2.4蛋白质是生命活动的主要承担者 课件-2025-2026学年上学期人教版必修1高中生物

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 【问题探讨】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。 组成动物和人体的胶原蛋白是相似的物质 思考：为何这种缝合线可以被人体组织吸收？ 蛋白质是细胞中含量最多的有机物，我们每天需要摄入650g左右富含蛋白质的食物。那么蛋白质有哪些功能呢？ 考点一 细胞的多样性和统一性 【探究一】蛋白质的功能 【活动①】 阅读教材P28，举例说出蛋白质承担的功能。 结构 调节 免疫 运输 催化 “催狗运面条” 蛋白质是生命活动的主要承担者 考点一 细胞的多样性和统一性 1.口腔中含有唾液淀粉酶，因此米饭（淀粉）在口腔中咀嚼，会感到甜。 2.头发燃烧有股味道，这股味道是什么物质散发出来的呢? 3.人体成熟的红细胞（含血红蛋白）能运输氧气。 4.为了预防流感,我们可以去医院接种预防针（免疫球蛋白）。 5.糖尿病病人需要注射胰岛素（属于蛋白质）才能把血糖降到正常水平。 【应用】 说出以下实例体现了蛋白质的什么功能？ 催化作用 结构蛋白 运输功能 免疫功能 调节功能 考点一 细胞的多样性和统一性 1.(2024·漯河高中检测)下列各项中不能体现蛋白质的功能的是 A.羽毛的主要成分为蛋白质 B.血红蛋白能够运输O2 C.性激素促进生殖细胞的生成 D.抗体具有免疫功能 性激素属于固醇类物质，其促进生殖细胞的生成不能体现蛋白质的功能 考点一 细胞的多样性和统一性 曾经这样考 【学以致用】 【思考讨论】民间有一种说法叫“吃什么补什么”，如吃鱼眼能明目，喝虎骨酒可以壮筋骨，从食物中摄取的蛋白质能被人体直接吸收吗？ 蛋白质必需经过分解成氨基酸才能被人体吸收和利用 氨基酸是组成蛋白质的基本单位 考点一 细胞的多样性和统一性 巧记 （甲 携 来 一 本 亮 色 书） 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 氨基酸 21种 人体内能合成 人体不能合成 必需氨基酸(8种) 非必需氨基酸(13种) 评价蛋白质食品营养价值的主要依据 （婴儿9种，组氨酸） （R基不同） 氨基酸的种类 考点一 细胞的多样性和统一性 1.(2024·广东中山高一质检)下列关于人体必需氨基酸和非必需氨基酸的说法，正确的是 A.必需氨基酸是指必须在人体细胞内合成的氨基酸 B.组成人体蛋白质的氨基酸有21种，其中8种是人体细胞能合成的 C.评价食物中蛋白质成分的营养价值时，常以必需氨基酸的种类和含量为标准 D.由苯丙氨酸可在体内转化为酪氨酸可知，苯丙氨酸属于人体的非必需氨基酸 必需氨基酸是指人体细胞不能合成的氨基酸 其中8种是人体细胞不能合成的，为必需氨基酸 苯丙氨酸是人体的必需氨基酸 考点一 细胞的多样性和统一性 曾经这样考 【学以致用】 【活动②】 观察教材P29中给出的4种氨基酸的结构式并回答： 【探究二】蛋白质的基本单位 甘氨酸 缬氨酸 丙氨酸 亮氨酸 (1)上面四种氨基酸都有的元素是___________________。 C、H、O、N (2)构成蛋白质的氨基酸共有的部分是： (3)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) C COOH H H2N 考点一 细胞的多样性和统一性 【活动②】 观察教材P29中给出的4种氨基酸的结构式并回答： 【探究二】蛋白质的基本单位 甘氨酸 缬氨酸 丙氨酸 亮氨酸 (4)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) —CH2CH (CH3CH3) (5)根据上述分析请写出氨基酸的结构通式： 考点一 细胞的多样性和统一性 【活动③】总结氨基酸的结构通式及特点 R 氨基 羧基 侧链基团：决定氨基酸的种类和理化性质 O C OH C H H H N 中心碳原子 氢基 简写： 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 ①结构通式 ②结构特点 R基中也可能含有氨基(—NH2) 或羧基(—COOH) C R H COOH H2N 考点一 细胞的多样性和统一性 氨基 NH2 N H H 或 羧基 COOH C O OH 或 易错提示 C COOH H H2N R 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避免两种错误格式 a.