1.3.1 细胞的功能主要由蛋白质完成-（ppt同步课件）【学而思】2026-2027学年高一生物必修一（苏教版）

该高中生物学课件聚焦“细胞中的蛋白质”核心内容，涵盖氨基酸结构、蛋白质形成过程、功能多样性及相关计算，从食物蛋白质营养价值导入，衔接氨基酸结构通式，逐步构建“氨基酸—肽链—蛋白质结构—功能”的知识支架。 其亮点在于融合科学思维与探究实践，通过易错题辨析氨基酸结构、蛋白质计算题型培养逻辑分析能力，结合双缩脲试剂实验设计强化动手能力，创新题型引入AI蛋白质设计等前沿内容，助力学生形成结构与功能观，教师可借助多样化习题与实验设计提升教学效率。

第一章 细胞的分子组成 第1讲　描述运动的基本概念 基础过关练 第三节　细胞中的蛋白质和核酸 第一课时　细胞的功能主要由蛋白质完成 第1讲　描述运动的基本概念 题组一　氨基酸的结构及其种类 1.[易错题][2026江苏扬州月考]下列四种物质中,属于构成蛋白质的氨基酸的是 ( )   　A     第1讲　描述运动的基本概念 解析　生物体中组成蛋白质的每个氨基酸分子中,至少都含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH), 且都有一个氨基和一个羧基与同一个碳原子相连接,这个碳原子还分别与一个氢原子、一个侧链基团 (R)相连接,A符合题意。 第1讲　描述运动的基本概念 2.[2026安徽六安检测]已知谷氨酸的分子式是C5H9O4N,那么该氨基酸的R基团是 ( ) A.—C2H4O2N　     B.—C3H5O2 C.—C4H6O2　     D.—C4H5O2 　B     解析　氨基酸的结构通式为 ,分子式为C2H4O2NR,已知谷氨酸的分子式是C5H9O4N, 所以R基团是—C3H5O2,B符合题意。 第1讲　描述运动的基本概念 3.[2025江苏江阴月考]组成食物中的蛋白质的氨基酸种类,是评价蛋白质营养价值高低的重要指标。 下列说法正确的是 ( ) A.每种氨基酸至少含1个氨基和1个羧基 B.食物中的抗体可被人体直接吸收从而提高免疫能力 C.必需氨基酸是指必须由人体细胞合成的氨基酸 D.每个蛋白质分子都含有20种氨基酸 　A     第1讲　描述运动的基本概念 解析　人体摄入的蛋白质,一般需要在消化液的作用下水解成氨基酸才能被吸收和利用,抗体的化学本 质是蛋白质,不能被人体直接吸收,B错误;必需氨基酸是指人体自身不能合成,必须由食物提供的氨基 酸,C错误;在生物体内,常见的组成蛋白质的氨基酸有20种,但并不是每个蛋白质分子都含有这20种氨 基酸,D错误。 第1讲　描述运动的基本概念 4.下列关于蛋白质功能的举例,合理的是 ( ) A.催化——抗体 B.运输——唾液淀粉酶 C.防御——血红蛋白 D.调控——生长激素 　D     解析　抗体具有防御功能,A错误;唾液淀粉酶具有催化功能,B错误;血红蛋白能运输氧气,属于蛋白质 的运输功能,C错误;生长激素对人体的生长发育起调控作用,D正确。 题组二　蛋白质的结构及功能 第1讲　描述运动的基本概念 5.[2025浙江金华月考]如图分别表示蛋白质结构多样性形成的原因,选项中相关叙述错误的是( )   A.图甲所示肽链中氨基酸的数目不同 B.图乙所示肽链中氨基酸的种类不同 C.图丙所示肽链中氨基酸的排列顺序不同 D.图丁所示肽链以相同方式盘曲、折叠形成不同的空间结构 　D     第1讲　描述运动的基本概念 解析　由图甲可知,上下两条肽链的氨基酸种类相同,数目不同,体现了蛋白质结构多样性与氨基酸数 目不同有关,A正确;由图乙可知,上下两条肽链的氨基酸数目相同,氨基酸种类不同,体现了蛋白质结构 多样性与氨基酸种类不同有关,B正确;由图丙可知,上下两条肽链的氨基酸的种类、数目相同,排列顺 序不同,体现了蛋白质结构多样性与组成蛋白质的氨基酸的排列顺序不同有关,C正确;由图丁可知,上 下两种蛋白质的肽链盘曲、折叠的方式不同,形成了不同的空间结构,体现了蛋白质结构多样性与其空 间结构不同有关,D错误。 第1讲　描述运动的基本概念 6.[教材习题改编]营养学家对一些食物中的蛋白质含量进行了测定,得出以下数据。