2.4 蛋白质是生命活动的主要承担者 课件-2025-2026学年高一上学期必修1生物人教版（2019）

该高中生物学课件聚焦“蛋白质是生命活动的主要承担者”，通过“细胞工厂”情境导入，衔接细胞物质组成前序知识，以案例分析、结构对比、模型构建等支架展开蛋白质功能、组成、结构及计算的学习。 亮点在于以结构与功能观为核心，结合酶催化等案例探究功能多样性，通过氨基酸脱水缩合模型构建解释结构多样性，体现科学思维，融入生活实例（变性应用）培养探究实践能力，助力教师落实核心素养，帮助学生建立生命观念。

第2单元 “细胞工厂”的物质组成 雕刻的石像无论多么栩栩如生，人们也不会认为它是生物。生物体是由细胞构成的，石头当然不是。细胞和石头都是由分子组成的，为什么细胞能表现出生命的特征呢？是因为细胞内有什么非物质的“活力”因素吗？是细胞里含有特殊的“生命元素”吗？是组成细胞的分子有什么特殊之处吗？ 研究组成细胞的分子，实际上就是在探寻生命的物质基础，帮助我们建立科学的生命观。 云冈石窟大佛 生石花 第2单元 “细胞工厂”的物质组成 1.“细胞工厂”有哪些物质？ 2.“细胞工厂”的基础环境和原料是什么？ 3.“细胞工厂”的能源和建筑材料是什么？ 4.“细胞工厂”的工人是谁？ 5.“细胞工厂”的设计蓝图和临时指令是什么？ 第 2单元 2.1 细胞中的元素和化合物 2.2 细胞中的无机物 2.3 细胞中的糖类和脂质 2.4 蛋白质是生命活动的主要承担者 2.5 核酸是遗传信息的携带者 2.3“细胞工厂”的能源和建筑材料 学习目标 1.从相关实例着手认识蛋白质的功能，阐述蛋白质是生命活动的主要承担者 。 2.通过对多种氨基酸的结构进行比较、分析、归纳，获得对氨基酸概念的更深入理解，结合实例了解必需氨基酸和非必需氨基酸。 3.构建“氨基酸形成多种多样的蛋白质结构的过程”模型，解释蛋白质结构多样性是功能多样性的基础，进一步形成结构与功能相适应的生命观念。 目录 任务：认识蛋白质 活动1：蛋白质的功能 活动2：蛋白质的组成 活动3：蛋白质的形成及结构 活动4：蛋白质的变性 活动5：进行蛋白质相关的计算 图中的食物都富含什么营养物质？ 活动1：蛋白质的功能 功能 举例 羽毛、肌肉、蛛丝、头发、甲等 绝大多数的酶 ____________(能运输氧气) 胰岛素等蛋白质类激素 _________(可抵御抗原的侵害) 构成细胞和生物体结构的重要物质 催化作用 血红蛋白 运输功能 调节生命活动 免疫功能 抗体 阅读教材28页“蛋白质的功能”，填写下表： 任务：认识蛋白质 任务：认识蛋白质 活动1：蛋白质的功能 案例1.吃馒头时，发现馒头越嚼越甜。你能说出其中的生物学原理吗？ 案例2.人们发现肾小管具有快速重吸收水的功能，对肾小管研究发现，其细胞膜上有种蛋白质与此相关。这体现了蛋白质的什么功能？ 案例3.治疗某些传染病，采集治愈者的血浆输给患者，具有显著疗效。分析治愈者血浆中可能是什么成分在起作用？这体现了蛋白质的什么功能？ 馒头中的淀粉在唾液淀粉酶的作用下水解成麦芽糖，因而具有了甜味 运输；细胞膜上存在转运蛋白 抗体；免疫功能 活动1：蛋白质的功能 案例4.运动员肌肉发达，收缩能力强，离不开肌动蛋白、肌球蛋白等蛋白质的作用。体现了蛋白质的什么功能？ 案例5.糖尿病患者需要注射胰岛素来控制血糖含量。胰岛素也是蛋白质，这体现了蛋白质的什么功能？胰岛素需要和受体细胞膜表面的某种受体蛋白结合，才能发挥作用，这又体现了蛋白质的什么功能？ 案例6.一些癌症晚期什么食物都吃不进去。身体急剧消瘦u，大量蛋白质分解，这体现了蛋白质的什么功能？ 