2.4 蛋白质是生命活动的主要承担者-（ppt同步课件）【学而思】2026-2027学年高一生物必修一（人教版）

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、脱水缩合及结构多样性等核心知识，通过题组分层（功能、氨基酸、结构、计算）及解析，搭建从基础概念到综合应用的学习支架。 其亮点在于以“结构与功能观”（生命观念）为主线，结合实例分析（如二肽结构、APOE蛋白亚型）培养科学思维，创新题型（AI蛋白质设计、同位素示踪）强化探究实践。学生能深化知识理解，教师可利用分层题组提升教学针对性与效率。

第2章 组成细胞的分子 第1讲　描述运动的基本概念 第4节 蛋白质是生命活动的主要 承担者 基础过关练 第1讲　描述运动的基本概念 题组一　蛋白质的功能 1.[2026福建宁德期中]“结构与功能观”是指生物的结构与功能之间存在高度的统一性,两者相互适 应。下列有关叙述错误的是 ( ) A.蛋白质种类繁多、功能多样,有利于承担多种多样的生命活动 B.蛋白质结构的多样性决定其具有催化、运输、遗传等功能 C.温度等可能通过改变蛋白质的空间结构从而影响蛋白质的功能 D.氢键、肽键、二硫键等在蛋白质的形成和结构的维持上具有重要作用 　B     解析　蛋白质不具有遗传功能,有遗传功能的是核酸(详见第2章第5节),B错误。 第1讲　描述运动的基本概念 2.[2026湖南永州月考]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及举例正确的是 ( ) A.调节机体生命活动,如性激素促进生殖器官发育 B.构成细胞和生物体,如组成肌细胞的肌动蛋白 C.有些蛋白质有免疫功能,如胃蛋白酶能催化蛋白质的水解 D.有些蛋白质能进行物质的运输,如胆固醇参与血液中脂质的运输 　B     解析　性激素、胆固醇属于脂质,不属于蛋白质,A、D错误;有些蛋白质具有免疫功能,如抗体可帮助人 体抵御抗原的侵害,而胃蛋白酶催化蛋白质水解体现的是催化功能,C错误。 第1讲　描述运动的基本概念 题组二　蛋白质的基本组成单位——氨基酸 3.[教材习题改编]肌红蛋白是哺乳动物肌肉中一种储氧的球蛋白,其彻底水解,不可能得到的物质是      ( ) A.  B.  C.  D.  　C     第1讲　描述运动的基本概念 解析　组成人体蛋白质的氨基酸:氢原子(—H)、氨基(—NH2)、羧基(—COOH)、R基(决定氨基酸的种 类)连接在同一个碳原子上。C所示物质的氨基和羧基未连在同一个碳原子上,故C符合题意。 第1讲　描述运动的基本概念 4.[2026江西省多校联考]某种来自人体的神经肽分子是一条由36个氨基酸组成的多肽链,下图是这种 神经肽的部分氨基酸组成示意图。下列叙述正确的是 ( )   A.Leu和Ala之间的化学键发生水解所需水中的氢只用于形成—NH2 B.在人体细胞中,Leu和Thr可来自其他氨基酸的转化 C.已知谷氨酸的R基为—CH2—CH2—COOH,则其分子式为C5H9O4N D.不同神经肽的差异只体现在组成神经肽氨基酸的种类和数量上 　C     第1讲　描述运动的基本概念 解析　题图中,Leu和Ala之间的化学键为肽键,肽键发生水解所需水中的氢用于形成—NH2和—COOH, A错误;Leu(亮氨酸)和Thr(苏氨酸)属于人体的必需氨基酸,不能来自其他氨基酸的转化,B错误;将谷氨 酸的R基(—CH2—CH2—COOH)带入氨基酸通式(C2H4O2N-R),可知谷氨酸的分子式为C5H9O4N,C正确; 不同神经肽的差异主要体现在组成神经肽的氨基酸的种类、数量及其排列顺序以及肽链的空间结构 上,D错误。 第1讲　描述运动的基本概念 题组三　蛋白质的结构及其多样性 5.