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

该高中生物学课件聚焦“蛋白质是生命活动的主要承担者”，涵盖蛋白质功能、氨基酸结构、脱水缩合、结构多样性及功能关系等核心知识。以手术缝合线被吸收的“问题探讨”导入，引导学生从生活实例关联蛋白质组成，通过“功能—基本单位—合成过程—结构与功能关系”的逻辑脉络搭建学习支架。 其亮点在于融合探究实践与科学思维，通过“思考·讨论”分析氨基酸结构判断、蛋白质多样性原因等，结合镰状细胞贫血等案例体现结构与功能观的生命观念。思维导图总结知识体系，帮助学生构建框架。学生能提升探究能力与健康意识，教师可借助实例与逻辑链优化教学效率。

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 本节聚焦: 怎样理解蛋白质是生命活动的主要承担者？ 氨基酸的结构有什么特点？ 为什么细胞中蛋白质的种类如此多样？ 教学目标 1.归纳概括氨基酸的结构通式和特点，阐明氨基酸是蛋白质的基本组成单位。 2.分析蛋白质分子结构多样性和功能多样性的关系，举例说明蛋白质的结构是与功能相适应的。 3. 说出氨基酸构成多肽链或蛋白质分子的过程。 4.阐明蛋白质是生命活动的主要承担者，认同蛋白质与人体营养、健康等关系密切。 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？ 组成动物和人体的胶原蛋白是相似的物质。 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？ 变为小分子物质才能被吸收，即蛋白质要分解为氨基酸才能被吸收。 蛋白质在化学组成上可以分为更小的分子。 问题探讨 蛋白质是细胞中含量最多的有机物，也是目前结构最复杂、功能最多的分子。 蛋白质是生命活动的主要承担者。 结构 调节 免疫 运输 催化 一、蛋白质的功能 阅读教材P28—29，举例说出蛋白质承担的功能 许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质。 如肌肉、头发、蛛丝、羽毛等的成分主要是蛋白质。 一、蛋白质的功能 1、结构蛋白 有些蛋白质能够起信息传递的作用，调节机体的生命活动，如胰岛素、胰高血糖素等蛋白质类激素。 一、蛋白质的功能 2、调节功能 一、蛋白质的功能 3、催化功能 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。 一、蛋白质的功能 4、运输功能 细胞膜上具有物质运输功能的载体蛋白 一、蛋白质的功能 5、免疫功能 抗体是具有免疫功能的蛋白质，可帮助人体抵御细菌和病毒的侵害。 —NH2 认识氨基： 二、蛋白质的基本组成单位——氨基酸 — — — H N H — — — H N H — — — H N H — — — H N H —COOH 认识羧基： — — — O C OH — — — — O C HO — — — — O C OH — — — — O C HO — 注意：基团前面的“—”必须写出来！ 甘氨酸 缬氨酸 丙氨酸 亮氨酸 [思考]这些氨基酸的元素组成有什么共同特点？ 都含有C、H、O、N； 部分还含有S或Se等。 观察下列几种氨基酸的结构，回答问题： 二、蛋白质的基本组成单位——氨基酸 1、氨基酸的组成元素 思考·讨论 讨论 1、这些氨基酸的结构具有什么共同特点？ 甲硫氨酸 亮氨酸 ①每种氨基酸 都含有　　　 和 ， 并且都有 和 连接在　　　 　　上。 ②这个碳原子上还连接 和 。 ③各种氨基酸之间的区别在于 的不同。 至少 一个氨基（-NH2） 一个羧基（-COOH） R基 (判断是否是氨基酸的依据) 一个氨基 一个羧基 同一个碳原子 一个侧链基团（-R） 一个氢原子 (R基中可能含有氨基、羧基、S、Se等） 结构特点： 二、蛋白质的基本组成单位——氨基酸 2、氨基酸的结构特点 丙氨酸 缬氨酸 甘氨酸 中心碳原子 侧链基团(R基) 氨基 羧基 讨论 2、“氨基酸”这一名词与其分子结构有怎样的对应关系？ “氨基酸”代表了氨基酸分子结构中的主要的部分——氨基和羧基。 二、蛋白质的基本组成单位——氨基酸 2、氨基酸的结构特点 思考·讨论 结构通式 C R O C OH H 二、蛋白质的基本组成单位——氨基酸 3、氨基酸的结构通式 N H H R基决定氨基酸种类 (分子式通式) C2H4O2N－R 甘氨酸是最小氨基酸 R基＝总分子式－分子式通式(C2H4O2N) 分子式 甲氨基酸C5H9O4N 乙氨基酸C3H7O2NS R基 —C3H5O2 —CH3S [思考]判断下列分子是不是构成蛋白质的氨基酸？如果不是，为什么？ 二、蛋白质的基本组成单位——氨基酸 3、氨基酸的结构通式 无氨基 × 无羧基 × 氨基和羧基未连在同一个碳原子上 × √ [思考]氨基酸的种类有多少种呢？ 组成人体蛋白质的氨基酸有21种。 ⑴分类依据 ⑵种类 二、蛋白质的基本组成单位——氨基酸 4、氨基酸的种类 ：能否在人体内合成 非必需氨基酸 必需氨基酸 ：人体细胞能够合成的氨基酸。 (共13种) ：人体细胞不能合成，必须从外界环境获取的氨基酸。 (共8种) 赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋（甲硫）氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸。 并非人体内每一种蛋白质都一定含有21种氨基酸。 [思考]那么氨基酸是如何形成种类繁多的蛋白质呢？ C H NH2 R1 C H COOH R2 COOH C O NH2 N H OH H 三、蛋白质的结构及其多样性 1、氨基酸的结合方式—脱水缩合 C H NH2 R1 C O C H COOH R2 N H OH H H2O 三、蛋白质的结构及其多样性 1、氨基酸的结合方式—脱水缩合 水中H来自氨基和羧基； 水中O来自羧基。 氨基酸的R基不参与反应。 C H NH2 R1 C O C H COOH R2 N H 脱水缩合 二肽 H2O ⑴脱水缩合：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的结合方式。 ⑵肽键：连接两个氨基酸分子的化学键（－）。 ⑶二肽：由两个氨基酸分子缩合而成的化合物。 三、蛋白质的结构及其多样性 1、氨基酸的结合方式—脱水缩合 肽键 C H NH2 R1 C O C H C R2 N H H2O C H COOH R3 N H O OH H H2O 肽键 三、蛋白质的结构及其多样性 1、氨基酸的结合方式—脱水缩合 二肽 C H NH2 R1 C O C H C R2 N H H2O C H COOH R3 N H O H2O 三肽 三肽：由三个氨基酸分子缩合而成的化合物。 多肽：由多个氨基酸分子缩合而成的，含有多个肽键的化合物。 肽链：多肽通常呈链状结构，所以多肽通常又叫肽链。 二肽 肽键 三、蛋白质的结构及其多样性 1、氨基酸的结合方式—脱水缩合 肽键 注意：由几个氨基酸构成，就称为几肽。 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 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 [思考]为什么肽链能够折叠？空间结构靠什么维持呢？ 三、蛋白质的结构及其多样性 2、肽链形成蛋白质 由于氨基酸之间能够形成氢键、二硫键等，从而使得肽链能盘曲、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质分子。 —S—S— ＋ 2H 三、蛋白质的结构及其多样性 2、肽链形成蛋白质 二硫键的形成 —SH ＋—SH （丢失两个H） 三、蛋白质的结构及其多样性 2、肽链形成蛋白质 思考·讨论 1.从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次？ 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。 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？ 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？（每种氨基酸数量足够多） 蛋白质 多肽 氨基酸 胃蛋白酶 肠肽酶 胰蛋白酶 不一样，人体中的蛋白质具有完成人体生命活动的结构和功能。 2110 [思考]蛋白质是以氨基酸为基本单位的生物大分子，据估计，生物界的蛋白质种类多达1010～1012种，但是组成蛋白质的氨基酸只有21种，那么这21种氨基酸是怎样构成如此众多的蛋白质呢？ 三、蛋白质的结构及其多样性 3、蛋白质结构多样性的原因 ⑴氨基酸的种类不同，构成的肽链不同 三、蛋白质的结构及其多样性 3、蛋白质结构多样性的原因 ⑵氨基酸的数目不同，构成的肽链不同 ⑶氨基酸的排列顺序不同，构成的肽链不同 ⑷肽链的数目和空间结构不同，构成的蛋白质不同 氨基酸种类不同 氨基酸数目成百上千 氨基酸排列顺序变化多端 蛋白质 结构的 多样性 总结： 肽链的盘曲、折叠方式及 形成的空间结构千差万别 蛋白质 种类的 多样性 三、蛋白质的结构及其多样性 3、蛋白质结构多样性的原因 蛋白质的氨基酸序列改变或空间结构改变 蛋白质的功能减弱或丧失 镰状细胞贫血患者血红蛋白运输氧的能力大为削弱。 帕金森病、囊性纤维化、阿尔茨海默病等——直接源于肽链折叠错误。 4、蛋白质结构与功能相适应 三、蛋白质的结构及其多样性 导致 5、蛋白质变性、盐析和水解 种类 变性 盐析 水解 空间结构 生理活性 肽键 是否可逆 与双缩脲混合 5、蛋白质变性、盐析和水解 三、蛋白质的结构及其多样性 破坏 未破坏 破坏 丧失 未丧失 丧失 未破坏 未破坏 破坏 不可逆 可逆 不可逆 紫色 紫色 紫色 (含酶蛋白) 注：低温不破坏蛋白质的空间结构,只是抑制其功能。 思维导图 总结 再见 $