2.4蛋白质是生命活动的主要承担者（第二课时）-2025-2026学年高一上学期生物人教版必修一

该高中生物学课件聚焦蛋白质的结构与功能，涵盖氨基酸脱水缩合、肽链形成、空间结构及多样性原因，结合相关计算。通过1965年中国合成牛胰岛素实例导入，衔接氨基酸结构通式旧知，构建氨基酸-肽链-蛋白质关系支架。 其亮点在于融入脱水缩合视频与动画演示，设计小组合作探究活动（探究实践），用小人图归纳氨基酸种类、数量、排列顺序差异（科学思维），结合囊性纤维化等疾病案例联系生活（态度责任）。助力学生建立结构与功能生命观念，教师可借助丰富资源提升教学效率。

探索生物课堂 2.4蛋白质是生命活动的主要承担者 Time：2025.10 第2章 组成细胞的分子 第二课时 目标素养 举例说明蛋白质具有多种功能，认同蛋白质是生命活动的主要承担者 阐明氨基酸是蛋白质的基本组成单位，说出组成人体蛋白质的氨基酸有21种 分析氨基酸的结构特点，归纳、概括氨基酸的结构通式，构建结构与功能相适应的生命观念 举例说明根据能否在人体细胞内合成，氨基酸被分为必需氨基酸和非必需氨基酸 2 重点难点 02 01 难点 构建结构与功能相适应的生命观念 氨基酸的结构特点 重点 蛋白质的功能 氨基酸的结构特点 3 01 新课导入 新课讲授 蛋白质的功能 蛋白质的基本组成单位——氨基酸 蛋白质的结构及其多样性 蛋白质相关计算 课堂小结 课堂练习 02 03 04 目录 4 01 新课导入 新课导入 1965年，世界上第一个人工合成的具有生物活性的蛋白质结晶牛胰岛素在中国诞生了。如图是人工合成牛胰岛素动物试验获得成功的场面。胰岛素虽然是相对分子质量较小的蛋白质，但也是由17种、51个氨基酸形成两条肽链而组成的。 根据这句话，你可以构建出氨基酸、肽链以及蛋白质三者之间的关系吗 氨基酸→肽链→蛋白质 回忆：氨基酸的结构通式是怎样的？ 新课导入 新课导入 氨基酸21种 蛋白质 1010-1012种 02 蛋白质的功能 蛋白质的基本组成单位——氨基酸 蛋白质的结构及其多样性 蛋白质相关计算 新课讲授 蛋白质结构及其多样性 氨基酸脱水缩合过程视频 蛋白质结构及其多样性 阅读教材，结合视频,小组合作，解决下列问题: 氨基酸的结合方式是什么？ 脱水缩合形成的化学键叫什么？ 如果以两个氨基酸作为反应物，脱水缩合后的产物是什么？ 产物中的水是如何形成的？ 什么叫氨基酸的脱水缩合？ 学生活动 脱水缩合-动画演示 C H COOH R2 H N 二肽 C H R1 H2N OH C O H 肽键 H2O 特别提醒：寻找肽键的方法 肽键 蛋白质结构及其多样性 12 蛋白质结构及其多样性 氨基酸的结合方式是什么？ 脱水缩合形成的化学键叫什么？ 如果以两个氨基酸作为反应物，脱水缩合后的产物是什么？ 产物中的水是如何形成的？ 什么叫氨基酸的脱水缩合？ 脱水缩合 肽键 二肽和水 一个氨基酸分子的羧基（—COOH）脱去的羟基（—OH）和另一个氨基酸分子的氨基（—NH2）脱去的氢（—H），形成一分子水 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，同时脱去一分子水，这种结合方式叫作脱水缩合 师生总结 3个氨基酸脱水缩合后的产物叫什么？ C H COOH R3 H N 肽键 OH H C C H R1 NH2 C O C H R2 H N O 二肽 H2O H2O 氨基酸 脱水缩合-动画演示 肽键 三肽 蛋白质结构及其多样性 14 蛋白质结构及其多样性 以此类推，由多个氨基酸分子缩合而成的，含有多个肽键的化合物，叫做多肽，多肽通常呈链状结构，叫做肽链。 氨 基 酸 三 肽 四 肽 五 肽 多 肽 二 肽 脱水缩合 …… 统称为 呈链状 肽链 肽链如何形成蛋白质呢？ 蛋白质结构及其多样性 蛋白质的空间结构形成过程 蛋白质结构及其多样性 5.蛋白质的形成 氨基酸 肽链 盘曲折叠 脱水缩合 具有空间结构的蛋白质 （氢键等） 有些蛋白质只有一条肽链，有些蛋白质含两条或多条肽链 （1条）肌红蛋白 （4条）血红蛋白 两条或多条肽链是如何结合形成蛋白质的？ 