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

该高中生物学课件聚焦“蛋白质是生命活动的主要承担者”，系统涵盖蛋白质功能、氨基酸结构与分类、蛋白质结构多样性及变性水解等核心知识。通过“问题探讨”（如手术缝合线被吸收）和“思考·讨论”（如熟鸡蛋易消化）导入，以功能→结构→基本单位→多样性为脉络，借助表格、图解、检测题及思维导图搭建学习支架。 其亮点在于融合生命观念（如血红蛋白结构与功能关系）、科学思维（如21种氨基酸组成10肽的多样性计算）和探究实践（生活实例分析），采用理论联系实际的教学方法，通过实例与检测强化理解。学生能培养结构与功能观及科学思维，教师可依托系统资料提升教学效率。

第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者 第2章 组成细胞的分子 肌肉纤维 黄色区域的部分细胞能分泌胰岛素 胃蛋白酶结晶 血红蛋白示意图 与抗原结合的某种抗体 一、蛋白质的功能 一. 蛋白质的功能 1.许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质，称为结构蛋白。 一、蛋白质的功能 2. 催化作用 酶是一类生物催化剂，细胞中的化学反应离不开酶的催化。 绝大多数酶都是蛋白质, 少数是RNA。 蛋白质 胃蛋白酶 氨基酸 胃蛋白酶结晶 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(参与氧气运输)；载体蛋白、通道蛋白(参与物质跨膜运输)。 血红蛋白 一、蛋白质的功能 4. 调节作用 有些蛋白质能够调节机体的生命活动的作用,比如胰岛素、胰高血糖素。 胰岛B细胞分泌胰岛素 一、蛋白质的功能 糖尿病患者注射胰岛素 5. 免疫作用 有些蛋白质有免疫功能。人体内的抗体是蛋白质，可以帮助人体抵御病菌和病毒等抗原的侵害。 抗体 一. 蛋白质的功能 一、蛋白质的功能 功能 实例 肌肉、头发、羽毛、蛛丝等 细胞中绝大多数的酶 血红蛋白 胰岛素 抗体 构成细胞和生物体结构的重要物质(结构蛋白) 催化 运输 调节 免疫 一、蛋白质的功能 【检测】蛋白质是细胞内最重要的生命物质之一, 其结构与功能是相适应的。下列蛋白质类物质与其功能对应不正确的是( ) A. 胰岛素与调节 B. 抗体与免疫 C. 淀粉酶与运输 D. 血红蛋白与运输 C 【检测】下列与蛋白质功能不相符合的是(　　)A.酶——催化 B.抗体——免疫C.血红蛋白——运输 D.肌肉蛋白——调节 【检测】下列有关蛋白质功能的叙述,不正确的是(　　)A.所有的酶都是具有催化作用的蛋白质，所有的激素都是具有调节作用的蛋白质 B.细胞核中遗传信息往往要表达成蛋白质才能起作用C.细胞的各项生命活动都离不开蛋白质D.蛋白质是生命活动的主要承担者 E.蛋白质结合Fe2+形成的血红蛋白参与O2运输 D A 为什么蛋白质能有这么多的种类和这么多样的功能？ 这与它的_____________有关。 血红蛋白 组成和结构 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。 问题探讨 讨论 1.为什么这种缝合线可以被人体组织吸收？ 因为胶原蛋白被分解为可以被人体吸收的氨基酸。 食物中的蛋白质在消化道中被消化成氨基酸，才能被人体吸收。 H C NH2 COOH H CH3 甘氨酸 丙氨酸 C NH2 COOH H 氨基酸 1. 氨基酸的化学元素构成: C、H、O、N 二、组成蛋白质的基本单位: C H H2N COOH CH2 SH 半胱氨酸 , 有的还含有S等 羧基的详细写法。 氨基 NH2 N H H 或 羧基 COOH C O OH 或 1.氨基、羧基、R基的正确书写格式分别为： (基 团前的“—”不能省略) 2.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 子中的氨基和羧基数目大于等于1个，R基上也可能有氨基和羧基 3.氨基和羧基不同表示方法： 特别关注 —NH2、—COOH、—R C COOH H H2N R 【检测】甲硫氨酸的R基为-CH2-CH2-S-CH3,则它的分子式是（ ） A. C5H11O2NS B. C3H7O2NS C. C4H11O2NS D. C5H10O2NS A 【检测】谷氨酸是组成蛋白质的一种氨基酸，其R基为：—C3H5O2。 在一个谷氨酸的分子中，含有碳原子和氧原子的个数依次是：____________。 5和4 P29思考.讨论: 观察下列几种氨基酸的结构，讨论下列问题 氨基 羧基 C C C C 氢原子 氨基 氨基 氨基 羧基 羧基 羧基 氢原子 氢原子 氢原子 氨基酸 二、组成蛋白质的基本单位: 羧基 中心碳原子 → 有21种 2. 氨基酸的结构通式: 侧链基团 或者 氨基 氢原子 甘氨酸 缬氨酸 赖氨酸 天冬氨酸 【检测】找出下列氨基酸的R基 3.