下列相关叙述正 确的是 ( ) 　D     食物名称 黄豆 绿豆 猪肉 牛肉 豆油 每100 g食物中 蛋白质的质量 (g) 35.1 21.6 13.2 18.1 未检出 A.牛肉比猪肉蛋白质含量高,推测牛肉比猪肉更有营养价值 B.豆油中没有检测到蛋白质,说明提取豆油的豆类细胞中不含蛋白质 C.黄豆蛋白质含量最高,说明黄豆细胞中含量最多的化合物是蛋白质 D.不同食品营养价值不同,平衡膳食更利于人体健康 第1讲　描述运动的基本概念 解析　食物的营养价值并不取决于蛋白质含量的高低,主要取决于所含必需氨基酸的种类、数量及组 成比例,A错误;细胞的生命活动离不开蛋白质,则提取豆油的豆类细胞中肯定含有蛋白质,B错误;黄豆 细胞中含量最多的化合物是水,C错误;不同食物的营养物质含量并不相同,营养价值也有差别,平衡膳 食更利于人体健康,D正确。 第1讲　描述运动的基本概念 7.[2025山东泰安月考]血红蛋白含有两条α肽链、两条β肽链(α肽链和β肽链不同),其空间结构模式图如 图甲所示,图乙表示其β肽链一端的部分氨基酸排列顺序,请据图回答下列问题:   甲   乙 第1讲　描述运动的基本概念 (1)写出氨基酸的结构通式:____________。 (2)图乙中①的名称是_______,序号①~⑥中,代表R基团的有_________(写序号),图乙所示的这段 肽链由______种氨基酸脱水缩合而成。 (3)据两图可知一条β肽链至少含有______个游离的羧基,若两条β肽链完全相同,则一个血红蛋白分子至 少含有______个游离的羧基。 (4)蛋白质分子结构复杂,加热、X射线、强酸、强碱、重金属盐等的作用,会引起蛋白质的变性及功能 丧失,其原因主要是_______________________________。 　蛋白质空间结构遭到破坏     　8     　3     　3     　②③④⑤     　氨基     第1讲　描述运动的基本概念 (5)蛋白质结构多样性的原因是_______________________________ _____(至少写四点)。 同     　氨基酸的种类、数量、排列顺序,肽链的数量和形成的空间结构等不 第1讲　描述运动的基本概念 解析    (1)氨基酸的结构通式为 。(2)图乙中②③④⑤是R基团,其中④⑤相同,故图乙 所示的这段肽链由3种氨基酸脱水缩合而成。(3)图乙表示β肽链一端的部分氨基酸排列顺序,该段肽链 中的R基团共有2个游离的羧基(分别位于④和⑤),可推知一条β肽链至少含有游离的羧基数=肽链数+ 已知的该段β肽链R基团中含有的羧基数=1+2=3;若两条β肽链完全相同,则一个血红蛋白分子至少含有 游离的羧基数=血红蛋白含有的肽链数+已知的该段β肽链R基团中含有的羧基数×2=4+2×2=8。(4)蛋 白质变性及功能丧失的原因主要是蛋白质空间结构遭到破坏。(5)蛋白质结构多样性的原因是氨基酸 的种类、数量、排列顺序,肽链的数量和形成的空间结构等不同。 第1讲　描述运动的基本概念 题组三　有关蛋白质的计算 8.[2026江苏苏州月考]现有氨基酸800个,其中氨基共有810个,羧基共有808个,则由这些氨基酸合成的 含有2条肽链的蛋白质共有肽键(不考虑R基团间形成的肽键)、游离氨基和游离羧基的数目依次为( ) A.798、2和2　     B.798、12和10 C.799、1和1　     D.799、11和9 B     第1讲　描述运动的基本概念 解析　肽键数=氨基酸数-肽链数,所以题述蛋白质共有798个肽键。每个氨基酸上除R基团外都有一个 氨基和一个羧基,800个氨基酸除R基团外共有800个氨基和800个羧基,故R基团上共有10个氨基和8个 羧基,形成的每条肽链除R基团外都有一个游离的氨基和一个游离的羧基,所以题述蛋白质含有的游离 氨基和游离羧基的数目分别是12和10,故选B。 第1讲　描述运动的基本概念 9.[2026北京东城期中]全世界每年有成百上千人由于误吃毒蘑菇而死亡。鹅膏蕈碱就是一种毒菇的毒 素,它是一种环状八肽。