[2026四川成都期中]如图为某二肽分子的结构示意图,有关叙述错误的是 ( )   A.①代表氨基、③代表羧基 B.②代表肽键,形成过程有水的生成 C.R1和R2决定氨基酸的种类 D.由图中两种氨基酸构成的二肽只有图示1种 　D     第1讲　描述运动的基本概念 解析　题图中①表示氨基,②表示肽键,③表示羧基,肽键的形成是通过氨基酸的脱水缩合实现的,该过 程会生成水,A、B正确;氨基酸的不同在于R基的不同,故R1和R2决定氨基酸的种类,C正确;若R1、R2是 两种不同的R基,由题图中两种氨基酸构成的二肽除题图所示1种外,还可以将两种氨基酸互换位置,形 成另一种二肽,D错误。 第1讲　描述运动的基本概念 6.[易错题][2026辽宁丹东期中]半胱氨酸是构成蛋白质的一种重要氨基酸,其R基为—CH2SH。蛋白质 分子中的两个巯基(—SH)可通过脱氢形成二硫键(2—SH→—S—S—+2H)。下列关于半胱氨酸的说法 正确的是 ( ) A.半胱氨酸的分子式是C3H6O2NS B.半胱氨酸参与蛋白质合成时都会失去一个氧原子和两个氢原子 C.巯基的存在有利于蛋白质形成复杂的空间结构 D.半胱氨酸能与双缩脲试剂在常温下发生紫色反应 　C     第1讲　描述运动的基本概念 解析     关键信息 选项判断 氨基酸的通式为C2H4O2N-R,半胱氨酸的R基为—CH2SH 半胱氨酸的分子式是C3H7O2NS,A(✕) 脱水缩合时,一个氨基酸的羧基(—COOH)和另一 个氨基酸的氨基(—NH2)反应脱去一个水分子 若半胱氨酸位于肽链的一端,则其只提供—NH2或只提供—COOH,可能只失去一个—H或只失去一个—OH,B(✕) 二硫键是一种共价键,有利于维持蛋白质特定空间 构象的稳定 两个巯基可通过脱氢形成二硫键,巯基的存在有利于蛋白质形成复杂的空间结构,C(√) 至少含2个“—CO—NH—”的多肽或蛋白质才 能与双缩脲试剂发生颜色反应 氨基酸不能与双缩脲试剂发生颜色反应, D(✕) 第1讲　描述运动的基本概念 7.[易错题][2026江苏扬州期中]APOE蛋白(共含有299个氨基酸)是人体载脂蛋白之一,主要参与人体脂 蛋白的转化和代谢,在人群中有APOE2、APOE3和APOE4三种常见的亚型。下列叙述错误的是 ( ) A.氨基酸脱水缩合形成APOE蛋白的过程中生成298个水分子 B.APOE蛋白高温变性后,仍能与双缩脲试剂发生紫色反应 C.若APOE蛋白的空间结构被破坏,可能会影响人体脂蛋白的转化和代谢 D.APOE2、APOE3和APOE4空间结构不同与氨基酸的种类、排列顺序有关 　A 第1讲　描述运动的基本概念 解析　由于组成APOE蛋白的肽链条数未知,故氨基酸脱水缩合形成APOE蛋白的过程中生成的水分子 数无法确定,A错误;高温变性破坏的是蛋白质的空间结构,肽键一般未被破坏,APOE蛋白高温变性后仍 可与双缩脲试剂发生紫色反应,B正确;APOE2、APOE3和APOE4均含299个氨基酸,三者的空间结构差 异由氨基酸的种类及其排列顺序以及肽链盘曲折叠方式共同决定,D正确。 第1讲　描述运动的基本概念 易混易错　蛋白质的变性与水解   第1讲　描述运动的基本概念 8.[教材深研拓展]蛋白质变性是指蛋白质受到某些理化因素作用后,其空间结构被破坏,生物活性随之 丧失的现象。下图是正常蛋白质变性后的示意图。下列相关分析错误的是( )   A.蛋白质变性后一般不能恢复原来的状态 B.蛋白质变性后,营养价值降低 C.酒精可以使细菌的蛋白质变性,从而达到消毒的目的 D.