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”，以新型手术缝合线情境导入，通过预习探讨、合作探究展开，从蛋白质功能多样性过渡到氨基酸结构、脱水缩合过程，再到结构多样性及变性水解，构建完整知识脉络。 其亮点在于情境化设计（如缝合线吸收、镰状细胞贫血案例）渗透结构与功能观的生命观念，合作探究与计算活动（肽键数、相对分子质量）发展科学思维与探究实践能力，帮助学生联系生活深化理解，教师可借助结构化资料提升教学效率。

预习探讨（新型手术缝合线） 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 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。 为什么这种缝合线可以被人体组织吸收？ 你能够说出几种富含 蛋白质的食物呢？ 组成动物和人体的胶原蛋白是相似的物质。 P28 大豆制品 奶类制品 肉蛋类食品 预习探讨（富含蛋白质的食物） P28 P28 蛋白质的结构（分子量） 蛋白质主要是由C、H、O、N等化学元素组成的 大分子有机物 64500 9512 C3032H4816O872N780S8Fe4 血红蛋白 36684 5224 C1642H2652O492N420S12 牛 奶 乳蛋白 180 24 C6H12O6 葡萄糖 18 3 H2O 水 相对分子质量 原子个数 化学式 练习与应用 预习探讨（认识蛋白质） P28 含量最多的有机物 结构最复杂、功能最多样 遗传信息通过蛋白质表达 蛋白质是生命活动的 主要承担者。 第二单元 组成细胞的分子 2.4蛋白质是生命活动的主要承担者 学习目标 举例说出蛋白质的功能。 能根据氨基酸的结构特点写出氨基酸的结构通式。 2 1 3 能写出氨基酸脱水缩合的过程。 合作探究一（蛋白质的功能） P28 许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质。 如肌肉、头发、蛛丝、羽毛等的成分主要是蛋白质。 1、结构蛋白 P28 合作探究一（蛋白质的功能） 2、催化作用 细胞内的化学反应离不开酶的催化。 绝大多数酶都是蛋白质。如唾液淀粉酶、ATP合成酶等。 酶 P28 合作探究一（蛋白质的功能） 3、运输作用 有些蛋白质具有运输功能。如血红蛋白、载体蛋白。 具有运输功能的载体蛋白 O2分子 血红蛋白运输O2 P28 合作探究一（蛋白质的功能） 4、免疫作用 抗体是具有免疫功能的蛋白质，可帮助人体抵御细菌和病毒的侵害。抗体也被称为免疫球蛋白。 P28 合作探究一（蛋白质的功能） 5、信息传递（调节作用） 有些蛋白质能够起信息传递的作用，调节机体的生命活动，如胰岛素、胰高血糖素。 P29 结构 许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要蛋白，如肌肉。 催化 大多数酶化学本质是蛋白质，催化生物体内的生物化学反应。 运输 负责物质转运的蛋白质，如转运蛋白、血红蛋白等 免疫 如抗体，与病原体作“斗争”的蛋白质 调节 如胰岛素，可进行信息传递，调节血糖代谢 蛋白质功能的多样性 …… 是生命活动的主要承担者。 蛋白质 小结（蛋白质的功能） P29 狗催运面条 构催运免调 小结（蛋白质的功能） 结构蛋白 催化作用 运输作用 免疫蛋白 信息传递 结构 运输 催化 调节 免疫 每一种蛋白质分子都有与它所承担功能相适应的空间结构。 P29 小结（蛋白质的功能） 情境再现（新型手术缝合线） 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 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。 这种缝合线发生什么样的变化才能被吸收? 这对认识蛋白质的化学组成有什么启示？ 这种手术缝合线要变为小分子物质才能被吸收, 蛋白质在化学组成上应该可以分为更小的分子。 氨基酸 P28 是组成蛋白质的基本单位。 AMINO ACID 氨基酸 各种氨基酸共有的元素是 ，其中半胱氨酸和甲硫氨酸还含有 元素，硒代半胱氨酸还含有 元素。 C、H、O、N Se S 丙氨酸 C CH3 H2N C OH O H 硒代半胱氨酸 C CH2 SeH H2N C OH O H 半胱氨酸 C CH2 SH H2N C OH O H 蛋白质的结构（氨基酸） P29 观察、思考：氨基酸的结构具有什么共同特点？ H2N— C— C—OH H | O || 甘氨酸 | H H2N— C— C—OH H | O || 缬氨酸 | CH CH3 CH3 H2N— C— C—OH H | O || 丙氨酸 | CH3 H2N— C— C—OH H | O || 亮氨酸 | CH2 | CH CH3 CH3 蛋白质的结构（氨基酸） P29 观察、思考：氨基酸的结构具有什么共同特点？ H2N— C— C—OH H | O || 甘氨酸 | H H2N— C— C—OH H | O || 缬氨酸 | CH CH3 CH3 H2N— C— C—OH H | O || 丙氨酸 | CH3 H2N— C— C—OH H | O || 亮氨酸 | CH2 | CH CH3 CH3 蛋白质的结构（氨基酸） P29 蛋白质的结构（氨基酸） 共有结构部分 C H H N R 氨基 羧基 C OH O O H 侧链基团 P29 蛋白质的结构（氨基酸） C NH2 COOH H R 氨基酸的结构通式： R C H C H2N OH O 氨基 羧基 侧链基团 P29 蛋白质的结构（氨基酸） H2N— C— C—OH H | O || | H H2N— C— C—OH H | O || | CH CH3 CH3 H2N— C— C—OH H | O || | CH3 H2N— C— C—OH H | O || | CH2 | CH CH3 CH3 数量上 组成蛋白质的氨基酸，至少都有______________________________ 一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH) P29 蛋白质的结构（氨基酸） H2N— C— C—OH H | O || | H H2N— C— C—OH H | O || | CH CH3 CH3 H2N— C— C—OH H | O || | CH3 H2N— C— C—OH H | O || | CH2 | CH CH3 CH3 位置上 都有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)连接在 上 同一个碳原子 P29 蛋白质的结构（氨基酸） H2N— C— C—OH H | O || | H H2N— C— C—OH H | O || | CH CH3 CH3 H2N— C— C—OH H | O || | CH3 H2N— C— C—OH H | O || | CH2 | CH CH3 CH3 这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团，这个侧链基团用R表示 各种氨基酸之间的区别在于 的不同（21种） R基 P29 ⑦ –H 蛋白质的结构（氨基酸） P29 以下哪些是组成蛋白质的氨基酸 蛋白质的结构（氨基酸） C CH3 SH C OH O H × C CH2 H2N C OH O H CH2 COOH √ 谷氨酸 C CH2 H2N C OH O H CH2 CH2 NH2 赖氨酸 √ C CH2 SH C OH O H NH2 × CH2 以下哪些是组成蛋白质的氨基酸 P29 蛋白质的结构（氨基酸） 1.组成蛋白质的氨基酸至少都有一个氨基和一个羧基，“至少”说明氨基酸分子中的氨基和羧基的数目大于等于1个，其他的氨基和羧基位于R基上。 2.氨基、羧基、R基的正确书写格式分别为：—NH2、—COOH、—R (基团前的“—”不能省略) 3.氨基、羧基不同表示方法： 特别关注 P29 组成人体蛋白质的氨基酸有 种，其区别为 基的不同 21 R 分 类 必需氨基酸 非必需氨基酸 人体细胞 合成的(共8种) 人体细胞 合成的(共13种) 不能 能 甲硫氨酸 亮氨酸 赖氨酸 异亮氨酸 苯丙氨酸 缬氨酸 色氨酸 苏氨酸 甲 携 来 本 亮 色 书 一 蛋白质的结构（氨基酸的分类） P30 氨基酸：21种 蛋白质： 1010～1012 ？ 蛋白质是以氨基酸为基本单位构成的生物大分子。 蛋白质的结构（氨基酸的脱水缩合） P30 C H R1 NH2 OH C O 1分子H2O C H COOH R2 H N H 1个肽键 二 肽 蛋白质的结构（氨基酸的脱水缩合） 水中氢来自 水中氧来自 羧基和氨基 羧基 P30 脱去水分子数 新产生化学键 产 物 H2N R1 H C O C N H OH R1 H C O C + N OH C R3 H C O H H 脱水缩合 三肽 OH H2N R1 H C O C N H R1 H C O C R1 H C O C N H + H2O 由几个氨基酸形成就称为几肽 蛋白质的结构（氨基酸的脱水缩合） P30 C H C R1 H2N O N H C H C R2 O N H C H C R3 O N H C H C R4 O N H C H C R5 O N H C H C R6 O N H C H COOH Rn 多肽 由多个氨基酸脱水缩合而成的，含有多个肽键的化合物叫做多肽。 