若氨基酸的平均相对分子质量为128,则鹅膏蕈碱的相对分子质量大约是( ) A.1 024　　B.898　     C.880　　D.1 008 　C 第1讲　描述运动的基本概念 解析　鹅膏蕈碱是一种环状八肽,所以在形成过程中,脱去水分子数=肽键数=氨基酸数=8,鹅膏蕈碱的 相对分子质量=氨基酸平均相对分子质量×氨基酸数量-脱去水分子数×水的相对分子质量=128×8-8×18 =880,故选C。 特别提醒 　　在蛋白质分子合成过程中,脱去水分子数=肽键数=氨基酸数-肽链数(对于环状肽来说,脱去水分子 数=肽键数=氨基酸数);蛋白质相对分子质量=氨基酸平均相对分子质量×氨基酸数-脱去水分子数×水 的相对分子质量(18)。 第1讲　描述运动的基本概念 题组四　检测生物组织中的蛋白质 10.[2026天津红桥期中]双缩脲试剂(A液:0.1 g/mL的氢氧化钠溶液,B液:0.01 g/mL的硫酸铜溶液)可以用 来检测生物组织中是否存在蛋白质。下列操作步骤正确的是( ) A.待测组织样液→加入B液2 mL→注入A液4滴→观察颜色变化 B.待测组织样液→加入A液2 mL→注入B液4滴→观察颜色变化 C.待测组织样液→加入A液和B液的混合液2 mL→隔水加热→观察颜色变化 D.待测组织样液→加入A液2 mL→注入B液4滴→隔水加热→观察颜色变化 　B     第1讲　描述运动的基本概念 解析    双缩脲试剂由质量浓度为0.1 g/mL的氢氧化钠溶液和质量浓度为0.01 g/mL的硫酸铜溶液组成, 用于检测蛋白质,使用时要先向待测组织样液中加入氢氧化钠溶液2 mL,摇匀后再加入3~4滴硫酸铜溶 液,摇匀,最后观察颜色的变化,若试管中颜色变成紫色,说明待测组织样液中有蛋白质的存在,B正确。 第1讲　描述运动的基本概念 11.某玉米新品种籽粒中的蛋白质含量高于普通玉米,请用所学的方法设计实验加以验证。 (1)实验原理:_________________________________________________________。 (2)材料用品:新鲜的普通玉米籽粒,新鲜的新品种玉米籽粒,研钵,试管,漏斗,纱布,吸管,清水,双缩脲试剂 A液(0.1 g/mL的NaOH溶液),双缩脲试剂B液(0.01 g/mL的CuSO4溶液),量筒。 (3)方法步骤: ①将两种玉米籽粒分别进行研磨,制备组织样液。 ②取A、B两支试管,向A试管中加入新品种玉米组织样液2 mL,B试管中加入_______________________ ____。 ③向A、B两支试管中分别加入2 mL_________________,摇匀,再分别加入4滴_________________,摇 匀。 ④观察________________________________。 　颜色变化并比较紫色的深浅     　双缩脲试剂B液     　双缩脲试剂A液     　普通玉米组织样液2 mL 　蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应,蛋白质含量越高紫色越深     第1讲　描述运动的基本概念 (4)预期的结果:______________________________________。 　新品种玉米组织样液(A试管)紫色较深     解析    (1)本实验是要检测蛋白质含量,实验原理为蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应,且蛋白质含量 越高紫色越深。(3)①由于蛋白质存在于细胞中,所以需要将两种玉米籽粒分别进行研磨,释放出蛋白 质,制备组织样液。②取A、B两支试管,向A试管中加入新品种玉米组织样液2 mL,则B试管中应加入 普通玉米组织样液2 mL,以形成对照。③向A、B两支试管中分别加入2 mL双缩脲试剂A液(0.1 g/mL的 NaOH溶液),摇匀,再分别加入4滴双缩脲试剂B液(0.01 g/mL的CuSO4溶液),再摇匀。④观察两支试管中 溶液的颜色变化并比较紫色的深浅。(4)新品种玉米组织样液蛋白质含量较普通玉米高,因此A试管紫 色较深。 第1讲　描述运动的基本概念 能力提升练 第一课时　细胞的功能主要由蛋白质完成 第三节 细胞中的蛋白质和核酸 第1讲　描述运动的基本概念 题组一　掌握蛋白质的形成过程 1.