推测变性后的蛋白质更易被水解 　B     第1讲　描述运动的基本概念 解析　蛋白质变性后其空间结构被破坏,一般不能恢复原来的状态,A正确;蛋白质的营养价值由氨基酸 的种类决定,变性使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散,肽键暴露,更易被水解,但该过程氨基酸种 类未发生变化,所以营养价值不变,B错误,D正确。 第1讲　描述运动的基本概念 题组四　氨基酸脱水缩合过程及相关计算 9.[2026广西钦州期中]如图是某种蛋白质的结构模式图,观察此图,分析下列有关说法错误的是  ( ) A.该蛋白质含两条肽链,共有49个肽键 B.形成该蛋白质的过程相对分子质量减少了49×18-6 C.该蛋白质至少含有2个游离的氨基和2个游离的羧基 D.高温可断裂该蛋白质中的二硫键等,从而破坏该蛋白 质的空间结构 　B 第1讲　描述运动的基本概念 解析　题图所示蛋白质含有2条肽链,则至少含有2个游离的氨基和2个游离的羧基(R基中可能存在游 离的氨基或羧基),题图所示蛋白质由51个氨基酸组成,内部有3个“—S—S—”,反推其合成过程的相 关数量关系:   形成该蛋白质的过程相对分子质量减少了49×18(脱去水)+6(脱去氢),B错误。 第1讲　描述运动的基本概念 10.[2026河南省湘豫名校联考]促性腺激素是一种由203个氨基酸构成的蛋白质类激素,含两条肽链。 其中一条链的第28位氨基酸到第34位氨基酸序列如下图所示。回答下列问题:   第1讲　描述运动的基本概念 (1)氨基酸的结构通式是_________________,不同氨基酸之间共有的元素是__________________。 (2)这些氨基酸之间通过____________(填反应)形成_________(填化学键)连接在一起,图示这部分序列 中有______个这种化学键。 (3)图示的这部分序列中有______个游离的羧基,该肽链上第31位氨基酸未参加反应时的分子式是 _______________。 (4)细胞中形成一个促性腺激素分子最少脱去________个水分子;该激素能促进性激素的合成和分泌,是 具有_____________________功能的蛋白质。性激素的化学本质是_______。 　固醇     　调节机体生命活动     　201     　C3H7O3N  　0     　6     　肽键     　脱水缩合     　C、H、O、N     第1讲　描述运动的基本概念 解析    (2)题图为促性腺激素其中一条链的第28~34位氨基酸(共7个)序列,这部分序列中的肽键数=氨 基酸数-1=6。(3)题图是肽链的中间片段(第28~34位氨基酸),这部分氨基酸的羧基、氨基均参与了肽键 的形成,且各氨基酸的R基均无游离的羧基,因此该部分序列中游离的羧基数为0。第31位氨基酸的R基 为—CH2OH,代入氨基酸通式(C2H4O2N-R)可得其分子式为C3H7O3N。(4)脱水缩合过程中,脱去的水分子 数=氨基酸数-肽链数,由题可知,促性腺激素含203个氨基酸、2条肽链,故形成一个促性腺激素分子脱去 203-2=201(个)水分子。 第1讲　描述运动的基本概念 第4节 蛋白质是生命活动的主要 承担者 能力提升练 第1讲　描述运动的基本概念 题组一　蛋白质合成与水解的有关计算 1.[2026天津南开期中]下图表示一个由100个氨基酸构成的蛋白质分子,其中第1位、15位、80位为谷 氨酸,第35位、60位为赖氨酸,第24位、68位、100位为半胱氨酸,下列叙述正确的是 ( )          　D     A.该蛋白质分子共含有98个肽键 B.合成该蛋白质时相对分子质量减少1 800 C.该蛋白质分子中至少有5个—COOH D.该蛋白质分子中至少有2个—NH2 第1讲　描述运动的基本概念 解析　观察题图中的3种氨基酸R基特点可知,谷氨酸R基含—COOH,赖氨酸R基含—NH2,半胱氨酸R基 含—SH(2个—SH可形成1个二硫键)。   