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

该高中生物学课件聚焦“蛋白质是生命活动的主要承担者”，涵盖蛋白质功能、氨基酸结构、脱水缩合、结构多样性及相关计算等核心知识点。通过生活实例（如富含蛋白质食物）和教材阅读活动导入，衔接蛋白质鉴定实验回顾，构建“功能—结构基础—特性”的知识脉络，形成递进式学习支架。 其亮点在于以结构与功能观（如血红蛋白四级结构与运氧功能）深化生命观念，通过氨基酸结构对比归纳、蛋白质计算表格培养科学思维，结合“氨基酸连接方式”等问题驱动活动促进探究实践。采用实例分析与当堂检测结合的教学方法，小结系统梳理知识体系，助力学生构建完整认知，教师使用可提升教学效率与学生核心素养培养效果。

第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者 第二章 组成细胞的分子二 1 知识点回顾 组成细胞的有机化合物中，含量最多的是 。 蛋白质与 发生作用，产生 反应。 蛋白质 双缩脲试剂 紫色 说一说生活中富含蛋白质的食物有哪些？为什么要多补充各种蛋白质？ 结构 调节 免疫 运输 催化 蛋白质是生命活动的主要承担者 活动1：阅读教材P28，举例说出蛋白质承担的功能 ①结构蛋白参与组成细胞结构 ②化学反应离不开酶的催化催化作用 ③运输功能（血红蛋白运输氧）运输作用 ④调节机体的生命活动（胰岛素）信息传递和调节作用 ⑤免疫功能（抗体）免疫防御作用 深入探究 蛋白质的功能①：结构物质 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，羽毛、肌肉、头发、蛛丝等的成分主要是结构蛋白。它们不仅有维持细胞形态、机械支持和负重的功能,而且在防御、保护、营养和修复方面发挥作用。 5 深入探究 蛋白质的功能②：催化 胃蛋白酶 生物体中的大部分酶本质是蛋白质，如唾液淀粉酶，胃蛋白酶。作为各项生化反应的高效催化剂，具有重要作用。 深入探究 蛋白质的功能③：运输 血红蛋白 血红蛋白的四级结构对其运氧功能有重要意义。它能从肺携带氧经由动脉血运送给组织，又能携带组织代谢所产生的二氧化碳经静脉血送到肺再排出体外。 深入探究 蛋白质的功能④：调节 胰岛素是由胰脏内的胰岛β细胞受内源性或外源性物质如葡萄糖、乳糖、核糖、精氨酸、胰高血糖素等的刺激而分泌的一种蛋白质激素。胰岛素是机体内唯一降低血糖的激素，同时促进糖原、脂肪、蛋白质合成。外源性胰岛素主要用来治疗糖尿。 8 抗体是指机体由于抗原的刺激而产生的具有保护作用的蛋白质，由浆细胞分泌。抗体能识别特定外来物的一个独特特征，该外来目标被称为抗原（病原体）。抗体形成以后，当抗原再次入侵，相应抗体就会对该抗原直接进行免疫反应，将其清除。 深入探究 蛋白质的功能⑤：免疫 9 10 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。 讨论 1、为什么这种缝合线可以被人体组织吸收？ 2、这种缝合线发生什么样的化学变化才能被吸收？ 组成动物和人体的胶原蛋白是相似的物质。 这种手术缝合线要变成小分子物质才能被吸收； 因此说蛋白质在化学组成上应该可以分解成更小的分子。 活动2：问题探讨 氨基酸 蛋白质的基本组成单位——氨基酸 www.islide.cc 11 蛋白质的基本组成单位——氨基酸 12 结构特点： 至少都含有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH) 氨基 羧基 R基 决定氨基酸种类 C2H4O2N—R 这一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。 中心碳原子还连接一个H原子和一个侧链基团，用R表示。 分子式： ？ 当堂检测 13 1、谷氨酸的R基为—C3H5O2，1分子谷氨酸含有的C、H、O、N原子数依次是（ ） A.5、9、4、1 B. 4、8、5、1 C. 5、8、4、1 D. 4、9、4、1 2、下列哪项不是构成蛋白质的氨基酸( ) A B 方法： “一查”：是否有氨基和羧基； “二看”：是否有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。 注意：只有两者同时具备才是组成生物体蛋白质的氨基酸 蛋白质的基本组成单位——氨基酸 14 在人体中，组成蛋白质的氨基酸有21种。 根据能否在人体内合成 必需氨基酸（8种）：人体不能合成，必须从外界获取的氨基酸。 非必需氨基酸（13种）：人体细胞能够合成的氨基酸。 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 元素组成：主要由C、H、O、N四种元素组成,有的还含有S等。 