任务：认识蛋白质 运动功能 调节功能 氧化分解供能 任务：认识蛋白质 活动2：蛋白质的组成 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：这种缝合线为什么可以被人体组织吸收？ 缝合线中的胶原蛋白可以分解成氨基酸，然后被人体吸收 任务：认识蛋白质 活动2：蛋白质的组成 甘氨酸 H2N－C－C－OH H H O 缬氨酸 H2N－C－C－OH H CH CH3 CH3 O H2N－C－C－OH H O CH3 H2N－C－C－OH H O CH CH3 CH3 CH2 亮氨酸 丙氨酸 氢原子 羧基 R基 氨基 问题1:这些氨基酸都是由哪些元素组成？ 问题2:这些氨基酸有哪些共同的结构？有哪些不同的结构？ 任务：认识蛋白质 C O OH C R N H H H N H H COOH NH2 羧 基 suo 氨基 1.氨基酸的结构通式 R基 （1）每一种氨基酸分子至少含有一个氨基和一个羧基 ； 2.氨基酸的结构特点 （2）并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上； （3）氨基酸的差别在于R基的不同。 活动2：蛋白质的组成 任务：认识蛋白质 活动2：蛋白质的组成 问题：组成蛋白质的氨基酸中至少都含有一个氨基和一个羧基，为什么要强调“至少”？如果氨基酸中含有多个氨基或羧基，则多出来的氨基或羧基在什么位置？ 任务：认识蛋白质 活动2：蛋白质的组成 C COOH CH3 HOOC H C H HOOC H CH2 NH2 C NH2 HOOC H CH2 NH2 CH NH2 HOOC CH NH2 HOOC × 练习1：下列分子是组成生物体中蛋白质的氨基酸吗？如果是，R基是什么？ × √ √ 任务：认识蛋白质 活动2：蛋白质的组成 练习2．下列物质中，属于构成人体蛋白质氨基酸的是(　　) A 任务：认识蛋白质 活动2：蛋白质的组成 非必需氨基酸（13种）：人体细胞能够合成 必需氨基酸（8种）：人体细胞不能合成，必须从食物中获取 3.氨基酸的分类 问题：人们常常把肉、蛋、奶、大豆给人提供的蛋白质称为优质蛋白质，这是为什么？ 肉、蛋、奶、大豆因富含人体必需的氨基酸，所以营养价值高 任务：认识蛋白质 4.氨基酸分子相互结合的方式： C H R1 NH2 OH C O H2O C H COOH R2 H N H 脱水缩合 活动3:蛋白质的形成及结构 任务：认识蛋白质 活动3:蛋白质的形成及结构 反应式表示为： 问题1：脱水缩合过程中氨基酸之间通过什么键连接在一起的？ 问题2：2个氨基酸脱水缩合的产物叫什么？3个呢？多个呢？ 问题3：产生的水中H原子和O原子分别来自哪里？ 肽键 二肽；三肽；多肽 H：来自-NH2和-COOH O：来自-COOH 任务：认识蛋白质 活动3:蛋白质的形成及结构 问题2：氨基酸之间形成什么键，使得肽链能盘曲、折叠？ 问题3：肽链之间形成什么键相互结合在一起？ 二硫键 氨基酸之间能够形成氢键，从而使肽链的盘曲、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质分子 问题1：氨基酸之间形成什么键相互结合形成肽链？ 肽键 任务：认识蛋白质 活动3:蛋白质的形成及结构 氨基酸形成血红蛋白的过程图： 请根据上图概括血红蛋白的形成过程？ 任务：认识蛋白质 如果用21个不同的字母代表21种氨基酸，若写出由3个氨基酸组成的长链，可以写出多少条互不相同的长链？据此，你能尝试着说说蛋白质种类多种多样的原因吗？ 