第1讲　描述运动的基本概念 关键信息 选项判断 该蛋白质有2条肽链,末端共有2个—COOH、2个—NH2 该蛋白质分子至少有3个—COOH、2个—NH2,C(✕),D(√) 该蛋白质的3个谷氨酸中,第15位、80位谷氨酸R基上的—COOH均已参与脱水缩合,第1位谷氨酸R基含1个—COOH 该蛋白质中第35位、60位赖氨酸R基上的—NH2均已参与脱水缩合 已知蛋白质中的—COOH或—NH2存在于肽链末端及氨基酸R基位置,分析如下: 第1讲　描述运动的基本概念   第1讲　描述运动的基本概念 2.[2026山西太原期中]初步研究表明,β-AP(β-淀粉样蛋白)沉积是Alzheimer型阿尔茨海默病的主要病理 特征。β-AP是由前体蛋白APP(一种含695个氨基酸的跨膜蛋白)在病理状态下异常加工而成的。APP 形成β-AP的过程如图所示。根据上述信息,下列推论正确的是 ( )   　B     第1讲　描述运动的基本概念 A.β-分泌酶和γ-分泌酶发挥作用时可以生成水分子 B.一个β-AP分子中至少含有38个肽键 C.Alzheimer型阿尔茨海默病是由前体蛋白APP异常导致的 D.β-分泌酶和γ-分泌酶体现了蛋白质在生命活动中的调节作用 解析    β-分泌酶和γ-分泌酶的作用是催化肽键水解(属于水解反应),此过程消耗水分子,A错误;由题图 可知,β-AP分子含有前体蛋白APP中的第597~635位氨基酸,则其含有39个氨基酸,至少含有39-1=38(个) 肽键,B正确;Alzheimer型阿尔茨海默病由β-AP异常沉积导致,而非APP异常导致,C错误;β-分泌酶和γ-分 泌酶的作用是催化肽键水解,体现了蛋白质的催化作用,D错误。 第1讲　描述运动的基本概念 3.[2026湖北荆州中学月考]肽酶X作用于天冬氨酸羧基端的肽键时具有专一性,肽酶Y作用于天冬氨酸 氨基端的肽键时具有专一性。经肽酶X、肽酶Y共同处理,1分子多肽Z(氨基酸总数大于3)水解可得到3 个天冬氨酸,该水解过程中消耗的水分子不可能有( ) A.7个　　B.6个　　C.5个　　D.4个 　A     第1讲　描述运动的基本概念 解析　肽酶X作用于天冬氨酸羧基端的肽键,肽酶Y作用于天冬氨酸氨基端的肽键。1分子多肽Z水解 可得到3个天冬氨酸,但不知这3个天冬氨酸的位置,需分情况进行讨论。 部分情况如下所示,“ ”代表天冬氨酸,“ ”代表其他氨基酸。 情况一:3个天冬氨酸均位于肽链内部,且互不相连,此时断裂肽键最多,消耗水分子最多,为6个。   情况二:3个天冬氨酸均位于肽链内部,其中2个天冬氨酸相连,此时消耗5个水分子。   情况三:3个天冬氨酸均位于肽链内部且相连,此时消耗4个水分子。   情况四:3个天冬氨酸相连,位于肽链的一端,此时断裂肽键最少,消耗水分子最少,为3个。   第1讲　描述运动的基本概念 情况五:3个天冬氨酸中,一部分位于肽链的一端,另一部分位于肽链内部,其中2个天冬氨酸相连,此时消 耗4个水分子。   或   情况六:3个天冬氨酸互不相连,其中1个天冬氨酸位于肽链的一端,此时消耗5个水分子。   第1讲　描述运动的基本概念 题组二　蛋白质结构与功能的综合 4.[2026广东深圳期中]细胞受到冰冻时,蛋白质分子相互靠近,当接近到一定程度时,蛋白质分子中邻近 的巯基(—SH)氧化形成二硫键(2—SH→—S—S—+2H)。解冻时,蛋白质氢键断裂,二硫键仍保留(如 图)。下列描述不正确的是 ( )     　A     A.结冰和解冻过程涉及肽键的变化 B.巯基位于氨基酸的R基上 C.解冻后蛋白质功能可能异常 D.