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、脱水缩合及结构多样性等核心知识点。课堂导入通过过期牛奶、手术缝合线等生活实例，引导学生从功能探究组成，搭建“功能-组成单位-结构形成-多样性”的认知支架。 其亮点在于融合生命观念（结构与功能观）和科学思维（归纳建模），如用“狗催运面条”口诀记忆功能、结构通式形象化、脱水缩合计算规律归纳。通过问题讨论和典例分析，帮助学生理解结构决定功能，提升科学探究能力，教师可借助丰富实例和练习提高教学效率。

第2章 组成细胞的分子 第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者 这些食物富含什么营养物质？ 小学生的作文《过期的牛奶》，结局反转很突然... 牛奶富含蛋白质，过期了还有什么价值？ 问题探讨 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吸收？ 因为组成动物和人体的胶原蛋白是相似的物质。 胶原蛋白：动物皮、骨骼、吉利丁片、阿胶... 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？ 要变成小分子物质才能被吸收。蛋白质在化学组成上应该可以分为更小的分子。 教学目标 1.举例说出蛋白质的功能。 2.比较各种氨基酸的结构，归纳出氨基酸的结构通式与特点。 3.举例说出氨基酸形成蛋白质分子的过程。 4.分析蛋白质分子结构多样性的原因，举例说明蛋白质的结构与功能的关系。 重难点 1.氨基酸的结构通式。 2.脱水缩合过程及相关计算公式。 3.蛋白质结构多样性的原因。 结构蛋白 调节 免疫 运输 催化 阅读教材P28—29，举例说出蛋白质承担的功能 一. 蛋白质的功能 口诀：“狗（结构）催运面（免疫）条（调节）” 第1课时 思考：胶原蛋白手术缝合线要分解成小分子物质-氨基酸才能被吸收， 据此推测，组成蛋白质的基本单位是什么？ 胶原蛋白 + 胶原蛋白酶 氨基酸 二. 蛋白质的基本组成单位 –—氨基酸 氨基酸 （1）数量标准：每种氨基酸至少都含有　　　 和　　　 。 （2）位置关系：都有1个氨基和1个羧基连接在　　　　　　 上。 （3）其它基团：这个碳原子上还连接1个 和1个 。 思考：各种氨基酸的区别在于 的不同。 1个氨基 1个羧基 1.氨基酸的结构特点 同一个碳原子 R基 氢原子 侧链基团（R） 讨论：观察下列几种氨基酸的结构，说出氨基酸的结构具有什么共同点？ 21种 氨基酸名称来自：—NH2 —COOH 怎么把抽象的结构 通式形象化？ 氨基酸的分子式通式和主要组成元素是什么？ 2.氨基酸的结构通式 羧基：—COOH 氨基： —NH2 提示：C2H4O2N－R ；CHON H NH2— —COOH C R 8 拓展延伸:氨基酸的特殊元素S等、双氨基或双羧基 S —CH3 │ （CH2）2 │ H2N—C —COOH │ H 甲硫氨酸 CH2 —CH2 —CH2 —CH2 —NH2 │ H—C —COOH │ NH2 赖氨酸 Se —H3 │ CH2 │ H2N—C —COOH │ H 硒代半胱氨酸 CH2 —CH2 —COOH 　　 │ H2N—C —COOH │ H 谷氨酸 阅读 “与生活的联系”,说出氨基酸依据什么可以分为两类？ 21种氨基酸 必需氨基酸与非必需氨基酸 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。 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 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 知识拓展 COOH —C— H H2N CH3 ① —C— —C H2N COOH H H CH3 CH3 ② —C—— ③ H2N COOH H —C— H CH3 CH3 【典例1】下列属于构成蛋白质的氨基酸的是________。 ① ③ NH2 —C— H H2N CH3 ④ × × √ √ 11 判断氨基酸的小技巧 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 归纳总结 C C O OH H N R2 H H C C O OH H N R1 H H + C C O OH H N R2 H H C O OH H H N H2O C C O H N R1 H H 肽键 脱水缩合：氨基酸之间相互 连接而脱去水的反应 肽键：连接两个氨基酸残基的 化学键 二肽：由两个氨基酸分子缩合而 成的化合物 产物H2O中的H和O分别来自哪种基团？ H来自氨基和羧基 O来自羧基 1.氨基酸的结合方式--脱水缩合 三. 蛋白质的结构及其多样性 游离的 氨基 游离的 羧基 二肽 1、氨基酸与氨基酸的结合方式是_______________ 2、连接两个氨基酸分子的化学键叫做__________，形成该化学键的两个基团分别是_________、_________。 3、由两个氨基酸分子缩合而成的化合物，叫做________，由多个氨基酸分子缩合而成的化合物，叫做_______，其结构通常呈________结构，叫做___________。 13 2.脱水缩合反应的计算规律 讨论：若3个氨基酸脱水缩合，形成几肽？有几个肽键?至少有几个游离的氨基、羧基？若n个氨基酸脱水缩合呢？ 利用归纳法推导 ↓ ↓ （1）多肽（肽链） ①肽键数目=　　 。 ②游离的氨基、游离的羧基：　　 。 氨基酸数目-1 至少各1个 （2）环状肽 ①肽键数目=　　 。 ②游离的氨基、游离的羧基：　　 。 氨基酸数目 至少均为0 【典例2】下图是某多肽化合物的结构式。下列关于该化合物的叙述，错误的是( )。 C A.