活动3:蛋白质的形成及结构 任务：认识蛋白质 类型 图示 原因 (1) 蛋白质A：—□—□—□—□—□— 蛋白质B:—○—○—○—○—○— (2) 蛋白质A：—□—□—□—□—□— 蛋白质B：—□—□—□— (3) 蛋白质A：—□—○—○—□—○— 蛋白质B：—○—□—○—□—○— (4) 蛋白质A： 蛋白质B： 氨基酸种类不同 氨基酸数目不同 氨基酸排列顺序不同 肽链盘曲、折叠的方式及其形成的空间结构千差万别 活动3:蛋白质的形成及结构 任务：认识蛋白质 活动:蛋白质的变性 问题1：什么是蛋白质的变性？ 问题2：能引起蛋白质变性的因素有哪些？ 蛋白质变性是指蛋白质在某些物理或化学因素作用下其特定的空间构象被破坏，从而导致其理化性质的改变和生物活性的丧失。 高温、强酸、强碱、酒精、重金属、紫外线等 问题3：生活中哪些事例中用到了蛋白质变性的原理？ ①鸡蛋、肉类煮熟食用； ②消毒、灭菌。 任务：认识蛋白质 蛋白质的盐析：鸡蛋清中加入一些食盐，就会看到白色絮状物，这是在食盐作用下析出的蛋白质。兑水稀释后，絮状物会消失，盐析过程蛋白质的结构并没有改变，活性也没有丧失，这一过程是可逆的。 活动4:蛋白质的变性 任务：认识蛋白质 活动5:进行蛋白质相关的计算 问题1：1条肽链至少有几个氨基和几个羧基？ 问题2：2条肽链至少有几个氨基和几个羧基？ 问题3：n条肽链至少有几个氨基和几个羧基？ 至少1个氨基和1个羧基 至少2个氨基和2个羧基 至少n个氨基和n个羧基 1.至少含有的氨基数=至少含有的羧基数=肽链数 任务一：认识蛋白质 活动5:进行蛋白质相关的计算 问题4：6个氨基酸脱水缩合形成一条肽链，会形成几个肽键？脱去几分子水？ 问题5：6个氨基酸脱水缩合形成2条肽链，会形成几个肽键？脱去几分子水？ 问题5：n个氨基酸脱水缩合形成m条肽链，会形成几个肽键？脱去几分子水？ 5个肽键和5分子水 4个肽键和4分子水 n-m个肽键和n-m分子水 2.肽键数=脱去的水分子数=氨基酸数-肽链数 任务：认识蛋白质 活动5:进行蛋白质相关的计算 问题7：10个氨基酸(平均相对分子质量为120）脱水缩合形成一条肽链，该多肽的相对分子质量为多少？ 问题8：n个氨基酸(平均相对分子质量为a）脱水缩合形成m条肽链，该多肽的相对分子质量为多少？ 1038 na-(n-m)*18 3.蛋白质的相对分子质量=氨基酸数*氨基酸的相对分子质量—脱去的水分子数*18 任务：认识蛋白质 练习3. 蛋白质的合成过程为氨基酸――→多肽――→蛋白质，则①、②过程分别形成的结构是（　　） A.肽键、氨基酸　　　　　  　 B.肽键、肽键 C.肽键、特定的空间结构     D.空间结构、氨基酸 练习4. 组成蛋白质分子结构的层次由低到高依次是（　　） A.C、H、O、N等元素→氨基酸→二肽→多肽→形成一定的空间结构 B.C、H、O、N等元素→氨基酸→多肽→二肽→形成一定的空间结构 C.C、H、O、N等元素→二肽→多肽→形成一定的空间结构 D.氨基酸→二肽→多肽→形成一定的空间结构 ① ② D A 课堂小结 蛋白质结构的多样性 数目 种类 排列顺序 氨基酸 肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构 决 定 蛋白质功能的多样性 结构蛋白 （构成细胞和生物体） 功能蛋白 调节 （蛋白质类激素） 催化 （大多数酶） 运输 （载体蛋白、血红蛋白等） 免疫 （抗体） 蛋白质是生命活动的主要承担者，一切生命活动都离不开细胞 同学们下节课再见！ ①H2N—CH2—COOH　 ②H2N—CH2—CH2OH ③ 　 ④ ⑤ A．①③⑤　　B．①②③ C．②③④　　D．③④⑤ $