2.4蛋白质是生命活动的主要承担者课件-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”，系统涵盖蛋白质功能、氨基酸结构、脱水缩合及结构与功能多样性，通过“基础知识落实-情境探究提升-对点应用突破”的学习支架，衔接前后知识脉络。 其亮点在于以科学思维和探究实践为核心，如“两看法”判断氨基酸、情境分析肽键与相对分子质量，结合“结论要语辨一辨”强化结构与功能观。实例丰富，帮助学生形成生命观念，教师可高效开展分层教学。

第4节　蛋白质是生命活动的主要承担者 课标要求 学习目标 核心内容 阐明蛋白质通常由20种氨基酸分子组成,它的功能取决于氨基酸序列及其形成的空间结构,细胞的功能主要由蛋白质完成 1.概述构成蛋白质的氨基酸的结构特点、氨基酸的脱水缩合过程,培养归纳与推理能力 2.举例说明蛋白质的功能,分析蛋白质结构与功能多样性的关系,形成结构和功能观 3.分析蛋白质与人体健康及其在疾病治疗等方面的应用,强化社会责任 1.氨基酸脱水缩合成蛋白质的过程 2.蛋白质的结构和功能及其多样性 主题一 蛋白质的功能及其基本组成单位——氨基酸 主题二 蛋白质的结构及其多样性 目录索引 主题一 蛋白质的功能及其 基本组成单位——氨基酸 基础知识•落实 1.蛋白质的功能 (1)蛋白质是生命活动的__________。  (2)蛋白质功能的多样性 主要承担者 细胞和生物体 催化功能 免疫功能 阅读教材第28~30页,结合“图2-8蛋白质的功能举例”和“图2-9氨基酸分子结构通式”完成下列问题。 2.蛋白质的基本组成单位——氨基酸 (1)氨基酸的种类 组成人体蛋白质的氨基酸有__________种,其中8种是人体细胞不能合成的,称为__________氨基酸,这些氨基酸必须从外界环境中获取;另外__________种氨基酸是人体细胞能够合成的,称为__________氨基酸。  21 必需 13 非必需 (2)氨基酸的元素组成及结构特点 ①组成氨基酸的共有元素是____________________,有的氨基酸还含有S等元素。  ②氨基酸的结构通式:_____________________________________。  ③氨基酸的结构特点 a.每种氨基酸分子至少含有一个__________(—NH2)和一个__________ (—COOH)。  b.每种氨基酸分子中都有一个__________和一个__________连接在同一个碳原子上,该碳原子还连接一个__________和一个侧链基团,这个侧链基团用______表示。各种氨基酸的区别在于______基的不同。  C、H、O、N 氨基 羧基 氨基 羧基 氢原子 R R 结论要语辨一辨 (1)蛋白质是生物体内重要的储能物质。(　　) (2)具有氨基和羧基的化合物,都是构成蛋白质的氨基酸。(　　) (3)不同的蛋白质具有催化、免疫、调节等多种功能。(　　) (4)氨基酸分子中的氨基和羧基都连在同一个碳原子上。(　　) (5)非必需氨基酸是指人体细胞不一定需要的氨基酸。(　　) (6)大豆中的蛋白质含有人体细胞不能合成的必需氨基酸。(　　) (7)胶原蛋白的氮元素主要存在于氨基中。(　　) × × √ × × √ × 情境探究•提升 下图为四种氨基酸的结构,请据图作答。 (1)写出图中序号代表的结构名称: ①__________;②与④__________;③__________。  (2)这四种氨基酸分子的R基依次是______________________________ ___________________________________。  (3)构成蛋白质的氨基酸共有的部分是____________________ 。  (4)同为组成生物体蛋白质的氨基酸,酪氨酸难溶于水,而精氨酸易溶于水,这种差异的产生是由__________决定的,理由是___________________。  