[多选题]如图表示有关蛋白质分子的简要概念图,下列对图示分析正确的是     ( ) A.A中肯定含有硫元素 B.①过程有水生成 C.多肽中B的数目等于C的数目 　BD     D.蛋白质结构的多样性决定了功能的多样性 第1讲　描述运动的基本概念 解析　不是所有的蛋白质都含有硫元素,A错误;①过程表示氨基酸经脱水缩合形成多肽,该过程中会有 水的生成,B正确;链状多肽中,B氨基酸的数目不等于C肽键的数目,肽键数=氨基酸数-肽链数,C错误;蛋 白质结构多样性决定功能多样性,D正确。 第1讲　描述运动的基本概念 2.肉毒杆菌是一种对人体有致命影响的病原体,在繁殖过程中分泌肉毒毒素(化学成分是蛋白质)。人 们食入并吸收这种毒素后,神经系统的功能将遭到破坏。该毒素由两条肽链组成。如图为肉毒毒素的 局部结构简式,据此判断下列说法不正确的是 ( )   　C     第1讲　描述运动的基本概念 A.由图示结构可知,肉毒毒素的单体是氨基酸 B.该局部结构由5种单体组成,含4个肽键 C.一分子肉毒毒素至少含有1个游离氨基和1个游离羧基 D.组成肉毒毒素的元素一定含有C、H、O、N 第1讲　描述运动的基本概念 解析　肉毒毒素的化学本质是蛋白质,其单体是氨基酸,A正确;题图片段含有4个肽键,是由5个氨基酸 脱水缩合形成的,图示结构中5个氨基酸的R基团各不相同,因此这5个氨基酸是5种氨基酸,B正确;肉毒 毒素是由两条肽链组成的,因此一分子肉毒毒素至少含有2个游离氨基和2个游离羧基,C错误;由题图能 够判断组成肉毒毒素的元素一定有C、H、O、N,D正确。 第1讲　描述运动的基本概念 3.[2026江苏徐州期中]图甲表示一个由200个氨基酸构成的蛋白质分子(数字表示相应位置),二硫键是 由两个—SH形成的。图乙表示该蛋白质分子的一条肽链,其中有2个丙氨酸(R为—CH3)。下列相关叙 述错误的是( )   甲   　C     乙 第1讲　描述运动的基本概念 A.该蛋白质分子中含有199个肽键 B.该蛋白质分子中至少含有2个游离的—NH2 C.200个氨基酸经脱水缩合形成该蛋白质分子时相对分子质量减少了3 582 D.图乙中肽链脱去2个丙氨酸需消耗4个水分子 第1讲　描述运动的基本概念 解析　图甲蛋白质中含有的肽键数为200-2+1=199,A正确;图甲蛋白质由两条肽链组成,因此至少含有2 个游离的—NH2,B正确;200个氨基酸形成该蛋白质时经脱水缩合脱去199个水分子,形成一个二硫键脱 去2个H,所以合成该蛋白质时相对分子质量减少了199×18+2×1=3 584,C错误;图乙脱去两个丙氨酸需 要断开4个肽键,消耗4个水分子,D正确。 易错提醒 (1)计算多肽的相对分子质量时,除了考虑水分子的减少外,还要考虑其他化学变化过程,如肽链上出现 一个二硫键(—S—S—)时,要再减去2(两个氢原子),若无特殊说明,不考虑二硫键。 (2)若为环状多肽,则可将链状多肽相应计算公式中的肽链数视为零,再进行相关计算。 (3)环状多肽中游离的氨基和羧基数目取决于构成环状多肽的氨基酸的R基中的氨基和羧基的数目。 第1讲　描述运动的基本概念 题组二　蛋白质结构和功能的综合 4.[多选题]胰岛素是动物胰岛细胞分泌的能够降低血糖的一种蛋白质,下图是牛胰岛素肽链结构示意 图,其中的数字为氨基酸序号。下列说法中与结晶牛胰岛素的生物活性有直接关系的是 ( ) A.胰岛素分子中两条链的空间结构 　ABD     B.胰岛素分子中二硫键的数目和位置 C.胰岛素分子中氨基酸缩合的方式 D.胰岛素分子中氨基酸的种类和肽键的数目 第1讲　描述运动的基本概念 解析　胰岛素的生物活性与胰岛素分子的空间结构有关,胰岛素分子中氨基酸的种类和肽键的数目、 二硫键的数目和位置、两条链的空间结构都会影响胰岛素分子的空间结构,A、B、D符合题意;胰岛素 分子中氨基酸缩合的方式都是脱水缩合,不会影响其空间结构,故与结晶牛胰岛素的生物活性没有直接 关系,C不符合题意。 第1讲　描述运动的基本概念 5.[2026江苏连云港检测]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(—S—S—)。