂和固醇。固醇包括胆固醇、性激素和维生素D。 5. 脂肪由甘油和脂肪酸组成，植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸，室温呈液态，动物脂肪含饱和脂肪酸，常温呈固态。 6.脂肪具有储能、保温、缓冲和减压的作用。 7. 磷脂是构成细胞膜及细胞器膜的重要成分。 8. 胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，在人体中还参与血液中脂质的运输 9. 脂肪分子中氧的含量少于糖类，而氢的含量多于糖类，所以等质量脂肪和糖类氧化分解时，脂肪释放的能量更多。 10.细胞中的糖类和脂质是可以相互转换的。糖类可以大量转化为脂肪，脂肪不能大量转化为糖类。 第二章第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者 学习目标 1.蛋白质的功能 2.蛋白质的基本单位--氨基酸 3.蛋白质的结构及其多样性 4.蛋白质的结构和功能相适应 2003年“大头娃娃”事件：一些不良商家在假奶粉中掺入廉价的白砂糖、麦芽糊精、淀粉等。吃了这种假奶粉的婴儿由于蛋白质摄入不足，导致发育不良，头比较大，面部肌肉松弛，表情比较呆滞，对外界事物的刺激反应较慢。 Q1：吃了假奶粉的婴儿为何出现“大头”？ 导入 参与组成细胞结构的作用 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，主要都是蛋白质。 有些蛋白质能够调节机体的生命活动，如胰岛素。 催化作用 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。 运输作用 有些蛋白质就有运输功能，如血红蛋白可以运输氧气。 免疫作用 有些蛋白质有免疫功能，人体内的抗体是蛋白质，可以帮助人体抵御病菌和病毒等抗原的侵害。 调节作用 阅读教材P28，举例说出蛋白质承担的功能 【任务1】 突 一、蛋白质的功能小结 总体来说，蛋白质是细胞基本组成成分，具有参与组成细胞催化、结构、运输、免疫、信息传递(调节)、等重要功能。 记忆口诀：“催狗运面条” 可以说，细胞的各项生命活动都离不开蛋白质。 生命活动的主要承担者——蛋白质 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。 问题1：为什么这周缝合线可以被人体组织吸收？ 问题2：这种缝合线发生什么样的化学变化才能被吸收？ 思考 食物中的蛋白质也必须经过消化分解成各种氨基酸，才能被人体吸收利用。 氨基酸是组成蛋白质的基本单位。在人体中，组成蛋白质的氨基酸有21种。 观察下列四种氨基酸的结构，探究以下问题： 构成蛋白质的氨基酸共有的部分是： 据图可以看出，每个氨基酸都有一个___________和一个____________，而且它们都连接在同一个碳原子上。 氨基(—NH2) 羧基(—COOH) 分析组成蛋白质的基本单位——氨基酸 【任务2】 甘氨酸 缬氨酸 丙氨酸 亮氨酸 C COOH H H2N (3)这四种氨基酸分子的不同部分分别是_____________________________ ____________________；我们把氨基酸的不同部分称作_______________， 其决定了氨基酸的种类和性质。 —H、—CH(CH3CH3)、 —CH3 侧链基团(R基) 观察下列四种氨基酸的结构，探究以下问题： 分析组成蛋白质的基本单位——氨基酸 【任务2】 甘氨酸 缬氨酸 丙氨酸 亮氨酸 —CH2CH (CH3CH3) (5)若某种氨基酸有一个以上的氨基或羧基，多出来的氨基或羧基分布在哪里？ 若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。 (4)根据上述分析请写出氨基酸的结构通式： 观察下列四种氨基酸的结构，探究以下问题： 甘氨酸 缬氨酸 丙氨酸 亮氨酸 C COOH H H2N R 分析组成蛋白质的基本单位——氨基酸 【任务2】 二、氨基酸的结构特点小结 侧链基团 R C H C H2N OH O 氨基 羧基 C、H、O、N，有些含S等 1.组成元素： 3.结构简式： NH2 （ ） N H H 氨基 羧基 COOH C O OH （ ） 2.种类： R基的不同决定了氨基酸分子的不同，组成蛋白质的氨基酸有21种。分为必需氨基酸和非必需氨基酸两大类。 