该化合物是三肽，含有2个肽键 B.氨基酸的不同种类取决于 R基②④⑥ C.该多肽链中含有4个羧基、3个氨基 D.形成该多肽链时，会脱去2个水分子 3.蛋白质结构的多样性 ①氨基酸之间形成的氢键等 肽链的盘曲、折叠 （1）蛋白质的形成过程（以血红蛋白为例） ②肽链之间形成二硫键等 肽链形成更复杂 的空间结构 第2课时 C C H R1 NH2 C O C H H N O C H COOH R2 H N CH2 S H H S C C H R3 NH2 C O C H H N O C H COOH R4 H N CH2 A链 B链 二硫键 拓展延伸:二硫键的形成（以胰岛素为例） 氨基酸怎样构成蛋白质 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？ 蛋白质 多肽 氨基酸 胃蛋白酶 肠肽酶 胰蛋白酶 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？试着说出蛋白质种类多种多样的原因（提示：一个蛋白质分子往往含有成百上千个氨基酸）。 2110 1．从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次？ 提示：氨基酸脱水缩合形成多肽→一条肽链盘曲、折叠形成空间结构→多条肽链形成更为复杂的结构 蛋白质的形成过程 元素:C、H、O、N（S） 　 ↓ 氨基酸:蛋白质的基本组成单位 　 ↓脱水缩合 二肽:由_______________脱水缩合而成的化合物 　 ↓ 多肽(链):由_______________脱水缩合而成的化合物,通常呈_____结构 　 ↓盘曲、折叠 蛋白质:具有一定的_________ 两个氨基酸分子 多个氨基酸分子 空间结构 链状 血红蛋白和肌蛋白都是这样形成的，为什么它们的功能不同？ 归纳小结 （2）蛋白质结构多样性的原因 从氨基酸角度分析 ① 氨基酸的种类不同，构成的肽链不同 ② 氨基酸的数目不同，构成的肽链不同 ③ 氨基酸的排列顺序不同，构成的肽链不同 从肽链角度分析： ④ 肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同 讨论：蛋白质结构改变了，它还能行使正常功能吗？ 　　1910年，一个黑人青年到医院看病，他的症状是发烧和肌肉疼痛，经过检查发现，他患的是当时人们尚未认识的一种特殊的贫血症，他的红细胞不是正常的圆饼状，而是弯曲的镰刀状。 　 每一种蛋白质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者蛋白质的空间结构改变，就可能会影响其功能。 知识拓展 蛋白质的变性、盐析和水解 1.蛋白质的变性 理化因素：高温、强酸、强碱、重金属盐、酒精等。 蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间结构遭到破坏，导致其理化性质改变和生物活性丧失的现象，称为蛋白质变性。 特点：变性不可逆，只是空间结构改变，肽键一般不断裂，依然可用双缩脲试剂检测。 变性的蛋白质肽链变得松散，易被蛋白酶水解，更容易消化。 变性 熟鸡蛋易消化？ 2.蛋白质的盐析 蛋白质在某些盐（如氯化钠、硫酸钠等）的高浓度溶液中溶解度降低而析出的现象，称为蛋白质盐析。降低盐溶液浓度后，蛋白质又会重新溶解。 特点：盐析是可逆的物理变化，蛋白质的空间结构没有被破坏，不影响其活性。 3.蛋白质的水解 蛋白质在酸、碱或酶的作用下，逐步水解生成相对分子质量较小的多肽，最终水解得到氨基酸的过程。 ＋ 肽键断裂 水解 4.蛋白质合成过程中的相关计算 （1）肽键数、脱水数的计算 （2）游离氨基或羧基数的计算 ①至少含有的游离氨基或羧基数=肽链数 ②游离氨基或羧基数=肽链数+R基中含有的氨基或羧基数 肽键数＝脱去水分子数＝氨基酸数－肽链数 （3）肽链中O、N原子数计算（原子守恒法） O原子数= 2×氨基酸数-水分子数+R基中O原子数 N原子数= 氨基酸数+R基中N原子数 【典例】鹅膏草碱是一种毒蘑菇的毒素，它是一种环状八肽。若21种氨基酸的平均分子量为128，则鹅膏草碱的分子质量为_________________。 蛋白质的相对分子质量 ＝氨基酸数×氨基酸的平均相对分子质量 – 脱水数×18 8×128-18×8=880 —SH+ —SH —S—S— + 2H 如肽链上出现一个二硫键时，要再减去2（两个H原子），若无特殊说明，不考虑二硫键。 –（2×二硫键数 ） （4）蛋白质的相对分子质量（质量守恒法） 组成 元素 C、H、O、N、（S、Fe） 氨基酸 种类： 通式： C H C H2N OH O R 特点： 脱水缩合 多肽 组成蛋白质的氨基酸种类不同 氨基酸的数目不同 氨基酸排列顺序不同 多肽的空间结构不同 盘曲折叠 蛋白质 结构多样性 功能多样性 构成生物体，如结构蛋白 运输作用，如血红蛋白 催化作用，如酶 调节作用，如胰岛素 免疫作用，如抗体 组成 基本单位： 形成 导致 21种 至少有一个－NH2和一个－COOH连在同一个C原子上 核糖体 课堂小结 练习与应用 一、概念检测 二、拓展应用 1.（1）√（2）╳（3）╳（4）√ 2.A 3.A 4.B 1.食物中的蛋白质是大分子有机物，必须被消化成人体可以吸收的小分子物质，才能被吸收。这些小分子进入人体细胞后，会重新合成不同的蛋白质，在人体内执行不同的功能。 2.(1) 5，4，4 (2) (3) 不能，因为氨基酸的排列顺序决定了脑啡肽的功能，如果氨基酸排列顺序变了，新的物质就不具有脑啡肽的镇痛功能。 3. 必需氨基酸是人体细胞不能合成的氨基酸，必须从食物中获得，因此在评价各种食物中蛋白质成分的营养价值时，人们注重其中必需氨基酸的种类和含量。 O || H | C N — — — 肽键 Lavf58.48.100 Lavf58.20.100 $