抗冻植物有较强的抗巯基氧化能力 第1讲　描述运动的基本概念 解析　由题可知,结冰和解冻过程涉及二硫键和氢键的变化,肽键并没有发生变化,A错误;氨基酸中R基 决定氨基酸的种类,巯基位于氨基酸的R基上,B正确;蛋白质的功能依赖于其特定的空间结构,解冻后,蛋 白质空间结构已发生变化,功能可能异常,C正确;细胞受到冰冻时,蛋白质分子中邻近的巯基氧化形成 二硫键,抗冻植物蛋白质中的巯基不易氧化形成二硫键,即抗冻植物有较强的抗巯基氧化能力,D正确。 第1讲　描述运动的基本概念 5.[2026福建泉州联考期中]细胞中某些蛋白质分子能识别正在合成的多肽链或部分折叠的多肽,并将 这些多肽转运到相应功能发挥的部位,从而帮助多肽的折叠和装配,这些蛋白质分子本身不参与最终产 物的形成,被称为分子伴侣。下列有关分子伴侣的叙述,错误的是( ) A.分子伴侣结构改变会引起多肽的异常积累 B.分子伴侣能将靶蛋白质运输到特定的部位 C.分子伴侣活性丧失可能会改变细胞的生理功能 D.分子伴侣变性后,其氨基酸序列发生改变 　D     第1讲　描述运动的基本概念 解析     信息提取或必备知识 选项判断 题干信息:分子伴侣能识别正在合成的多肽链或 部分折叠的多肽,并将这些多肽转运到相应功能发挥的部位,从而帮助多肽的折叠和装配 物质的结构与其功能相适应:分子伴侣结构改变 →分子伴侣丧失识别、转运等功能→多肽异常积 累,A、B(√) 分子伴侣活性丧失→分子伴侣识别、转运的多肽不能形成蛋白质 分子伴侣活性丧失→细胞中不能形成相应蛋白质 →细胞的生理功能可能会改变,C(√) 蛋白质变性→蛋白质空间结构改变,一般不涉及肽键的断裂 分子伴侣变性后,其氨基酸序列不会发生改变,D(✕) 第1讲　描述运动的基本概念 6.[2026山东济南期中]水母发光依靠GFP蛋白,蓝光及紫外线等都能激发GFP蛋白发出绿色荧光。GFP 蛋白能在厌氧细胞以外的任何细胞中发出荧光,是一种被广泛应用的活体报告蛋白。GFP蛋白由238个 氨基酸组成,其中第65、66、67位分别为丝氨酸、酪氨酸、甘氨酸,其结构如图所示,数字代表氨基酸 位点。回答下列问题:   第1讲　描述运动的基本概念 (1)GFP蛋白的N端和C端分别是—NH2和___________,第65、66、67位三种氨基酸结构的_________不 同。GFP蛋白共有_______个反向平行的β折叠。高温条件下,GFP蛋白被激发后不能发出绿色荧光,分 析其原因是____________________________________________________。 (2)科研团队仅将第66位的酪氨酸换成组氨酸后,获得的BFP蛋白能发出蓝色荧光。和GFP蛋白比,BFP 蛋白发出蓝色荧光与其特定氨基酸的___________________有关。 (3)在GFP蛋白第157位谷氨酰胺和158位赖氨酸之间插入短肽,GFP蛋白仍能发出绿色荧光。插入短肽 之前需先断裂两个氨基酸之间的________(填化学键),该过程同时消耗______个水分子。 (4)当该蛋白质处于非折叠状态时不发出荧光,说明其功能取决于其_________________。该蛋白质用 尿素、β巯基乙醇处理后,其空间结构变得伸展、松散,从而暴露更多的肽键。为验证尿素、β巯基乙醇 能使蛋白质变性,可选用鸡蛋清稀释液为材料,用尿素、β巯基乙醇处理实验组,对照组不作处理,并用 ____________检测,该试剂的使用方法是___________________________________________________ 　先加入1 mL的0.1 g/mL的NaOH溶液(双缩脲试剂A液),摇匀, 双缩脲试剂     　特定的空间结构     　1     　肽键     　种类、排列顺序     　高温使GFP蛋白的空间结构发生改变(或高温使GFP蛋白变性)     　11     　R基     　—COOH     第1讲　描述运动的基本概念 _______________________________________________,最终样液的紫色程度较深的是___________ (填“实验组”或“对照组”)。 　