氨基 R基 羧基 —CH—(CH3)2、—CH3、 —CH2—SH、—(CH2)4—NH2 R基 构成蛋白质的不同氨基酸中的R基不同,R基决定了氨基酸的种类和不同种类氨基酸的结构与性质的差异性 对点应用•突破 基础转化点1 蛋白质的功能 AI解读①蛋白质具有催化(大多数酶)、免疫(抗体)、调节(胰岛素等激素)、运输(血红蛋白、载体蛋白等)等功能。②蛋白质功能的多样性取决于其结构的多样性,蛋白质是生命活动的主要承担者。 1.蛋白质是生命活动的主要承担者,下列关于蛋白质功能的叙述,举例错误的是(　　) A.调节机体的生命活动,如胰岛素调节血糖 B.构成细胞和生物体结构的重要物质,如组成人体的肌肉、头发等 C.催化化学反应的进行,如胃蛋白酶能催化蛋白质水解 D.进行物质运输,如胆固醇参与人体血液中脂质的运输 D 解析　有些蛋白质类激素能调节机体的生命活动,如胰岛素(胰岛素的化学本质为蛋白质)可以调节血糖,A项正确。许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质,如组成人体的肌肉、头发等,B项正确。某些蛋白质类酶能催化化学反应的进行,如胃蛋白酶(胃蛋白酶的化学本质为蛋白质)能催化蛋白质水解,C项正确。有些蛋白质能运输物质,如血红蛋白,胆固醇属于脂质,不是蛋白质,D项错误。 基础转化点2 组成蛋白质的氨基酸 AI解读①构成蛋白质的氨基酸均有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,与碳原子相连的R基决定了氨基酸的不同。②氨基酸上多余的氨基或羧基位于R基中。 2.(2026山东枣庄高一月考)下列属于构成蛋白质的氨基酸的是(　　) B A.①②③④　　　 B.①②③ C.①② D.②④ 解析　④虽含有一个氨基和一个羧基,但是氨基和羧基并不连接在同一个碳原子上,因此不属于构成蛋白质的氨基酸,B项符合题意。 3.缬氨酸的R基为—C3H7,则一分子缬氨酸含有的C、H、O、N原子数依次为(　　) A.2、4、2、1　　　　 B.5、11、2、1 C.5、9、4、1 D.5、8、2、1 B 解析　根据题意可知,缬氨酸的R基为—C3H7,因此缬氨酸的分子式为C5H11O2N,故一分子缬氨酸含有的C、H、O、N原子数依次为5、11、2、1,B项符合题意。 主题二 蛋白质的结构及其多样性 基础知识•落实 1.氨基酸的脱水缩合 (1)完成过程①的化学反应称作__________,物质②的名称是__________,结构③的名称是__________。  (2)产物水中的H原子来源于_____________,O原子来源于__________。  脱水缩合 二肽 肽键 氨基和羧基 羧基 阅读教材第30~32页,结合“图2-10氨基酸脱水缩合示意图”完成下列问题。 2.蛋白质的结构层次 链状 氢键 空间结构 在细胞内,组成一种蛋白质的氨基酸__________可能成百上千,氨基酸形成肽链时,不同种类氨基酸的____________________千变万化,肽链的________________________________________千差万别。因此,蛋白质分子的结构极其多样。  数目 排列顺序 盘曲、折叠方式及其形成的空间结构 3.蛋白质结构具有多样性的直接原因 情境探究•提升 进入人体消化道的蛋白质类食物,在消化酶的作用下分解为氨基酸。这些氨基酸进入人体细胞后,需要经脱水缩合才能形成如图所示的多肽,请据图作答。 (1)请在图中用箭头标注出肽键。 (2)一条n肽(n大于2且为自然数)中至少含有________个氨基和________个羧基,分别位于多肽链的__________(填位置);若有多余的氨基或羧基,则位于__________ 。  一 一 两端 R基 (3)假设氨基酸的平均相对分子质量为a,由n个氨基酸形成1条肽链时,则该多肽链的相对分子质量是_________;若形成m条肽链,则其含有_________个肽键,其相对分子质量是__________ 。  (4)构成人体的氨基酸现已发现21种,若10个氨基酸组成一条十肽,理论上有__________种不同的肽链。  