肽链 多肽呈链状结构叫做肽链。 多个氨基酸氨基酸形成多肽链 蛋白质的结构（氨基酸的脱水缩合） P30 由于氨基酸之间能够形成氢键，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。 多肽链形成蛋白质 蛋白质的结构（氨基酸的脱水缩合） P30 胰岛素由 条肽链构成，通过二硫键(—S—S—)相互结合在一起，其中共含有 个二硫键。 两 3 许多蛋白质分子都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。 这些肽链不呈直线，也不在同一个平面上，而是形成更为复杂的空间结构。 蛋白质结构的多样性 P30 多肽链形成蛋白质 蛋白质结构的多样性 P31 由氨基酸形成血红蛋白的示意图 ①氨基酸之间 形成肽链 ②一条肽链的特定区域进行有规律的. ③这条肽链进一步盘绕形成一定的 ④四条肽链聚集在一起形成复杂的空间结构 脱水缩合 盘曲、折叠 空间结构 氨基酸的 不同，构成的肽链不同 氨基酸的 不同，构成的肽链不同 蛋白质结构的多样性 氨基酸的 不同，构成的肽链不同 肽链的盘曲、折叠方式及形成的 不同，构成的蛋白质不同 种类 排列顺序 数目 空间结构 α-螺旋 β-折叠 蛋白质结构的多样性 P31 镰状细胞贫血的病因 正常红细胞 运氧能力强 镰状红细胞 运氧能力弱 氨基酸序列改变或蛋白质的空间结构改变，可能会影响蛋白质的功能。 缬氨酸 组氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸 谷氨酸 谷氨酸 赖氨酸 缬氨酸 组氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸 缬氨酸 谷氨酸 赖氨酸 蛋白质的结构与功能 P31-32 结构多样性 决定 功能多样性 氨基酸的种类 氨基酸的数目 氨基酸的排列顺序 肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同 功能 蛋白 结构 蛋白 (组成细胞和生物体) 调节 蛋白质类激素 催化 大多数酶 运输 血红蛋白 识别 糖蛋白 免疫 淋巴因子 蛋白质的结构与功能（小结） P32 蛋白质变性 蛋白质盐析（物理变化，可复原） 向某些蛋白质溶液中加入某些无机盐溶液后，可以降低蛋白质的溶解度，使蛋白质凝聚而从溶液中析出。 蛋白质水解 指蛋白质在水解酶的催化作用下被分解为小分子肽和氨基酸的过程。 （在蛋白酶的催化下肽键断裂） 蛋白质的变性、盐析、水解 P32 有人论文中提到可用熟鸡蛋可以孵出小鸡，你如何评论？ 变性使蛋白质的空间结构变得伸展、松散 蛋白质的变性 蛋白质在某些物理和化学因素作用下，其特定的空间结构被破坏，致其理化性质改变和生物活性丧失的现象。过程不可逆。 蛋白质变性的原因 化学因素（如强酸、强碱、重金属离子、酒精）、物理因素（如加热、剧烈振荡、超声波、射线等） 蛋白质的变性 P32 熟鸡蛋为什么更容易消化？ 高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，容易被蛋白酶水解。 变性的蛋白质还能与双缩脲试剂发生紫色反应吗？ 还可以，因为变性的蛋白质肽键没有被破坏。 变性 正常的蛋白质 变性的蛋白质 蛋白质的变性 P32 蛋白质变性 蛋白质盐析（物理变化，可复原） 向某些蛋白质溶液中加入某些无机盐溶液后，可以降低蛋白质的溶解度，使蛋白质凝聚而从溶液中析出。 蛋白质水解 指蛋白质在水解酶的催化作用下被分解为小分子肽和氨基酸的过程。 （在蛋白酶的催化下肽键断裂） 蛋白质的变性、盐析、水解 P32 ※蛋白质的水解 完全水解 部分水解 需要多种酶协同作用才能使蛋白质完全水解 各种氨基酸混合物 各种氨基酸和肽段的混合物 ※糖尿病病人只能注射而不能口服胰岛素 因为胰岛素是一种蛋白质，口服会在消化道里被水解成氨基酸， 从而失去胰岛素的功能。 蛋白质的水解 P32 蛋白质的水解 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，那么这些食物中的蛋白质能被人体直接吸收吗？ 蛋白质 氨基酸 胃、小肠的消化 彻底水解 P32 蛋白质变性 蛋白质盐析（物理变化，可复原） 向某些蛋白质溶液中加入某些无机盐溶液后，可以降低蛋白质的溶解度，使蛋白质凝聚而从溶液中析出。 蛋白质水解 指蛋白质在水解酶的催化作用下被分解为小分子肽和氨基酸的过程。 （在蛋白酶的催化下肽键断裂） 蛋白质的变性、盐析、水解 P32 蛋白质的盐析 P32 已知蛋白质受热、酸碱、重金属盐、某些有机物(乙醇、甲醛等)、紫外线等作用时,空间结构发生破坏,这种情况称为蛋白质变性。蛋白尿是诊断肾炎的重要依据,也是评定肾炎治疗效果的重要指标之一,鉴定尿中是否有蛋白质常用加热法来检验。以下说法正确的是 A.加热使蛋白质的肽链充分伸展并断裂 B.加热使蛋白质发生变性,其原理与水解相同 C.加热后的蛋白质仍然可与双缩脲试剂发生作用并产生紫色反应 D.蛋白质加热后,肽链的盘曲和折叠被解开,其特定功能并未发生改变 C 蛋白质的变性、盐析、水解 H 蛋白质的结构（氨基酸的脱水缩合） 肉毒类毒素的局部结构简式 1、图示的肽由几个氨基酸？如何判断？经什么反应形成？ 2、该化合物的名称是什么？有几个肽键？ 3、图示的肽由几种氨基酸构成？如何判断？ 4、形成该化合物，共产生了几分子的水？相对分子质量减少了多少？ 5、找出该化合物中的氨基和羧基。 氨基酸 肽链数 肽键数 失去的 水分子数 8 1 n 1 8 2 n m 8-1=7 n-1 8-2=6 n-m 8-1=7 n-1 8-2=6 n-m 肽键数 = 脱去水分子数 = 氨基酸数-肽链数 = n-m 蛋白质的计算（肽键数） 肽键数=氨基酸数=脱去的水分子数 如m个氨基酸构成n个环状多肽， 有____个肽键 m 环状肽 蛋白质的计算（肽键数） 一条多肽链中至少含有1个氨基，1个羧基。其他的氨基和羧基来自 m条多肽链中至少含有m个氨基，m个羧基。其他的氨基和羧基来自 R基 R基 最少的氨（羧）基数=肽链数 所有的氨（羧）基数=肽链数+ R基中的氨（羧）基数 C H C R1 H2N O N H C H C R2 O N H C H C R3 O N H C H C R4 O N H C H C R5 O N H C H C R6 O N H C H COOH R7 蛋白质的计算（游离氨（羧）基数） 一条肽链 m条肽链 环肽 脱去水分子 减轻的质量 多肽相对分子质量 n-1 18（n–1） na-18(n–1) n–m 18（n–m） na-18(n–m) n 18n na-18n 蛋白质的计算（蛋白质的相对分子质量） 氨基酸数（n） ； 氨基酸平均分子相对质量（a） H2N—— ——COOH 蛋白质相对分子质量=氨基酸数×氨基酸平均相对分子质量 脱去的水分子数×18 C H C R1 H2N O N H C H C R2 O N H C H C R3 O N H H C H C R5 O N H C H C R6 O N H C H COOH R7 C C CH2 O N H S S 2HC C C R8 O N H C H C R9 O N H C H COOH R10 NH2 S S SH + HS + 2H 蛋白质相对分子质量 = 氨基酸数×氨基酸平均相对分子质量 脱去的水分子数×18 二硫键数×2 蛋白质的计算（蛋白质的相对分子质量） 如图为某蛋白质的结构示意图，其中“—S—S—”为由两个“—SH” (巯基)构成的二硫键，其作用是连接两相邻肽链。若该蛋白质分子共由 m个氨基酸组成，则形成一个该蛋白质分子时生成的水分子数和减少的相对分子质量分别为 A.(m－3)，18(m－3)＋4 B.(m－4)，18(m－4) C.(m－2)，18(m－2)＋4 D.m，18m √ 巩固提高（蛋白质的计算） C H C R1 H2N O N H C H C R2 O N H C H C R3 O N H C H C R4 O N H C H C R5 O N H C H C R6 O N H C H COOH R7 公式1：N原子数= 肽键数＋肽链数＋R基上N原子数 =各氨基酸N原子总数 公式2：O原子数= 肽键数＋2×肽链数＋R基上O原子数 =各氨基酸O原子总数－脱去水分子数 公式3：C原子数= 氨基酸数 × 2 + R基上C原子数 蛋白质的计算（N、O原子数） 已知胰岛素由2条肽链，51个氨基酸组成。 该蛋白质至少含有O原子 个，至少含有N原子 个。 53 51 组成元素 C、H、O、N（S）等 导致 氨基酸 种类：21种 必需氨基酸：8种 非必需氨基酸：13种 结构通式： 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 折叠盘旋 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 组成 导致 ①脱水数=肽键数=氨基酸数—肽链数=n—m ②每条肽链上，至少含有一个游离的氨基和羧基。 ③M（pro的相对分子质量）=na—（n—m）18 计算 Lavf57.62.100 $