构成蛋白质的氨基酸的结构特点: C H NH2 H C O OH 甘氨酸 C H NH2 CH C O OH CH3 CH3 CH2 亮氨酸 ①每个氨基酸分子至少都含有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH)，并且氨基和羧基连在同一个碳原子上。 ②这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团（R表示） ③R基的不同决定了氨基酸分子的不同。 【检测】以下哪些是构成蛋白质的氨基酸? C H NH2 COOH CH2 SH C H NH2 COOH CH2 SH CH NH2 COOH CH2 OH C H NH2 H CH2 COOH √ √ × × 方法: “一查”: 是否有氨基和羧基； “二看”: 是否有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。 注意: 只有两者同时具备才是组成生物体蛋白质的氨基酸 必需氨基酸: 人体细胞不能合成的，必须从外界环境中直接获取的氨基酸，共8种。 非必需氨基酸: 人体细胞能够合成的氨基酸，共13种。 （婴儿9种，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 4.氨基酸的分类 甲 携 来 一 本 亮 色 书 在评价各种食物中蛋白质成分的营养价值时，人们格外注重其中___________的种类和含量 必需氨基酸 21 1 一、蛋白质的功能 1、结构蛋白 2、功能蛋白：调节（信息传递）、催化、 运输、免疫（防御） 蛋白质是生命活动的主要承担者 必需氨基酸 非必需氨基酸 生命活动必需的氨基酸 二、蛋白质的基本单位：氨基酸 4、种类 1、结构通式 2、结构特点 3、组成元素： C、H、O、N（S） 课堂总结 22 当堂检测 23 1、不同种类的氨基酸R基一定不同。（ ） 2、每种氨基酸不一定只含有一个氨基和一个羧基。（ ） 4、所有的氨基酸都只含有C、H、O、N四种元素。（ ） 5、某氨基酸分子中含有两个氨基，其中一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，则另一个氨基（ ） A、在羧基上 B、和羧基连在同一个碳原子上 C、在R基上 D、在氨基上 C 下列是四个构成蛋白质的氨基酸的结构简式,相关叙述错误的是(　　)。 乙: 丙: 丁: A.构成上述氨基酸分子的基本元素是C、H、O、NB.上述四种氨基酸的R基依次是 —H、—CH3、—CH2OH、—CH2COOHC.R基中可能有氨基或羧基D.只要含有氨基和羧基的化合物就是构成蛋白质的氨基酸 甲: D 1.氨基酸的结合方式: C H COOH R1 C H NH2 COOH R2 NH2 C O H N H OH 三. 蛋白质的结构及其多样性 C H R1 NH2 OH C O H2O C H COOH R2 H N H 1.氨基酸的结合方式: 羧基脱掉: —OH(羟基) 氨基脱掉: —H (氢原子) 三、蛋白质的结构及其多样性 C H2N— —C | | H R1 O || OOH C —N— —C | | H R2 | H H2O 肽键 肽键: 连接两个氨基酸分子的化学键叫做肽键 1.氨基酸的结合方式: 脱水缩合 【思考】脱出来的H2O中的H和O分别来自于哪里？ H来自氨基和羧基 O来自羧基 二肽: 由两个氨基酸缩合而成化合物叫做二肽。(含有一个肽键) 多肽: 由多个氨基酸缩合而成的，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。 【检测】下图为脑啡肽的结构简式，据图回答: 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.脑啡肽中含有____个肽键，脑啡肽的名称是_____肽，形成过程称为___________，形成过程中共脱去___个水分子。 4 R基 4 五 脱水缩合 4 2.蛋白质的形成 ①肽链中的氨基酸之间能够形成氢键等，从而使得肽链能盘曲、形成具有一定空间结构的蛋白质。 氨基酸之间脱水缩合形成多肽链 一条多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 2.蛋白质的形成 ②有些蛋白质分子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。 -SH + HS- → -S-S-(二硫键) + 2H 氨基酸→二肽→三肽......→.....→多肽→蛋白质 ③蛋白质的合成过程 血红蛋白的形成过程 氨基酸之间脱水缩合形成多肽链 一条多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的空间结构。 血红素 Fe 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 蛋白质结构的__________ 不同 蛋白质功能的__________ 多样性 多样性 3. 