第2章第4节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、结构多样性及相关计算。通过“大头娃娃”事件和手术缝合线问题导入，从功能切入，衔接氨基酸结构、合成过程至多样性原因，构建逻辑学习支架。 其亮点在于结合生活案例（如“大头娃娃”事件渗透健康意识）和问题驱动（手术缝合线探讨培养科学思维），凸显结构与功能观（生命观念），并通过多样计算例题（肽键数、分子量等）强化科学思维。小结系统梳理知识网络，学生能联系实际理解抽象概念，教师可借助案例与逻辑链条提升教学效率。

第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者 本节聚焦： 1、怎样理解蛋白质是生命活动的主要承担者？ 2、氨基酸的结构有什么特点？ 3、为什么细胞中蛋白质的种类如此多样？ “大头娃娃”事件 2004年3月份，安徽阜阳出现了大量婴幼儿食用劣质奶粉后变成“大头娃娃”的消息，原因是长期食用某款劣质奶粉（蛋白质含量为1.74%）而患上“重度营养不良综合症”。根据我国现行质量标准，0—6个月的婴儿奶粉蛋白质含量应为12%-18%。 一、蛋白质的功能 P28-29 血红蛋白 载体蛋白 酶 ①有些蛋白质具有运输物质的功能 ②酶是生物催化剂，发生在细胞内的化学反应离不开酶的催化，而绝大多数酶化学本质是蛋白质。 ③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。 一、蛋白质的功能 P28-29 Y字型抗体正与外来病菌结合 抗体 ④有些蛋白质能传递信息，调节生命活动。 ⑤构成细胞和生物体结构的重要物质，称为结构蛋白。如：毛发、羽毛、指甲。 胰岛素 01 02 03 04 05 蛋白质的功能 结构蛋白 催化作用 运输作用 信息传递（调节）作用 免疫（防御）作用 蛋白质是生命活动的主要承担者 P28-29 讨论： 1.为什么这种缝合线可以被人体组织吸收？ 2.这种缝合线发生什么样的化学变化才能被吸收？ 组成动物和人体的胶原蛋白是相似的物质。 问题探讨 从某些动物的组织中提取的胶原蛋白，可以用来制作手术缝合线。手术一段时间后，这种缝合线就可以被人体组织吸收，从而避免拆线的痛苦。 这种手术缝合线要变为小分子物质（氨基酸）才能被吸收。 P28 CH4 甲烷 C H H H H COOH C O OH NH2 氨基 酸 甘氨酸 羧基 氨基 1：氨基酸的结构 (酸性) P29 二.组成蛋白质的基本单位: 氨基酸 C H NH2 H C O OH 甘氨酸 C H NH2 CH C O OH CH3 CH3 缬氨酸 C H NH2 C O OH CH3 C H NH2 CH C O OH CH3 CH3 CH2 亮氨酸 丙氨酸 P29 H2N 氨基 C OH O 羧基 C H R 侧链基团 H R基 H2N- -COOH C 2、氨基酸的结构通式 每种氨基酸分子至少都含有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH)，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。 R基不同，氨基酸则不同。 P29 4、氨基酸的元素组成： 3、氨基酸的结构特点： C.H.O.N，有的还有S等元素 9 判断： 下面哪些是组成蛋白质的氨基酸？若是，写出它的R基 (4)NH2-CH-CH2-COOH COOH (1)NH2-CH2-CH2OH (2)NH2-CH-(CH2)4-NH2 COOH (3)NH2-CH-CH2-COOH NH2 (5)NH2-CH-COOH CH3 √ √ √ CH3-S-CH2-CH2-CH(NH2)COOH 甲硫氨酸 HS-CH2-CH(NH2)-COOH 半胱氨酸 组成蛋白质的氨基酸有21种（R基不同） 种类 必需氨基酸： （8种） 非必需氨基酸： （13种） 人体细胞不能合成，只能从食物中获取。 人体细胞能合成。 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 5、氨基酸的种类（P29-30）： OH C H R1 NH2 C O H2O C H COOH R2 H N H 肽键 二肽 脱去 分子H2O，形成 个肽键。 1 1 脱去的H2O中的氢来自 ，氧自 。 羧基 氨基和羧基 脱水缩合 6：氨基酸的结合方式： C H H2N COOH R基 C H H2N COOH R基 P30 羟基 认识二肽、三肽、多肽、肽链和肽环 C R1 CO H H2N C R2 COOH H HN CO C R3 H HN P30 氨基酸之间脱水缩合形成多肽链 一条多肽链的特定区域进行有规律的盘曲折叠 这条肽链进一步盘绕形成一定的空间结构 三：蛋白质的结构及其多样性原因 P31 两条或多条肽链通过一定的化学键如二硫键相互结合形成复杂的空间结构。 胰岛素 -SH + HS- → -S-S-(二硫键) + 2H -SH 巯基 ① —□—□—□—□—□—□— —○—○—○—○—○—○— ② —□—□—□—□—□— —□—□—□—□— ③ —□—○—○—□—○— —○—□—○—□—○— ④ 肽链的盘曲、折叠方式及形成的空间结构不同，构成的蛋白质不同 氨基酸的种类不同，构成的肽链不同 氨基酸的数目不同，构成的肽链不同 氨基酸的排列次序不同，构成的肽链不同 （多肽无活性，只有形成蛋白质才具有活性） 蛋白质结构多样性的原因: 蛋白质功能的多样性 P31思考.