二硫键 两条肽链 —SH —SH + —S—S— + 2H 蛋白质结构及其多样性 观察“某种胰岛素的二硫键示意图”，小组合作解决下列问题： 该胰岛素含有几条链？ 链与链之间通过什么化学键相连？ 5.蛋白质的形成 18 蛋白质结构及其多样性 结合图片,讲述氨基酸形成血红蛋白的过程 ①氨基酸之间脱水缩合形成肽链 ②一条肽链的特定区域进 行有规律的盘曲、折叠 ③肽链进一步盘绕形 成一定的空间结构 ④四条肽链聚集在一起 形成复杂的空间结构 5.蛋白质的形成 空间结构肽链 盘曲折叠 氨基酸 肽链 脱水缩合 蛋白质 一条或多条 (1)该化合物含有________个肽键，图中表示肽键的编号有________。 (2)该化合物称为____________，形成该化合物的化学反应称为____________。 (3)该化合物由________种氨基酸构成，各种氨基酸的区别在于R基不同，图中表示R基的编号有__________。 (4)该化合物中含有的氨基数目和羧基数目分别是________、________。 3 ③⑤⑥ 四肽(或多肽) 脱水缩合　 4 ②④⑧⑨ 2 2 蛋白质结构及其多样性 巩固提升 图中不同的小人儿表示不同的氨基酸，总结各组不同的原因分别是什么 （1） （2） （3） 组成蛋白质的氨基酸排列顺序不同 组成蛋白质的氨基酸数量不同 组成蛋白质的氨基酸种类不同 从氨基酸的角度分析，蛋白质结构多样性的原因有哪些？ 蛋白质结构及其多样性 6.蛋白质多样性原因 组成蛋白质的氨基酸种类、数量、排列顺序各不相同 蛋白质结构及其多样性 6.蛋白质多样性原因 肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别 从肽链的角度分析，蛋白质结构多样性的原因有哪些？ 蛋白质结构及其多样性 思考：倘若某种蛋白质的结构因为某种原因发生了变化，其功能会受到影响吗？你能举例说明吗？ 正常血 红蛋白 异常血 红蛋白 氨基酸序列(排列顺序)改变，引起蛋白质结构和功能改变 谷氨酸被缬氨酸取代 运输氧的功能降低 血红蛋白结构异常 蛋白质结构及其多样性 思考：如果氨基酸的种类、数目、排列顺序都不变，只是蛋白质的空间结构发生了改变，蛋白质的功能会发生变化吗？ 请举例说明。 蛋白质变性：是指蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间结构遭到破坏，从而导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象。 变性因素：高温、强酸、强碱、重金属盐、酒精等 变性是不可逆的,肽键一般不断裂 肽键存在,可用双缩脲试剂检测蛋白质 在变性过程中，蛋白质分子中的肽键有没有断裂? 蛋白质结构及其多样性 思考：如果氨基酸的种类、数目、排列顺序都不变，只是蛋白质的空间结构发生了改变，蛋白质的功能会发生变化吗？ 请举例说明。 生鸡蛋可以孵出小鸡, 熟鸡蛋不能孵出小鸡 例子： 高温使蛋白质的空间结构变得伸展、松散 应用： 加热、加酸、加酒精等引起细菌和病毒的蛋白质变性，达到消毒灭菌的目的 熟食易消化 蛋白质结构及其多样性 联系生活 人类的许多疾病与人体细胞内肽链的折叠错误有关。 蛋白质的功能依赖于其正确的空间结构，一旦肽链折叠错误，其功能便会丧失或产生毒性，从而导致疾病。 如囊性纤维化、阿尔茨海默病、帕金森等。 囊性纤维化：基因突变 → 肽链折叠错误 → 蛋白质功能异常 【患者肺部气管上皮细胞表面转运氯离子的载体蛋白的功能发生异常，导致患者支气管中黏液增多，造成细菌感染】 蛋白质结构及其多样性 联系生活 阿尔茨海默病：肽链错误折叠 → 蛋白质在神经元内外形成毒性聚集体 → 神经元损伤死亡→引发记忆丧失和认知障碍 帕金森：肽链错误折叠 → 蛋白质形成聚集体（路易体） → 损伤运动神经元→导致多巴胺分泌不足→出现震颤、僵硬和动作迟缓等症状 蛋白质结构及其多样性 归纳总结 肽链 氨基酸数 肽链数 肽键数 脱水数 1 1 1 1 2 3 m n－1 肽键数与氨基酸个数的关系 肽键数＝脱去水分子数＝氨基酸数－肽链数 1 2 2 1 3 2 n n－1 … … … n－2 n－3 n－m n－2 n－3 n－m … n n n 蛋白质相关计算 29 1、蛋白质相对分子质量、氨基酸数、肽链数、肽键数和失水数的关系： ☞☞肽键数＝失去水分子数＝__________________ 。 ☞☞蛋白质相对分子质量＝氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量－脱去水分子数×18(不考虑形成二硫键) 2、蛋白质中游离氨基或羧基数目的计算 ☞☞至少含有的游离氨基或羧基数＝________。 ☞☞游离氨基或羧基数目＝肽链数＋__________________________ 。 氨基酸数－肽链数 肽链数 R基中含有的氨基或羧基数 ★★★注意：蛋白质相对分子质量时别忽略了二硫键：当肽链上出现一个二硫键(—S—S—)时，要再减去2(即2个H)。 1个二硫键----减2 2个二硫键----减2×2 3个二硫键----减2×3 4个二硫键----减2×4 蛋白质相关计算 30 根据以上规律填写下表相关内容：(氨基酸平均相对分子质量为a) 肽链数目 氨基酸数 肽键 数目 脱去水 分子数 蛋白质的相对 分子质量 氨基 数目 羧基 数目 1条 m ______ ______ ______________ ______ ______ n条 m ______ ______ ______________ ______ ______ m－1 m－1 am－18(m－1) 至少1个 至少1个 m－n m－n am－18(m－n) 至少n个 至少n个 蛋白质相关计算 31 环状肽的结构与计算： 肽键数＝ 蛋白质相对分子质量＝氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量－脱去水分子数×18 脱去的水分子数＝氨基酸数 蛋白质相关计算 32 03 课堂小结 课堂小结 归纳总结 04 课堂练习 课堂练习 （1）脑啡肽分子是由____种氨基酸形成的，造成氨基酸种类不同的原因是______不同。 （2）脑啡肽中有______个肽键，脑啡肽是______肽，形成过程称为__________，形成过程中共脱去______个水分子。 （3）脑啡肽中有____个游离的氨基和____个游离的羧基。 1.如图为脑啡肽的结构式，据图回答: 4 R基 4 五 脱水缩合 4 1 1 2.如图是细胞中常见的反应，下列相关叙述正确的是(　　) A.乙分子的R基为—H B.图中虚线箭头所指化学键是肽键 C.化合物丙中含有一个游离的羧基 D.水中的H都来自乙的氨基 B 课堂练习 3.某蛋白质由100个氨基酸形成，含有四条多肽链，下列说法正确的是(　　) D A.该蛋白质含有96个肽键，只含有4个游离的氨基 B.形成该蛋白质，失去104个水分子 C.如果氨基酸平均分子量是128，则该蛋白质的分子量为12 800 D.该蛋白质中含肽键96个，至少含有4个游离的羧基 课堂练习 38 课堂练习 4.下表所示为人体中某蛋白质的结构组成，下列相关叙述不正确的是(　　) C 名称 氨基酸总数 氨基总数 羧基总数 R基上羧基数 数目 207 24 27 24 A.组成该蛋白质的氨基酸种类一般不超过21种 B.该蛋白质由3条肽链构成 C.合成该蛋白质时至少失去207分子的水 D.氨基酸之间通过肽键相连接，构成多肽链 课堂练习 5.如图表示一个由200个氨基酸构成的蛋白质分子。下列叙述正确的是(　　) A.该分子中含有198个肽键 B.这200个氨基酸中至少有200个氨基 C.合成该蛋白质时相对分子质量减少了3 600 D.该蛋白质中至少含有4个游离的羧基 C 6.下图为胰岛素原分子加工成为成熟的胰岛素分子示意图，有关叙述正确的是(　　) A.胰岛素原分子至少含有2个游离的氨基和羧基 B.胰岛素原分子不能与双缩脲试剂反应 C.胰岛素分子共含有49个肽键 D.胰岛素分子不具有空间结构 C 课堂练习 同 学 们 再 见 Time：2025.10 Lavf58.33.100 Lavf58.46.101 $