写成NH2、COOH、R。 b.写成NH3、—NH3、HCOOH等。 考点一 细胞的多样性和统一性 [教材P32课后习题3]下列物质中，属于构成蛋白质的氨基酸的是 方法 注意 只有两者同时具备才是组成生物体蛋白质的氨基酸 “一查” “二看” 是否有氨基和羧基 是否有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上 判断氨基酸的小技巧 考点一 细胞的多样性和统一性 2.(2023·广东惠州高一期末)组成人体蛋白质的氨基酸有21种，以下属于组成人体蛋白质的氨基酸的是 A. B. C. D. 氨基酸的结构特点是：每种氨基酸分子中至少有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)；都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，这个碳原子还同时连接1个氢原子和一个R基，C符合题意。 考点一 细胞的多样性和统一性 曾经这样考 【学以致用】 3.(2024·河北石家庄高一期末)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 C3H7 解题思路：写出氨基酸结构通式，把给定的R基放进通式 考点一 细胞的多样性和统一性 曾经这样考 【学以致用】 [过渡]通过上一节课的学习，我们知道人体中氨基酸有21种，蛋白质有1010-1012种。那么21种氨基酸是如何形成种类繁多的蛋白质的呢？ 脱水缩合 氨基酸： 21种 蛋白质： 1010～1012 考点一 细胞的多样性和统一性 【探究三】蛋白质的结构及其多样性 【活动③】 观看视频，并结合课本P30，回答以下问题 C H R1 H2N C O OH H H2O H N C H R2 C O OH H H2O H N C H R3 COOH 肽键 肽键 (1)尝试总结出脱水缩合的概念？ 一个氨基酸分子的羧基(—COOH)和另一 个氨基酸分子的氨基(—NH2)脱去一分子水而连接起来,这种结合方式叫做脱水缩合。 考点一 细胞的多样性和统一性 C H R1 H2N C O OH H H2O H N C H R2 C O OH H H2O H N C H R3 COOH 二肽 肽键 三肽 肽键 由几个氨基酸构成，就称为几肽 (3)什么是多肽？什么是肽链？ (2)连接两个氨基酸分子的化学键名称是什么？是如何形成的？ 由多个氨基酸缩合而成的含有多个肽键的化合物叫多肽。 多肽通常呈链状结构，叫做肽链。 多肽： 肽链： 考点一 细胞的多样性和统一性 【任务④】 观察以下多肽链的模式图，并结合脱水缩合过程，作出分析： (1)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。 (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 考点一 细胞的多样性和统一性 【任务④】 观察以下多肽链的模式图，并结合脱水缩合过程，作出分析： (6)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？若形成m条肽链呢？ na－18(n－1) (5)氨基酸、肽链、形成的水分子、肽键的数量关系是怎样的？ 形成的水分子数＝肽键数＝氨基酸数－肽链数 na－18(n－m) 考点一 细胞的多样性和统一性 (6)有些蛋白质分子含有两条或多条肽链，它们通过一定的化学键，如：二硫键相互结合在一起。 -SH + HS- → -S-S-(二硫键) + 2H 想一想：在形成一个二硫键时，相对分子质量减少多少？ 考点一 细胞的多样性和统一性 4.