蛋白质的多样性的原因 蛋白质结构 蛋白质功能 决定 圆饼状 红细胞 镰刀状 红细胞 血红蛋白 的谷氨酸 血红蛋白 的缬氨酸 运输氧气能力正常 运输氧气能力下降 4.蛋白质结构与功能的关系 其他实例： 人类的许多疾病与人体细胞内肽链的折叠错误有关，如囊性纤维化、阿尔茨海默病、帕金森病等 4.蛋白质结构与功能相适应 阿尔茨海默病 每一种蛋白质分子都有与它所承担功能相适应的独特结构，如果氨基酸序列改变或蛋白质的空间结构改变，就可能影响其功能。 【构建思维导图】 判断： 1.具有催化和调节功能的物质都是蛋白质。（ ） 2.氨基酸是蛋白质的基本组成单位，甘氨酸是相对分子质量最小的氨基酸。（ ） 3.每个蛋白质都由21种氨基酸组成（ ） 4.脱水缩合过程中，脱去的水中的氢来自于氨基，氧来自于羧基。（ ） 5.人摄入牛肉，就拥有和牛体内的一样的蛋白质种类（ ） 6.氨基酸脱水缩合的方式多种多样对引起蛋白质多样性的原因之一（ ） ✔ ✖ ✖ ✖ ✖ ✖ 【检测】下图表示有关蛋白质分子的简要概念图，对图示分析正确的是 (　　) A.a中肯定含有S元素 B.①过程形成多肽的方式是脱水缩合 C.通常情况下，多肽中b的数目等于c的数目 D.蛋白质功能的多样性决定结构的多样性 B 【检测】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）该图所示化合物的名称是： 　　　　     。 氨基 肽键 羧基 四肽 四 三 脱水缩合 吃煮熟的鸡蛋、肉类等更容易消化， 这是为什么？ 与社会的联系 高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，使内部的肽键暴露出来，容易被蛋白酶水解，因此吃熟鸡蛋、熟肉容易消化。 ①定义: 物理因素: 高温、紫外线、X射线等 化学因素: 强酸、强碱、重金属盐和70％酒精等。 5.蛋白质变性 蛋白质变性是指在某些物理和化学因素作用下其特定的空间结构被破坏，从而导致其理化性质改变和生物学活性丧失的现象。 ②变性因素: 肽键没有断裂 6. 蛋白质(或多肽)的水解 蛋白质在酸、碱或酶的催化作用下，肽键断裂形成多肽或氨基酸 蛋白质 蛋白酶 肽酶 氨基酸 多肽 完全水解: 不完全水解: 产物是各种氨基酸的混合物 产物是各种大小不等的多肽、二肽和氨基酸 水解是和脱水缩合相反的过程。 【思考】蛋白质类或肽类药物不能口服？ 不能，这类口服易被消化酶分解而失效。 脱水缩合产生水，水解消耗水；脱水缩合时每形成一个肽键脱下一分子水，水解时每断裂一个肽键，消耗一分子水 7.蛋白质的盐析 盐析是指在蛋白质水溶液中加入中性盐， 随着盐浓度增大而使蛋白质沉淀出来的现象。 蛋白质结构没有改变。 兑水稀释后，蛋白质沉淀会重新溶解。 盐析是物理变化，可以复原。 脱水缩合产生水，水解消耗水；脱水缩合时每形成一个肽键脱下一分子水，水解时每断裂一个肽键，消耗一分子水 🤔 思考·讨论 1.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？ 食物中的蛋白质要经过胃蛋白酶、胰蛋白酶、肠肽酶等多种水解酶的作用，才能分解为氨基酸。 这些氨基酸进入人体细胞后，要脱水缩合形成二肽、三肽……多肽，由多肽链构成人体蛋白质。 人体蛋白质与食物中的蛋白质不一样，其具有完成人体生命活动的结构和功能。 2.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。 10个氨基酸能够组成2110条互不相同的长链。 氨基酸的数目、种类、排列顺序的多样性以及肽链盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别是蛋白质是蛋白质种类多种多样的直接原因。 🤔 思考·讨论 【检测】下列叙述正确的是（ ） A.所有氨基酸都能在人体细胞中合成 B.组成蛋白质的氨基酸可按不同的方式脱水缩合 C.胰岛素的功能取决于氨基酸种类、数目、排列顺序及脱水缩合的方式千变万化，与空间结构无关 D.氨基酸是胰岛素等各种激素分子的基本单位 E.高温能使蛋白质变性，故用双缩脲试剂检测不会出现紫色 F.不同氨基酸之间的差异是由R基引起的 G.口服胰岛素可以达到治疗糖尿病的效果 H.甘氨酸（R基为-H）是分子量最大的氨基酸 F 【检测】如图是某化合物的结构式。关于该化合物的叙述，错误的是（ ） A、该化合物含有③和⑤两个肽键，因此该化合物为二肽B、由于②④⑥的不同，该化合物由3种氨基酸组成 C、该化合物中含1个游离的氨基和2个游离的羧基 D、若彻底水解该化合物分子，则共需要2个水分子 E、该化合物可以与双缩脲试剂呈紫色 A 【检测】哺乳动物的催产素具有催产和排乳的作用，加压素具有升高血压和减少排尿的作用。两者结构简式如图，各氨基酸残基用3个字母缩写表示。下列叙述正确的是(　　) A.两种激素都是由八肽环和三肽侧链构成的多肽类化合物 B.氨基酸之间脱水缩合形成的水分子中氢全部来自氨基 C.肽链中游离氨基的数目与参与构成肽链的氨基酸种类无关 D.两种激素间因2个氨基酸种类不同导致生理功能不同 D Lavf58.76.100 $