2.4 蛋白质是生命活动的主要承担者 课件-2025-2026学年上学期高中生物必修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、氨基酸结构及蛋白质结构多样性核心知识点。以“手术缝合线被人体吸收”的问题探讨导入，引导学生从功能切入，衔接氨基酸组成及结构多样性，构建“功能-组成-结构”的学习支架。 其亮点在于融合生命观念与科学思维，注重探究实践。通过手术缝合线实例激发探究欲，以结构蛋白三股螺旋与韧性功能对应体现结构决定功能的生命观念，脱水缩合计算培养逻辑分析能力。助力学生系统掌握知识，教师可借实例与问题驱动提升教学效率。

第2章第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。 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?这对你认识蛋白质的化学组成有什么启示? 目 录 1\蛋白质的功能 2\蛋白质的基本组成单位——氨基酸 3\蛋白质的结构及其多样性 蛋白质的功能 头发的大部分重量约90%是由角蛋白组成 肌肉 头发 羽毛 蛛丝 主要成分都是蛋白质 蛋白质的作用①：构成细胞和生物体结构的重要物质 结构蛋白 这四种酶都是蛋白质。 作用： 催化有机物水解 结构蛋白 催化 血红蛋白运输氧气 钠钾泵（一种蛋白质） 作用：运输Na+和K+ 蛋白质的作用③：运输 结构蛋白 催化 运输 抗体： 可以帮助人体抵御病菌等抗原的侵害 ——抗体是具有免疫功能的蛋白质 结构蛋白 催化 运输 免疫功能 分泌胰岛素 胰岛素主要作用： (1)能加速葡萄糖的利用和抑制葡萄糖的生成，即使血糖的去路增加而来源减少，于是血糖降低。 (2)促进脂肪的合成和贮存，抑制脂肪的分解。 胰岛素来源：胰腺内的胰岛（聚集成团的细胞）产生 结构蛋白 催化 运输 免疫功能 信息传递 调节 结构蛋白 催化 运输 免疫功能 信息传递 蛋白质是生命活动的主要承担者 调节 结构蛋白 催化 运输 免疫功能 调节 蛋白质的功能 蛋白质的功能 实例 胰蛋白酶 肌动蛋白、角蛋白 血红蛋白 抗体 胰岛素 结构蛋白 催化 运输 免疫功能 调节 催 狗 运 面 条 口诀 本质都是蛋白质， 但功能不同 结构与功能观 结构不同，功能不同 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?这对你认识蛋白质的化学组成有什么启示? 因为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为小分子物质才能被吸收,初中学习过食物中的蛋白质要分解为氨基酸才能被吸收，因此说蛋白质在化学组成上应该可以分为更小的分子——氨基酸。 蛋白质的基本组成单位 ——氨基酸 组成蛋白质的主要元素： C、H、O、N、P、S 组成蛋白质的基本单位： 氨基酸 下列哪个是氨基酸： 在人体中，组成蛋白质的氨基酸有21种。 C H C OH N R H H O 羧基 氨基 侧链基团 决定氨基酸的种类 特点：每个氨基酸分子至少都含有一个氨基（-NH2）和一个羧基（-COOH），并连在同一个碳原子上。 1.氨基酸的结构 羧基：—COOH —C—OH = O HO—C— = O HOOC— 氨基：—NH2 —N—H — H —N—H — H H—N— — H H2N— C H C OH N R H H O 羧基 氨基 侧链基团 决定氨基酸的种类 特点：每个氨基酸分子至少都含有一个氨基（-NH2）和一个羧基 （-COOH），并连在同一个碳原子上。 1.氨基酸的结构 COOH NH2 R 有请1位幸运儿上台圈出这四种氨基酸的侧链基团 最小的 氨基酸 各种氨基酸之间的区别在于R基的不同。 某物质水解后得到如下图所示的产物，它是不是构成蛋白质的氨基酸？请说明判断依据。 答案：是。该化合物中有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上，这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团。 阅读 “与生活的联系”,谈谈氨基酸可以分为几类？ 二、氨基酸的种类 21种氨基酸 非需须氨基酸： 必需氨基酸： 共8种，人体不能自身合成的氨基酸必须从外界环境中直接获取 缬氨酸、 异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸 甲硫氨酸、色氨酸、 苏氨酸、 赖氨酸 （婴儿9种，组氨酸） 如甘氨酸、丙氨酸、丝氨酸、天冬氨酸、天冬酰胺、谷氨酸等 共13种，人体可自身合成的氨基酸 甲携来一本亮色书 1．(2024·桂林高一检测)下列关于组成人体蛋白质的氨基酸种类的叙述，错误的是 (　　) A．不同种类的氨基酸的R基不同 B．必须从外界环境获取的叫作必需氨基酸 C．每种氨基酸都只含有一个氨基和一个羧基 D．每种氨基酸分子都含有的元素是C、H、O、N C 21种氨基酸是怎么形成1010—1020种蛋白质的呢？ 蛋白质的结构及其多样性 一、氨基酸的脱水缩合 脱水缩合：氨基酸之间相互连接而脱去水的过程。 H2O 肽键 （二肽） OH N H R1 —C— C— O H2 + H —N H R2 OH —C— CO H 连接两个氨基酸的那个化学键。 