突 巧记 非必需氨基酸： 必需氨基酸： 组成人体蛋白质的21种氨基酸 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 （口诀：甲 携 来 一 本 亮 色 书） (4)氨基酸的分类： (婴儿9种，组氨酸） 【任务3】 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 二、氨基酸的结构特点小结 突 (5)氨基酸的结构特点 中心碳原子 简写 R H H2N—C—COOH 至少含一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH) 总有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH)连在同一碳原子上 C H R NH2 COOH 结构特点 R基中也可能含有氨基(—NH2) 或羧基(—COOH) 【任务3】 C COOH H H2N R 氨基 羧基 数量标准： 位置标准： 侧链基团:决定氨基酸的种类和理化性质 二、氨基酸的结构特点小结 突 氨基 NH2 N H H 或 羧基 COOH C O OH 或 氨基、羧基、R基的正确书写格式分别为： (基团前的“—”不能省略) 氨基基不同表示方法： 提别提示 —NH2、—COOH、—R C COOH H H2N R C 对点训练 对点训练 对点训练 对点训练 对点训练 对点训练 1.下列哪项不是构成蛋白质的氨基酸（    ） A． B． C． D． 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 A 对点训练 对点训练 对点训练 对点训练 对点训练 对点训练 与生活的联系 1.羊肉比猪肉蛋白质含量高，因此羊肉比猪肉更有营养价值。这种说法合理吗？ 2.素食主义者不食用有主观意识动物之食物，包括家畜、野兽、飞禽、鱼类、海鲜、肉类等，这种饮食习惯从营养角度看合理吗？ 不完全合理。两者都是优质蛋白，必需氨基酸都比较全面，但在个别氨基酸上各有所长。营养价值应该考虑的方面很多。 不合理。谷类蛋白质（尤其是玉米的蛋白质）中缺少赖氨酸，均衡膳食才不会缺乏必需氨基酸。 三、蛋白质的结构及其多样性 人体中有21种氨基酸，有数万种不同的蛋白质。21种氨基酸是如何形成种类繁多的蛋白质的呢？ 三、氨基酸形成蛋白质的过程 1.脱水缩合形成二肽 一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接，同时脱去一分子的水，这种结合的方式叫脱水缩合。 H2O 肽键 － OH ‖ O －C－C R2 H － － －N H － －C －C R1 H2N H － － ‖ O OH － H 二肽 Q1：脱下来的H2O中，H和O元素的来源是什么？ 突 三、氨基酸形成蛋白质的过程 1.脱水缩合形成二肽 一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接，同时脱去一分子的水，这种结合的方式叫脱水缩合。 Q2：肽的名称取决于谁的个数？ 突 三、氨基酸形成蛋白质的过程 2.脱水缩合形成三肽 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 三肽 Q：蛋白质形成过程中脱去的水分子个数与形成的肽键数有什么关系？ 突 三、氨基酸形成蛋白质的过程 3.脱水缩合形成多肽 由多个氨基酸脱水缩合而成的化合物，叫多肽。 多肽通常呈链状，叫作肽链。 若多肽链两端的氨基和羧基也发生了脱水缩合，则会形成环状多肽，叫作环肽。 突 请结合脱水缩合过程，并参考如下多肽链的模式图分析： ()肽链形成过程中，失去的水分子中氢和氧元素的来源分别是什么？ 氢来自氨基和羧基，氧来自羧基。 分析氨基酸脱水缩合形成肽链的过程 【任务4】 (2)氨基酸脱水缩合产生的一条多肽链中，氨基数和羧基数是多少? 至少含一个氨基和一个羧基，分别在肽链的两端，多余的氨基和羧基分布在R基中 (4)假设氨基酸的平均相对分子质量为a，由n个氨基酸形成1条肽链，则该多肽的相对分子质量是多少？ na－18(n－1) (3)氨基酸、肽链、形成的水分子、肽键的数量关系是怎样的？ 氨基酸数－肽链数＝形成的水分子数＝肽键数。 请结合脱水缩合过程，并参考如下多肽链的模式图分析： 分析氨基酸脱水缩合形成肽链的过程 【任务4】 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-18x脱去的水分子数 1.(23-24高一上·广东深圳·期中)根据下面图解，回答问题： (1)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 。 (2)该化合物含有 个肽键，该图所示化合物的名称是： 。 (3)图示中氨基酸有 种，是由 决定的。 对点训练 对点训练 对点训练 对点训练 对点训练 对点训练 四 三 脱水缩合 三 四肽 四 R基 2.下图是某蛋白质的肽链结构示意图(图1中的数字表示氨基酸序号)及部分肽链放大示意图(图2)，据图回答下列问题： (1)图1化合物由氨基酸脱去 个水分子形成，这种结合方式叫做 ，发生在细胞中的 处。(2)图2中表示R基的编号为 (填序号)；③⑤⑦表示的结构称为 。据图2推测，该肽链至少有 个游离的羧基。 (3)现有800个氨基酸，其中氨基总数为810个，羧基总数808个由这些氨基酸合成的含有5条肽链的蛋白质，共有 个肽键和 个游离的氨基。 