实验组     再加入4滴0.01 g/mL的CuSO4溶液(双缩脲试剂B液),摇匀     第1讲　描述运动的基本概念 解析    (1)“ ”表示β折叠,根据题图可知,GFP蛋白共有11个反向平行的β折叠。高温使GFP蛋白的空间 结构发生改变(或变性),GFP蛋白被激发后不能发出绿色荧光。(2)仅将第66位的酪氨酸换成组氨酸→ 蛋白质中氨基酸的种类、排列顺序发生了改变→蛋白质功能发生改变,获得BFP蛋白(能发出蓝色荧 光)。 第1讲　描述运动的基本概念 实验目的 验证尿素、β巯基乙醇能使蛋白质变性(暴露更多的肽键) 实验材料 鸡蛋清稀释液(含蛋白质) 自变量 是否用尿素、β巯基乙醇处理 因变量 蛋白质暴露肽键的多少 检测方法 加入双缩脲试剂(先加入1 mL双缩脲试剂A液摇匀,创造碱性环境,再加入4滴双缩脲试剂B液,摇匀) 实验结果 尿素、β巯基乙醇处理蛋白质会使其暴露更多的肽键→双缩脲试剂更易与该蛋白质反应形成紫色络合物→实验组颜色更深 (4)根据题干信息分析实验设计: 第1讲　描述运动的基本概念 创新题型 创新点 利用AI蛋白质设计考查蛋白质结构 7.[2026湖北黄冈期中]AI蛋白质设计是指利用人工智能算法,合成具有特定功能蛋白质模型的过程。 最新研究表明,某团队研发的OPUS-X算法可在实验室快速完成抗体或工业酶等蛋白质的设计和“打 印”。下列相关叙述不正确的是 ( ) A.氨基酸作为“打印”原料,其种类由R基决定 B.多条肽链间可通过二硫键等相互结合形成复杂的空间结构 C.设计出的有活性的抗体蛋白和工业酶,分别具有免疫和催化功能 D.抗体和工业酶中的N主要存在于游离的氨基中 　D     第1讲　描述运动的基本概念 解析　构成蛋白质的氨基酸具有相同的结构通式,不同氨基酸的侧链基团(R基)不同,因此氨基酸的种 类由R基决定,A正确;多条肽链间可通过二硫键、氢键等相互结合,形成蛋白质复杂的空间结构,B正确; 抗体蛋白具有免疫识别和结合功能,工业酶具有催化功能,C正确;蛋白质中大部分氨基已参与脱水缩 合,故抗体和工业酶中的N主要存在于“—CO—NH—”结构中,D错误。 创新点　同位素示踪与氨基酸合成 第1讲　描述运动的基本概念 8.[2026江苏南通月考]科研人员给小鼠饲喂13C标记的等量的葡萄糖或果糖,1分钟后检测部分氨基酸分 子中13C的相对含量,结果如图所示。下列叙述错误的是 ( ) A.单糖转变为氨基酸的过程中会添加含N的基团 B.天冬氨酸、谷氨酸和丝氨酸只能由小鼠自身合成 C.与葡萄糖相比,果糖转变成氨基酸的速度更快 D.由图可知天冬氨酸、谷氨酸和丝氨酸是小鼠的非必 需氨基酸 　B     创新点 同位素示踪与氨基酸合成 第1讲　描述运动的基本概念 解析     关键信息 选项判断 单糖的基本组成元素是C、H、O,氨基酸的基本组成元素是C、H、O、N等 单糖转变为氨基酸的过程中会添加含N的基团,A(√) ①必需氨基酸必须从外界环境中获取,非必需氨基酸可自身合成; ②饲喂13C标记的果糖后,天冬氨酸、谷氨酸和丝氨酸均出现13C 果糖可转化为天冬氨酸、谷氨酸和丝氨酸,这些氨基酸为小鼠的非必需氨基酸,可自身合成,也可从外界环境中获取,B(✕),D(√) 题图为1分钟后的检测结果,葡萄糖转化成了谷氨酸,没有转化成天冬氨酸和丝氨酸,果糖转化成了天冬氨酸、谷氨酸和丝氨酸,果糖转化成的氨基酸含量较多 与葡萄糖相比,果糖转变为氨基酸的速度更快,C(√) 第1讲　描述运动的基本概念 $