H2O ＋ 包含一个肽键，两个氨基酸 2H2O + H C R1 —C NH2 —C— O N— H C— H R2 —C— —N H R2 OH CO H O （三肽） OH N H R1 —C— C— O H2 + —N H R2 OH —C— H H OH N H R3 —C— C— O H + C— O — H 一、氨基酸的脱水缩合 1)、2个氨基酸脱水缩合,脱水___个，形成___个肽键，形成的化合物叫_____。 1 1 2)、3个氨基酸脱水缩合,脱水___个，形成___个肽键，形成的化合物叫_____。 3)、N个氨基酸脱水缩合形成一条肽链，脱水_____个，形成肽键_____个，形成的化合物叫_____。 4)、N个氨基酸脱水缩合形成2条肽链，脱水_____个，形成肽键______个。 5)、N个氨基酸脱水缩合形成M条肽链，脱水________个，形成肽键_______个。 2 2 多肽 N - 1 二肽 三肽 N - 1 N - 2 N - 2 N - M N - M 肽键数=氨基酸数－肽链数 =脱去水分子个数 思考与计算 1.肽链形成过程中，失去的H2O中H的来源是____________，O的来源是____________。 　羧基 氨基和羧基 2.形成的肽链中有没有游离的氨基和羧基？如果有，它们存在于哪里？ 有。位于肽链的两端，R基中也可能有。 环状肽可能没有 蛋白质中至少含有的游离的氨基或羧基数=肽链的条数 3.假设氨基酸的平均相对分子质量为a，则n个氨基酸分子形成m条肽链时，所形成肽链的相对分子质量是__________________。 na－18(n－m) 蛋白质相对分子质量 ＝氨基酸平均相对分子质量×氨基酸数量－失去水分子数×18 —SH —SH + —S—S— + —2H 二硫键 两条肽链 氨基酸之间能够形成氢键等，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。 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。 二、氨基酸形成蛋白质的过程 氨基酸 二肽 三肽 多肽 一条多肽链折叠形成蛋白质 几条多肽链折叠形成蛋白质 折叠盘曲成空间结构 三、蛋白质多样性及其原因 ①氨基酸种类不同 三、蛋白质多样性及其原因 ②氨基酸数目不同 三、蛋白质多样性及其原因 ③氨基酸序列不同 氨基酸种类不同 氨基酸数目不同 氨基酸序列不同 肽链盘曲折叠方式及形成的空间结构不同 蛋白质的结构多样性 蛋白质的功能多样性 三、蛋白质多样性及其原因 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构象被破坏，从而导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象。 例如，鸡蛋、肉类经煮熟后蛋白质变性就不能恢复原来状态。原因是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，因此吃熟鸡蛋、熟肉容易消化。 又如，经过加热、加酸、过碱、重金属、加酒精等引起细菌和病毒的蛋白质变性，可以达到消毒、灭菌的目的。 与社会的联系 仍有肽键，可以用双缩脲试剂检测 蛋白质水解：在蛋白酶作用下，肽键断裂，蛋白质分解为短肽和氨基酸。水解和脱水缩合的过程相反。 完全水解（彻底水解）：只剩下氨基酸混合物 不完全水解（部分水解）：短肽和氨基酸 可以用双缩脲试剂检测 细胞中的蛋白质 组成元素 地位 C、H、O、N(S) 生命活动的主要承担者 功能 结构蛋白 调节生命活动 催化作用 运输作用 免疫功能 头发 胰岛素 酶 血红蛋白 抗体 指甲 通道蛋白 生长激素 基本组成单位（单体） 氨基酸 细胞中的蛋白质 组成元素 地位 功能 基本组成单位（单体） 氨基酸 C、H、O、N(S) 生命活动的主要承担者 蛋白质 肽链 多样性原因 氨基酸 种类不同 数目不同 排列顺序不同 空间结构不同 肽链 盐析 变性 水解 H HO R1 H HO R2 H HO R3 HO R1 R2 H R3 HO R1 R2 H R3 回答下列问题。 (1)构成一个脑啡肽的氨基酸数目是______;有_____种氨基酸参与了脱水缩合反应;生成的水分子数目是_____。 (2)请在图中标出其中的一个肽键。 (3)如果上图中的氨基酸顺序发生了改变，它还会具有脑啡肽的功能吗?为什么? 1．(2024·南宁高一检测)细胞内不断地进行着物质的合成和分解，如图是细胞内合成Y物质的过程，有关叙述错误的是 (　　) A．该反应的反应物是氨基酸 B．Y物质只具有1个游离的羧基 C．X物质是反应产生的水分子 D．①处的化学键是肽键 B 2．(2024·荆州高一校联考期末)在教材中“科学家访谈”栏目里施一公院士指出：许多创新药物的研发都依赖对其靶标蛋白结构的解析，蛋白质的结构决定其功能。下列叙述正确的是 (　　) A．胰岛素和抗体的功能不同，原因可能是两者的氨基酸种类、数量、排列顺序及肽链形成的空间结构不相同 B．蛋白质高温变性失活后，不能与双缩脲试剂反应呈紫色 C．抗体是具有免疫功能的蛋白质，其中的氮元素主要存在于氨基中 D．蛋白质的空间结构发生改变后，其功能不会受到影响 A $