na-18(n-1) n-m 2110 na-18(n-m) (5)人的红细胞主要承担运输氧的作用,心肌细胞承担心脏律动的作用,请从蛋白质结构的角度分析,红细胞和心肌细胞功能不同的主要原因是_________________________________________________________ 。  构成红细胞和心肌细胞所含蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序不同,肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构等存在差异,导致两种细胞中蛋白质的结构不同,进而导致了两种细胞的功能不同 对点应用•突破 基础转化点3 氨基酸的脱水缩合 AI解读n个氨基酸脱水缩合形成一条多肽链,该多肽链中至少含有一个氨基、一个羧基、n-1个肽键,同时产生n-1分子水。产物水中的氧原子来自羧基,氢原子来自氨基与羧基。 4.(2026福建厦门高一期末)如图所示为亮氨酸脑啡肽的结构简式,下列叙述正确的是(　　) C A.该化合物中共含有5个肽键 B.该化合物中R基种类有5种 C.该化合物属于五肽化合物 D.脱水缩合产生该化合物生成5个水分子 解析　题图所示结构简式中含4个肽键,A项错误。该脑啡肽中的R基共4种,不是5种,B项错误。该脑啡肽是由5个氨基酸脱水缩合形成的五肽化合物,C项正确。该脑啡肽脱水缩合生成4个水分子,不是5个,D项错误。 基础转化点4 蛋白质的结构及其多样性 AI解读①蛋白质中氨基酸的种类、数目、排列顺序不同以及蛋白质的空间结构不同,是蛋白质结构具有多样性的直接原因。②肽链可通过二硫键等相互结合,使蛋白质具有复杂的空间结构。蛋白质的结构多样性决定了功能的多样性。 5.胰岛素由A、B两条肽链组成,其中A链有21个氨基酸,B链有30个氨基酸,两条链之间通过3个二硫键连接在一起,二硫键是由两个—SH脱去两个H形成的,如图所示。下列说法正确的是(　　) D A.胰岛素为五十一肽,其中含有50个肽键 B.51个氨基酸形成胰岛素时,减少了98个氢原子 C.该蛋白质的功能仅由氨基酸的空间结构决定 D.该蛋白质至少有2个游离的羧基和2个游离的氨基 解析　胰岛素是由A、B两条肽链组成的蛋白质,其中A链有21个氨基酸,B链有30个氨基酸,其中含有51-2=49(个)肽键,A项错误。51个氨基酸脱水缩合形成胰岛素时,脱去51-2=49(个)水分子,形成3个二硫键,共减少了49×2+3×2=104(个)氢原子,B项错误。蛋白质结构多样性的直接原因是组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、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,可见,该蛋白质的功能由氨基酸的数量、种类、排列顺序以及肽链的空间结构决定,C项错误。一条肽链至少含有1个游离的羧基和1个游离的氨基,该蛋白质是由A、B两条肽链组成的,至少含有2个游离的羧基和2个游离的氨基,D项正确。 6.(2026贵州毕节高一期末)角蛋白是头发的主要成分,由2条肽链组成,含有2个二硫键。下图表示烫发的原理,下列有关角蛋白的说法,不正确的是 (　　) A.烫发过程中角蛋白的肽键没有断裂 B.角蛋白至少含有两个游离的氨基和羧基 C.氨基酸形成角蛋白的过程中,丢失的H仅来自氨基和羧基 D.烫发过程中涉及二硫键的断裂和形成 C 解析　烫发过程中蛋白质空间结构被破坏,二硫键断裂,氨基酸的排列顺序没有改变,肽键没有断裂,A项正确。角蛋白由两条肽链构成,每条链至少有一个游离的氨基和羧基,故至少含有两个游离的氨基和羧基,B项正确。氨基酸形成角蛋白的过程中,一个氨基酸的羧基与相邻氨基酸的氨基发生脱水缩合反应,脱去一分子水形成一个肽键,并且两条链形成了2个二硫键,此时也会丢失H,丢失的H来源于—SH,C项错误。据图分析可知,烫发时所使用的卷发剂使肽链间的二硫键断裂,再使用物理力量使变性后的肽链卷曲或变形,肽链间重新形成二硫键,形成新的蛋白质空间结构,D项正确。 课堂小结 本 课 结 束 或 ① ② ③ ④ 氨基酸 二肽 多肽 蛋白质:具有一定的__________ $