下图是某化合物的分子结构式。关于该化合物的叙述，错误的是     A．上图含有③和⑤两个肽键，因此该化合物为三肽 B．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1个游离的羧基 D．若彻底水解该化合物分子，则共需要2个水分子 由图可知：含1个游离的氨基和2个游离的羧基 考点一 细胞的多样性和统一性 曾经这样考 【学以致用】 5.(2024·福州市高一检测)我国中科院上海生化所于1982年5月合成了一种具有镇痛作用而又不会像吗啡那样使病人上瘾的药物——脑啡肽，如图是该物质的结构简式。脑啡肽的合成采用的是蛋白质工程技术，这是生物发展在分子水平上的又一突破。请根据此化合物的结构分析回答： 考点一 细胞的多样性和统一性 曾经这样考 【学以致用】 (1)该化合物有________个氨基和________个羧基。 (2)该化合物是由________个氨基酸 失去________分子水而形成的，这样的反应叫作_________，该化合物叫________肽。在形成时，相对分子质量减少了________。 (3)脑啡肽水解后可产生________种氨基酸，造成氨基酸种类不同的原因是___________。 (4)其基本单位的结构通式为_________________。 1 1 5 4 脱水缩合 五 72 4 R基不同 肽键数＝氨基酸的个数－肽链数 考点一 细胞的多样性和统一性 曾经这样考 【学以致用】 6.下图为牛胰岛素结构图，该物质中—S—S—是由两个—SH脱去两个H形成的。下列说法正确的是 A.牛胰岛素含有50个肽键 B.牛胰岛素中至少含有2个—NH2和2个—COOH C.牛胰岛素水解产物含有21种不同的氨基酸 D.牛胰岛素形成时，减少的相对分子质量为882 肽键数＝氨基酸的个数－肽链数＝51－2＝49 构成蛋白质的氨基酸有21种，但每种蛋白质不一定都由21种氨基酸形成 脱去的水分子数目＝形成的肽键数＝49个，此过程中还形成3个二硫键，即脱去6个H，所以51个氨基酸脱水缩合形成胰岛素时，减少的相对分子质量为49×18＋6＝888 考点一 细胞的多样性和统一性 曾经这样考 【学以致用】 如图：人体血红蛋白分别由两条α链和两条β链构成 氨基酸之间脱水缩合形成肽链 1 一条肽链的特定区域进行有规律的盘曲、折叠 2 肽链进行进一步盘绕形成一定的空间结构 3 四条肽链聚集形成复杂空间结构 4 【活动④】 观察下图，回答P31思考与讨论中的问题： 考点一 细胞的多样性和统一性 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 —SH —SH —S—S— + 2H (1)为什么肽链能够折叠？空间结构靠什么维持？ 考点一 细胞的多样性和统一性 (2)从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次？ (3)进入人体消化道的蛋白质食物，要经过哪些消化酶的作用才能分解为氨基酸？这些氨基酸进入人体细胞后，需经过怎样的过程才能变为人体的蛋白质？人体中的蛋白质和食物中的蛋白质会一样吗？ 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 蛋白质 胃蛋白酶 肠肽酶 胰蛋白酶 多肽 氨基酸 初步水解 彻底水解 (4)如果用21个不同的字母代表21种氨基酸，若写出由10个氨基酸组成的长链，可以写出多少条互不相同的长链？ 2110 考点一 细胞的多样性和统一性 (5)试着说出蛋白质种类多种多样的原因？（提示：一个蛋白质分子往往含有成百上千个氨基酸） 氨基酸的种类不同 氨基酸的数量不同 氨基酸的排列顺序多种多样 肽链数目、盘曲折叠方式及其形成的空间结构不同 氨基酸层面 肽链层面 α-螺旋 β-折叠 考点一 细胞的多样性和统一性 结构异常导致功能异常：在镰状细胞贫血中，血红蛋白的谷氨酸被缬氨酸取代，形成的异常的血红蛋白直接造成了红细胞的异常。 