解冻时,蛋白质氢键断裂,二硫键仍保留(如图)。下列说 法错误的是 ( )     　C     第1讲　描述运动的基本概念   A.巯基位于氨基酸的R基上 B.解冻后蛋白质功能可能异常 C.结冰和解冻过程涉及肽键的变化 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　巯基(—SH)中含有S,由氨基酸的结构通式可知,巯基位于氨基酸的R基上,A正确;蛋白质的结构 决定蛋白质的功能,由题干“解冻时,蛋白质氢键断裂”可知解冻后的蛋白质结构会发生变化,其功能 也可能发生异常,B正确;结冰会增加蛋白质分子中的二硫键数量,解冻会减少蛋白质分子中的氢键数 量,结冰和解冻过程未涉及肽键的变化,C错误;细胞受到冰冻时,蛋白质分子中邻近的巯基(—SH)会被氧 化形成二硫键(—S—S—),可推知抗冻植物能够适应较冷的环境,是因为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 6.某致病细菌分泌的外毒素为无色细针状结晶,对小鼠和人体有很强的毒性,可引起流涎、呕吐、便 血、痉挛等,以致死亡。该外毒素为环状肽,其结构简式如图所示。   (1)该化合物中含有____________个游离氨基,______个游离羧基。 　0     0     第1讲　描述运动的基本概念 (2)该化合物是由______个氨基酸组成的,区别这些氨基酸的种类是依靠其结构中的________。 (3)组成该化合物的氨基酸有______种,其中有______个氨基酸的R基团相同,这个R基团是_________。 (4)该化合物称为________肽化合物,含有______个肽键。 (5)该化合物含有____________个氮原子,其中______个位于R基团上。 (6)该外毒素在环状肽形成过程中失去了______个水分子,相对分子质量减少了________。 　126     　7     　1     8     　7     　环状七     　—CH3     　3     　5     　R基团     　7     第1讲　描述运动的基本概念 解析    (1)分析该化合物的结构简式可知,该化合物中没有游离的氨基和羧基。(2)该化合物为环状肽, 含有7个肽键,所以该化合物是由7个氨基酸组成的,区别这些氨基酸的种类是依靠其结构中的R基团。 (3)氨基酸的不同是由R基团决定的,该化合物由7个氨基酸组成,其中共有3个氨基酸的R基团相同,该R 基团为—CH3,则组成该化合物的氨基酸有5种。(4)该化合物称为环状七肽化合物,含有7个肽键。(5)该 化合物含有8个氮原子,其中1个位于R基团上。(6)n个氨基酸脱水缩合形成环状肽,脱去n个水分子,形成 n个肽键,所以形成7个肽键需脱去7个水分子,相对分子质量减少了7×18=126。 第1讲　描述运动的基本概念 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     创新题型 创新点　利用AI蛋白质设计考查蛋白质结构 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)不同,因此氨基酸的种类 由R基团决定,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 创新点 同位素示踪与氨基酸合成 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 ( )   　B     第1讲　描述运动的基本概念 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 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正确 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错误,D正确 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正确 第1讲　描述运动的基本概念 $