123 脱水缩合 核糖体 ②④⑥⑧ 肽键 3 795 15 对点训练 对点训练 对点训练 对点训练 对点训练 对点训练 四、蛋白质的结构及其多样性 以血红蛋白的形成为例，分析从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次： 1.氨基酸之 间脱水缩合 形成肽链 3.这条肽链进一步盘绕形成一定的空间结构 2.一条肽链的特定区域进行有规律的盘曲、折叠 4.四条肽链聚集在一起形成复杂的空间结构 阅读课本P30-31了解蛋白质的结构层次： 氨基酸→二肽→三肽→…→多肽→一条或几条多肽链盘曲折叠形成蛋白质。 S S C O H O O - 氢键 二硫键 S S 由于氨基酸之间能够形成氢键、二硫键等，从而使得肽链能盘曲、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质分子。 二硫键的形成: 丢失两个H，相对分子质量减少2 —SH —SH —S—S— + 2H 分析氨基酸怎样构成蛋白质 【任务5】 思考：为什么肽链能够折叠？空间结构靠什么维持？ 四、蛋白质的结构及其多样性 生物界的蛋白质种类多达1010~1012种。 为什么21种氨基酸能够组成这么多种蛋白质？ 1.氨基酸的种类不同 2.氨基酸的数量不同 3.氨基酸的排列顺序多种多样 4.肽链盘曲折叠形成的空间结构不同 氨基酸层面 肽链层面 \ 分析蛋白质结构多样性的原因 【任务6】 α-螺旋 β-折叠 突 五、蛋白质的结构和功能相适应 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。 实例1 镰刀型细胞贫血病患者的血红蛋白运输氧的能力会大大削弱 五、蛋白质的结构和功能相适应 胰岛素 对于糖尿病患者来说，注射胰岛素是目前唯一的给药方式，口服胰岛素似乎是很多“糖友”的渴求和心声。胰岛素为什么不能口服？ 胰岛素是蛋白质，口服胰岛素会在消化道内被蛋白酶水解，从而失去药效。 实例2 糖尿病患者注射胰岛素 五、蛋白质的结构和功能相适应 蛋白质空间结构（构象）的改变会影响功能，还有其他方式可以改变蛋白质的构象吗？ 蛋白质的变性： 蛋白质在某些物理和化学因素作用下，其特定的空间构象被破坏，致其理化性质改变和生物活性丧失的现象。过程不可逆。 高温、紫外线、强酸、强碱、重金属盐等 思考1：为什么吃熟鸡蛋和熟肉更容易消化？ 思考2：蛋白质变性后还可用双缩脲试剂检测吗？并说明理由： 高温使蛋白质的空间结构变得伸展、松散，分子结构伸展松散，易被蛋白水解酶分解。 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。还能与双缩脲试剂发生紫色反应 1.下列关于蛋白质变性的叙述，正确的是( ) A.蛋白质变性是由肽键的断裂造成的 B.蛋白质变性后能与双缩脲试剂发生反应 C.蛋白质变性后其特定功能并未发生改变 D.蛋白质变性是可逆的 B 对点训练 对点训练 对点训练 对点训练 对点训练 对点训练 课堂小结 组成元素 C、H、O、N（P、S） 导致 氨基酸 种类：21种 必需氨基酸：8种 非必需氨基酸：13种 通式： C H C H2N OH O R 特点：至少有一个－NH2和一个－COOH连在同一个C原子上 脱水缩合 多肽 组成蛋白质的氨基酸不同、氨基酸的数目不同、氨基酸排列顺序不同、多肽的空间结构不同 折叠盘旋 蛋白质 结构多样性 功能多样性 结构蛋白 运输作用 催化作用 调节作用 免疫作用 导致 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.（ ） 2.质量相等的下列食物中，蛋白质含量最多的是( ) 烧牛肉 B.烤甘薯 C. 馒头 D.米饭 √ × × √ A 教材课后习题·概念检测 3.下列物质中，属于构成蛋白质的氨基酸的是（ ） 4.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 A B 教材课后习题·概念检测 1.民间有一种“吃什么补什么”的说法，如吃鱼眼能明目，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。 教材课后习题·拓展应用 【提示】 2.某种脑啡肽具有镇痛作用，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. （3）上图中的氨基酸顺序发生了改变，还会具有脑啡肽的功能吗?为什么 5 4 4 不能，因为氨基酸的排列顺序决定了脑啡肽的功能，如果氨基酸排列顺序变了，新的物质就不具有脑啡肽的镇痛功能。 教材课后习题·拓展应用 【提示】 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。 教材课后习题·拓展应用 【提示】 Lavf58.28.100 $