2.4蛋白质是生命活动的主要承担者3课件-2026-2027学年高一上学期生物人教版必修1

该高中生物学课件围绕“蛋白质是生命活动的主要承担者”，通过课前导入（胶原蛋白面膜、手术缝合线问题）引发思考，经问题探讨衔接氨基酸结构、脱水缩合、蛋白质多样性及功能，构建从生活实例到微观结构再到功能的学习支架。 其亮点在于以生命观念（结构与功能观）为核心，结合科学思维（肽键计算、案例分析）和探究实践（氨基酸判断、缝合线吸收讨论），如镰状红细胞案例说明结构影响功能，小结系统整合公式。帮助学生联系实际理解知识，教师可高效实施教学。

蛋白质是生命活动的主要承担者 第二章 组成细胞的分子 课堂导入 “胶原蛋白面膜”真能补充皮肤的胶原蛋白，抗皱抗衰老？皮肤能直接吸收蛋白质吗？ 课前导入 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？ 用某些动物组织提取的胶原蛋白制作手术缝合线，能够被人体组织吸收，是因为组成动物和人体的胶原蛋白是相似的物质。 问题探讨 问题探讨 【讨论】 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？ 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。 问题探讨 1、结构：许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质。 一、蛋白质的功能 2、调节作用：有些蛋白质起信息传递的作用， 能够调节机体的生命活动，如胰岛素、生长激素。 图中央浅色区域的部分细胞分泌胰岛素 6 3、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。 胃蛋白酶 结晶 7 4、运输作用：有些蛋白质具有运输功能。 如血红蛋白、载体蛋白。 5、免疫作用：有些 蛋白质有免疫功能。 人体的抗体是蛋白质 HIV抗体(Y状抗体) 抗体 ①结构 ②调节 ③催化 ④运输 ⑤免疫 结构蛋白 功能蛋白 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？ 组成动物和人体的胶原蛋白是相似的物质。 问题探讨 这种手术缝合线要变为小分子物质（氨基酸）才能被吸收。 亮氨酸 这些氨基酸的结构具有什么共同特点？ 氨基 羧基 R基 二、蛋白质的基本单位——氨基酸 13 R C H NH2 1）结构通式 2）氨基酸的结构特点： (2) 氨基酸的种类由 决定。 (1)每个氨基酸分子至少都含 ， 并且都有一个氨基和一个羧基连在 上 2.氨基酸的结构 R基 一个氨基和一个羧基 同一个碳原子 C OH O 1.组成元素： C、H、O、N，有的还有S。 C H NH2 COOH CH2 SH 特别提醒 (1)氨基、羧基、R基正确的书写格式 —NH2、—COOH、—R(千万不要忘记在前面加“—”)。 (2)结构通式及氨基和羧基不同表达形式的辨别 注意事项 16 练习1： COOH —C— H H2N CH3 ① —C— —C H2N COOH H H CH3 CH3 ② —C—— ③ H2N COOH H —C— H CH3 CH3 下面属于组成蛋白质氨基酸的是______ ① ③ NH2 —C— H H2N CH3 ④ H2N—CH— COOH H H—N—C— C—OH H O H H = 以下哪些是组成蛋白质的氨基酸?R基是什么？ C H NH2 COOH CH2 SH C H NH2 COOH CH2 SH CH H2N COOH CH2 OH C H NH2 H CH2 COOH √ √ × × C NH2 CH3 H2N H CH NH2 HOOC CH NH2 HOOC × √ 判断 组成蛋白质的氨基酸的判断标准 数量标准：至少含有一个氨基（-NH2）和一个羧基（-COOH） 位置标准：一个氨基（-NH2）和一个羧基（-COOH）连接在同一个碳原子上 C2H4O2N-R H2N— C— C—OH H | O || | R B 计算题——元素数量 21种氨基酸 3.种类：在人体中，组成天然蛋白质的氨基酸约有21种。 非必需氨基酸：人体可自身合成的氨基酸，共13种 必需氨基酸：人体不能自身合成的氨基酸,共8种 （婴儿9种，多了组氨酸） 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。 （甲 携　来 一 本 亮 色 书） 与社会 的联系 氨基酸如何形成结构复杂的蛋白质呢？ 一个氨基酸分子的羧基（-COOH）和另一个氨基酸分子的氨基(-NH2)相连接，同时脱去一分子的水。 OH C H R1 NH2 C O H2O C H COOH R2 H N H 肽键 二肽 脱去 分子H2O，形成 个肽键。 1 1 脱去的H2O中的氢来自 ，氧自 。 羧基 氨基和羧基 脱水缩合 三、蛋白质的结构及其多样性 1.由氨基酸形成肽链： 肽键 C H COOH R3 H N OH H C C H R1 NH2 C O C H R2 H N O H2O H2O 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，叫多肽。多肽通常呈链状结构，叫作肽链。 肽键 三肽 三肽脱去 分子H2O，形成 个肽键。 m肽脱去 分子H2O ，形成 个肽键。 2 2 m-1 m-1 二肽 脱水缩合 1.由氨基酸形成肽链 2.由肽链形成蛋白质： 氨基酸之间脱水缩合形成肽链 一条肽链的特定区域进行有规律的盘曲、折叠 这条肽链进一步盘绕形成一定的空间结构 四条肽链聚集在一起形成复杂空间结构 由氨基酸形成血红蛋白的示意图 3.由氨基酸形成蛋白质 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。 ①氨基酸种类不同，肽链结构不同。 ②氨基酸数目不同，肽链结构不同。 ③氨基酸排列顺序不同，肽链结构不同。 ④肽链盘曲折叠的方式不同，蛋白质种类不同。 4.蛋白质多样性的原因 —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— 镰状红细胞（图中左下方，放大3000倍） 氨基酸种类改变：谷氨酸→缬氨酸 功能改变：运输氧的能力下降 思考·讨论 氨基酸怎样构成蛋白质 1、从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次？ 2、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 多肽 氨基酸 胃蛋白酶 肠肽酶 胰蛋白酶 3、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？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）。 2110条 思考·讨论 氨基酸怎样构成蛋白质 1.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。 2.蛋白质盐析：在蛋白质溶液中加入中性盐，使蛋白质析出的现象。盐析是物理现象，得到的蛋白质一般不失活，一定条件下又可重新溶解。 条件：物理因素（高温、X射线）化学因素（强酸、强碱） 例如：鸡蛋、肉类经煮熟后蛋白质变性就不能恢复原来状态。 条件：加无机盐（如食盐） 与社会的联系 破坏蛋白质的空间结构，但不破坏________，因此依然能用____________检测。 肽键 双缩脲试剂 3.蛋白质的水解 部分水解（酶水解） 完全水解（酸水解、碱水解） 产物为各种氨基酸混合物 产物为多肽和氨基酸的混合物 例如：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，口服会在消化道里以蛋白质的形式被消化成氨基酸，而失去胰岛素的功能。 34 1.根据下面图解，回答问题：                                                                      （1）该图中， ①表示　　　，③表示　　　 ， ⑦表示　　　。 （2）该化合物由　　 个氨基酸分子失去　　 个水分子而形成，这种反应叫　　　　      反应。 （3）该化合物含有　　个肽键，该图所示化合物的名称是： 　 。 （4）该图中所示的氨基酸种类不同，是由　　　 决定的。 氨基 肽键 羧基 四肽 三 四 三 脱水缩合 R基 —C NH2 H H —C— O N— H C— CH3 H COOH —C— O N— H C— H CH2 C O NH2 —C— O N— H H CH2 C COOH ① ② ③ ④ ⑥ ⑤ ⑦ ⑧ ⑨ (1)若3个氨基酸分子脱水缩合形成一条肽链，会脱去 分子水，形成 个肽键，产物是 。 (2)若m个氨基酸分子形成1条肽链，会脱去 分子水，形成 个肽键，产物是 。 (3)若m个氨基酸分子形成2条肽链，会脱去 分子水，形成 个肽键。 (4)若m个氨基酸分子形成n条肽链，会脱去 分子水，形成 个肽键。 2 2 三肽 m-1 m-1 多肽 m-2 m-2 m-n m-n 公式1：肽键数 = 脱去水分子数 = 氨基酸数-肽链数＝m-n A、肽键数与氨基酸数目的关系： 2.蛋白质分子计算问题 （链状结构） A、肽键数与氨基酸数目的关系： 15个氨基酸组成的环状多肽 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 （环状结构） m 37 1.四个氨基酸分子发生缩合反应形成一个多肽，失去的水分子及形成的肽键的数目分别是 A.4个,4个 B.3个,3个 C.3个,2个 D.2个,3个 B 2.四个氨基酸分子发生缩合反应形成一个环状多肽，失去的水分子及形成的肽键的数目分别是 A.4个,4个 B.3个,3个 C.3个,2个 D.2个,3个 A B、蛋白质中游离氨基和羧基的数目：（一条肽链） 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 蛋白质中氨（羧）基数= 1 + R基上氨（羧）基数 1 至少含有的氨（羧）基数= 39 B、蛋白质中游离氨基和羧基的数目：(多条肽链） 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 CH3 O N H H C C R8 O N H C H C R9 O N H C H COOH R10 NH2 公式2：游离氨（羧）基数目=肽链数+R基中氨（羧）基数 环肽所含的氨基（或羧基）只存在于R基中。 40 1.某氨基酸分子中含有2个氨基（-NH2）,其中一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上，则另一个氨基的部位应是 A.和羧基连在同一个碳原子上 B.一定连在羧基上 C.在R基上 D.与氨基一端相连 C 2.100个氨基酸形成的5条肽链，至少含有多少个氨基? 至少含有多少个羧基？ A.5、2 B.3、3 C.4、5 D.5、5 D 某种蛋白质是由10个氨基酸脱水缩合形成的1条多肽链构成的，若每个氨基酸分子质量平均是120，则该蛋白质的相对分子量是？ 120×10-（10-1）×18 公式3：蛋白质相对分子量=氨基酸数×氨基酸平均相对分子质量—脱去水分子数×18 C、蛋白质相对分子质量的计算： 二硫键 部分氨基酸形成蛋白质的过程中，要形成二硫键“—S—S—”，它是由2个“—SH”脱氢形成的。 S S SH + HS + 2H 公式3：蛋白质相对分子量=氨基酸数×氨基酸平均相对分子质量—脱 去水分子数×18 -二硫键数×2 D、蛋白质中N、O原子数计算： 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 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 肽键 C C H R1 NH2 C O C H R2 H N O OH 44 公式1： 链状：肽键数 = 脱去水分子数 = 氨基酸数-肽链数＝m-n 环状：肽键数=氨基酸数=脱去的水分子数 公式2：游离氨（羧）基数目=肽链数+R基中氨（羧）基数 公式3：蛋白质相对分子量=氨基酸数×氨基酸平均相对分子质量脱去 水分子数×18 相关计算公式小结 -二硫键数×2 氨基酸数（n） ； 氨基酸平均分子相对质量（a） 一条肽链 m条肽链 环肽 肽键 脱去水分子 减轻的质量 多肽相对分子质量 至少含有的氨基或羧基数 H2N—— ——COOH n-1 n-1 18（n–1） na-18(n–1) 1 n-m n-m 18（n–m） na-18(n–m) m n n 18n na-18n 0 相关计算公式小结 46 组成元素 C、H、O、N（S） 导致 氨基酸 种类：21种 必需氨基酸：8种 非必需氨基酸：13种 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 脱水数=肽键数 =氨基酸数—肽链数 蛋白质分子量 = 氨基酸分子总质量—脱去的水的分子总质量 计算 课堂小结 $