正常血红蛋白的肽链和正常红细胞 异常血红蛋白的肽链和镰状红细胞运输氧的能力会大为减弱 结构决定功能 考点一 细胞的多样性和统一性 种类 数量 排列顺序 空间结构 结构多样 种类繁多 氨基酸 肽链： 功能多样 决 定 功能蛋白 结构蛋白 (组成细胞和生物体) ________ (蛋白质类激素) ________ (大多数酶) ________ (载体蛋白) ________ (抗体) 调节 催化 运输 免疫 ________ (糖蛋白) 识别 蛋白质多样性的原因 考点一 细胞的多样性和统一性 【活动⑤】 阅读P32【与社会的联系】，回答下列问题： (1)为什么吃熟鸡蛋和熟肉更容易消化？ 卷曲、紧密 伸展、松散 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。 (3)蛋白质变性后还可用双缩脲试剂检测吗？并说明理由： 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 (2)胰岛素保存温度一般为2~8℃。温度太高，胰岛素会失去活性，原因是_____。 高温破坏了胰岛素的空间结构，会导致其功能丧失 考点一 细胞的多样性和统一性 (4)分析蛋白质的盐析、水解和变性 盐析 蛋白质在盐溶液中溶解度降低析出溶解度的变化，可逆 变性的因素： (肽键断裂) 氨基酸顺序 ，肽键 ， 空间结构 ，功能 。 不变 改变 水解 变性 改变 不变 短肽 氨基酸 水解酶 初步水解 蛋白质 水解酶 彻底水解 特点： 高温、强酸、强碱、重金属离子 (肽键断裂) 考点一 细胞的多样性和统一性 7.(2024·哈师大附中高一月考，改编)下图为细胞中蛋白质合成过程简图，①～④表示相关变化过程，下列分析错误的是 A.①～③过程都叫作脱水缩合 B.④过程不相同，合成的蛋白质也就不相同 C.①②③过程形成的化学键相同，④过程一定没有新化学键形成 D.蛋白质独特的空间结构是不同蛋白质功能不同的直接原因 ④过程也可能有新化学键形成，比如二硫键等 考点一 细胞的多样性和统一性 曾经这样考 【学以致用】 8.(2024·山西大同高一期末)人体血红蛋白是一种由574个氨基酸组成的蛋白质，含有4条多肽链，其形成过程如图所示。下列有关叙述错误的是 A.血红蛋白分子中至少含有4个游 离的羧基 B.N主要位于血红蛋白的氨基中 C.形成血红蛋白的过程中至少会产 生570个水分子 D.通过②③④过程形成的复杂空间 结构与血红蛋白的功能密切相关 N主要位于血红蛋白中氨基酸之间连接处的 考点一 细胞的多样性和统一性 9.(2024·山东日照高一期中)如图表示有关蛋白质分子的简要概念图，对该图的分析正确的是 A.多肽链中B数目等于C数目 B.A 中肯定含有C、H、O、N、P、S 元素 C.①过程有水产生 D.蛋白质的功能多样性决定其结构多样性 氨基酸总数＝肽键数＋肽链数，即B数目＝C数目＋肽链数目 蛋白质的元素组成中肯定有C、H、O、N四种元素，有些蛋白质中还含有S等 蛋白质的结构多样性决定其功能多样性 考点一 细胞的多样性和统一性 10.(2024·安徽滁州高一上月考)人体内含有多种多样的蛋白质。下列有关蛋白质结构与功能的叙述，正确的是 A.高温、强酸或强碱都能破坏氨基酸的结构而使蛋白质变性 B.蛋白质分子结构的多样性决定了蛋白质功能的多样性 C.氨基酸的含量可以用双缩脲试剂进行检测 D.盐析会造成蛋白质的生物活性丧失 变性不能破坏氨基酸的结构 氨基酸中不含有肽键，不能用双缩脲试剂进行检测 蛋白质的盐析→溶解度减小→析出沉淀物，蛋白质分子的空间结构和生物活性不发生改变 考点一 细胞的多样性和统一性 蛋白质的功能 蛋白质的结构 相适应 氨基酸 多肽链中氨基酸排序 多肽链有规律的折叠盘曲 多肽链进一步地盘绕 不同多肽链之间相连 脱水缩合 主链 R基团 空间结构 变性 失去 结构 调节 催化 运输 破坏 免疫 如 基本单位 结构通式 生命活动 属于 蛋白质(基本元素：C、H、O、N，有的含有S等元素) 课堂小结 21种 考点一 细胞的多样性和统一性 Lavf60.4.100 Content Adaptive Encoding 3.0 EV录屏3.9.6软件录制 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn FormatFactory 氨基酸二肽三肽肽链蛋白质 $