15 1、水中的氢原子和氧原子分别来自哪里？ 2、新形成的化学键的名称是什么？新形成的化合物的名称是什么？ 3、这个过程是指什么反应? 活动3：氨基酸如何连接形成蛋白质的呢？（结合书本P30-P31） C H R1 NH2 OH C O H2O C H COOH R2 H N H 1、水中的氢原子和氧原子分别来自哪里？ 2、新形成的化学键的名称是什么？新形成的化合物的名称是什么？ 3、这个过程是指什么反应? 活动3：氨基酸如何连接形成蛋白质的呢？ 两个氨基酸分子脱水缩合 C H R1 NH2 C O C H COOH R2 H N H2O 二肽 肽键 1、水中的氢原子和氧原子分别来自哪里？ 2、新形成的化学键的名称是什么？新形成的化合物的名称是什么？ 3、这个过程是指什么反应? 脱水缩合：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的结合方式。 多肽：由多个氨基酸缩合而成，含有多个肽键的化合物。多肽通常呈链状，叫做肽链。 蛋白质相关计算 1、计算肽键数和水分子数 18 两个氨基酸形成一条肽链，要脱去 ，并形成 。该化合物称为 三个氨基酸形成一条肽链，要脱去 ，并形成 。该化合物称为 四个氨基酸形成一条肽链，要脱去 ，并形成 。该化合物称为 五个氨基酸形成一条肽链，要脱去 ，并形成 。该化合物称为 n个氨基酸形成一条肽链，要脱去 ，并形成 。该化合物称为 公式① 肽键数=失去的水分子数=氨基酸数-肽链数（n-m)个 n个氨基酸形成2条肽链，要脱去 ，并形成 1分子水 1个肽键 二肽。 2分子水 2个肽键 三肽。 3分子水 3个肽键 四肽。 4分子水 4个肽键 五肽。 n-1分子水 n-1个肽键 n肽。 n-m分子水 n-m个肽键。 n个氨基酸形成3条肽链，要脱去 ，并形成 n个氨基酸形成m条肽链，要脱去 ，并形成 n-2分子水 n-2个肽键。 n-3分子水 n-3个肽键。 蛋白质相关计算 2、计算氨基数和羧基数 19 公式② 至少含有的氨基/羧基数=肽链数（m个） 一条肽链至少含有 氨基和 羧基。 M条肽链至少含有 氨基和 羧基。 m个 m个 1个 1个 蛋白质相关计算 3、有关多肽或蛋白质相对分子质量的计算 例题：组成生物体某蛋白质的氨基酸的平均相对分子质量为128（a），一条含有100个肽键的多肽链的分子质量为多少？ 20 公式③ 多肽相对分子质量=氨基酸数x氨基酸相对分子质量-脱去水分子数x18 A=n×a-（n-m）×18 上述的计算都相关与形成肽链的，那么若氨基酸形成的为肽环呢？ 蛋白质相关计算 3.有关蛋白质结构的计算规律 （1)假设氨基酸的平均相对分子质量为a，由n个氨基酸分别形成一条链状多肽或m条链状或环状肽： 注：进行蛋白质的相对分子质量的计算时，不仅要从氨基酸的总相对分子质量中减去脱掉H2O的相对分子质量，若形成二硫键，还需要减去脱掉的H。 碳原子数=氨基酸数*2+R基上的碳原子数 氮原子数=肽链数+肽键数+R基上的氮原子数=氨基酸数+R基上的氮原子数=各氨基酸中氮原子的总数 氢原子数=各氨基酸中的氢原子的总数-脱去的水分子数*2 氧原子数=各氨基酸中氧原子的总数-脱去的水分子数=肽键数+肽链数*2+R基上的氧原子数 （2）利用原子守恒法计算肽链中的原子数： 蛋白质相关计算内容 www.islide.cc 23 2、蛋白质的形成：一条或多条肽链经盘曲、折叠，形成具有一定空间结构的、能行使一定功能的蛋白质。 如何连接？ 多肽及蛋白质的形成 24 1、多肽：由多个氨基酸缩合而成，含有多个肽键的化合物。多肽通常呈链状，叫做肽链。 3、蛋白质的结构层次： C、H、O、N等元素————氨基酸——————肽链————————蛋白质 组成 脱水缩合 盘曲、折叠 形成一定的空间结构 3．图丙说明：氨基酸的排列顺序不同，构成的肽链不同。 例如：现有3种氨基酸各一个，构成三肽的种类是多少？ 现有3种氨基酸，不限个数，构成三肽的种类是多少？ 1．图甲说明：氨基酸的种类不同，构成的肽链不同。 蛋白质分子结构多样性的原因 2．图乙说明：氨基酸的数目不同，构成的肽链不同。 4．图丁说明：肽链的数目和空间结构不同，构成的蛋白质不同。 氨基酸的 种类 数目 排列顺序 肽链的 盘曲、折叠方式及其形成的空间结构 蛋白质结构多样性决定功能多样性 结构决定功能 蛋白质多样性的直接原因： 实例 蛋白质多样性的根本原因：基因的多样性和基因的选择性表达。 （1）盐析：向蛋白质溶液中加入食盐，可以降低蛋白质的溶解度，使蛋白质凝聚而从溶液中析出，这种作用叫作盐析。盐析是物理变化，可复原，即是一个可逆的过程，故不影响蛋白质的性质。 （2）变性：蛋白质由于高温、强酸碱、重金属盐等因素导致空间结构被破坏的过程称为变性,是不可逆，变性的过程肽键不断裂。 △蛋白质的盐析和变性 （1）水解：蛋白质或者多肽中肽键断裂，分解为氨基酸的过程称为水解，和脱水缩合的过程相反，这个过程需要蛋白酶或者肽酶的催化。 （2）氧化分解（代谢）：将蛋白质分解成CO2、水、尿素并释放能量的过程。 △蛋白质的水解和氧化分解 组成元素 C、H、O、N（S） 导致 小分子（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种类不同 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 盘曲折叠 蛋白质 结构多样性 功能多样性 构成生物体，如结构蛋白 运输作用，如血红蛋白 催化作用，如酶 调节作用，如胰岛素 免疫作用，如抗体 构 成 导致 本堂小结 A. 蛋白质是细胞中含量最多的有机物，其种类随生命历程而改变 B. 组成蛋白质的元素一定有C、H、O、N，有的还含有S元素 C. 高温、低温、重金属盐等，都会使蛋白质的空间结构发生不可逆的变化 D. 细胞内蛋白质发生水解时，H2O参与氨基和羧基的形成 1、蛋白质是生命活动的主要承担者，下列相关叙述错误的是( ) A. 氨基酸种类、数目和排列顺序相同的蛋白质功能可能不同 B. 蛋白质结合Mg2+形成的血红蛋白参与氧气的运输 C. 组成蛋白质的氨基酸之间可按不同方式脱水缩合 D. 高温会使蛋白质变性，因此煮熟的食物不易被人体消化 2、下列关于蛋白质分子结构和功能的叙述，正确的是（ ） 当堂检测 C A 30 当堂检测 1．下列关于氨基酸和蛋白质的叙述，错误的是(　　) A．酪氨酸几乎不溶于水，而精氨酸易溶于水，这种差异是由R基的不同引起的 B．甜味肽的分子式为C13H16O5N2，则该甜味肽是一种二肽 C．某二肽的化学式是C8H14O5N2，水解后得到丙氨酸(R基为—CH3)和另一种氨基酸X，则X的化学式应该是C5H9O4N D．n个氨基酸共有m个氨基，则这些氨基酸脱水缩合形成的一条肽链中氨基数为m－n 31 D 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。 据此回答： （1）脑啡肽是一种______，它的基本组成单位的结构特点是_______________________________。 （2）如果脑啡肽的肽链长度不变，组成它的氨基酸的种类和数目均不变，改变其中的__________________，就可以改变其性质。 （3）脑啡肽只要皮下注射才有效，而不能口服，主要原因是________________________________。 （4）若将脑啡肽完全水解，需要水分子_______个，水解后的产物有______种。 （5）脑啡肽可用____________试剂检测，呈现__________色。 五肽 都至少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在同一个碳原子上 氨基酸的排列顺序 如口服此药物，在消化道内被消化液分解，失去药效 4 4 双缩脲 紫 当堂检测 3．一条由39个氨基酸形成的环状多肽，其中有4个谷氨酸(R基为—CH2—CH2—COOH)，则该多肽(　　) A．有38个肽键 B．可能没有游离的氨基 C．至少有5个游离的羧基 D．至多有36种氨基酸 4．某多肽分子式是C21HxOyN4S2。已知该多肽是由下列氨基酸中的几种原料合成的。亮氨酸(C6H13NO2)、天门冬氨酸(C4H7NO4)、苯丙氨酸(C9H11NO2)、丙氨酸(C3H7NO2)、半胱氨酸(C3H7NO2S)。下列对该多肽的叙述不正确的是(　　) A．有3个肽键 B．水解后得到4种氨基酸 C．含有氧原子数和氢原子数分别为5和32 D．只有1个游离羧基 B B 5、图甲表示有关蛋白质分子的简要概念图；图乙表示某三十九肽中共有丙氨酸(R基为—CH3)4个，现去掉其中的丙氨酸得到4条长短不等的多肽。据图回答下列问题： (1)图甲中B的元素组成为__________，C是________。 (2)蛋白质的结构具有多样性，从蛋白质自身分析，原因有氨基酸的_________________________不同，以及蛋白质的______________千变万化。从根本上分析，是因为_______________。 (3)图乙中，三十九肽被水解后肽键数量减少________个，氨基和羧基的数目分别增加________个，C原子数目减少________个，O原子数目减少________个。 C H O N 肽键 种类、数目、排列顺序 空间结构 DNA的多样性 7 3 12 1 谢谢观看 THANKS $