讨论 用21种氨基酸能组成多少种十肽化合物？ 2110 血红蛋白 1.说说从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次？ 氨基酸脱水缩合形成二肽、三肽、多肽；一条肽链按照一定形态折叠、盘曲构成空间结构；多条肽链构成更为复杂的空间结构。 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? 胃蛋白酶、胰蛋白酶、肠肽酶等；脱水缩合形成二肽、三肽、多肽。 思考与讨论 P31 与生活联系：蛋白质的结构和功能相适应 每一种蛋白质分子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蛋白质的空间结构改变，就可能会影响其功能。 P31 ※蛋白质的盐析 加入某种无机盐，是使物质溶解度降低而析出的过程。 ※蛋白质的变性 高温 X射线 超声波(注意低温不会) ① 物理因素: ② 化学因素: 重金属盐、强酸、强碱 破坏蛋白质的空间结构，但不破坏____，因此依然能用____ 检测。 【知识拓展】P32 肽键 双缩脲试剂 高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，容易被蛋白酶水解，因此吃熟鸡蛋、熟肉容易消化。 19 ※临床工作中常用酒精、加热、紫外线等来消毒杀菌 蛋白质分子在物理或化学因素的影响下，原有的空间构象发生改变，从而使菌体和病毒的蛋白质变性而失去其致病性和繁殖能力。 【知识拓展】 20 根据下面图解，回答问题：                                                                    （1）该图中， ①表示　　　，③表示　　　 ， ⑦表示　　　。 （2）该化合物由　　 个氨基酸分子失去　　 个水分子而形成，这种反应叫　　　　      反应。 （3）该化合物含有　　个肽键，该图所示化合物的名称是： 　 。 （4）该图中所示的氨基酸种类不同，是由　　　 决定的。 氨基 肽键 羧基 四肽 三 四 三 脱水缩合 R基 —C NH2 H H —C— O N— H C— CH3 H COOH —C— O N— H C— H CH2 C O NH2 — C— O N— H H CH2 C COOH ① ② ③ ④ ⑥ ⑤ ⑦ ⑧ ⑨ 课后习题P32 1.分子式与原子的相互推导 1.已知谷氨酸的R基为-C3H5O2，则一分子谷氨酸含有的C、H、O、N原子数依次是？ 2.某种氨基酸分子式为C5H11O2NS，则其R基的分子式为？含有几个氨基？几个羧基？ 四：蛋白质相关计算 假若有A、B和C 3种氨基酸，由这3种氨基酸组成多肽的情况可分如下两情形分析： (1)A、B、C 3种氨基酸，每种氨基酸数无限的情况下，可形成肽类化合物的种类： 形成三肽的种类： 形成二肽的种类： (2)A、B、C 3种氨基酸，且每种氨基酸只有一个的情况下，可形成肽类化合物的种类： 形成三肽的种类： 形成二肽的种类： 3×3×3=33=27(种) 3×2×1=6(种) 3×3=32=9(种) 3×2=6(种) 2.多肽链中氨基酸排列顺序 21n 3、肽链中的肽键数与氨基酸个数的关系： 结论1：（链状）肽键数=脱去的水分子数=氨基酸数－肽链条数 ｎ个氨基酸脱水缩合形成ｍ条多肽链，则肽键数＝   (ｎ－ｍ)个 【例1】300个氨基酸组成两条肽链的蛋白质时: 脱掉了（ ）个水分子，形成了（ ）个肽键。 298 298 （环状）肽键数＝脱去的水分子数＝氨基酸数 4.蛋白质中氨基或羧基数的计算 结论2： (1)至少含有的游离氨基(或羧基)数目 =肽链条数 (2)游离氨基(或羧基)数目 =肽链数+R基中氨基(或羧基)数 【例2】多个氨基酸形成的5条肽链，至少含有多少个游离的氨基，至少含有多少个游离的羧基( ) A.5、2 B.3、3 C.4、5 D.5、5 D 拓展：现有氨基酸800个，其中氨基总数为810个，羧基总数为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、氨基和羧基的数目依次分别为（ ） A.798、2和2 B.798、12和10 C.799、1和1 D.799、11和9 B C R1 CO H H2N C R2 COOH H HN CO C R3 H HN 环状肽？ 【例3】已知20种氨基酸的平均相对分子质量是128，现有一蛋白质分子由两条肽链组成，共有肽键98个，此蛋白质的相对分子量最接近于( ) A.12800 B.12544 C.11036 D.12288 C 5. 蛋白质分子量的计算： 蛋白质分子量=氨基酸数×氨基酸平均分子量— 脱去的水分子数×18 结论3： 如果蛋白质分子中有二硫键呢？ =氨基酸数×氨基酸平均分子量-18×脱水数-2×二硫键数 6.多肽中原子数计算 (3)H原子数 =各氨基酸的H原子数之和-脱水数×2 (2)O原子数 =肽键数+肽链数×2 +R基上的O原子数 (1)N原子数 =肽键数+肽链数+R基上的N原子数 【例4】某蛋白质由m条肽链、n个氨基酸组成。该蛋白质至少有氧原子的个数是(　　) A.n－m　 B.n－2m　 C.n＋m　 D.n＋2m C C R1 CO H H2N C R2 COOH H HN CO C R3 H HN 结论4： 拓展：通常情况下，分子式C63H103065N17S2的多肽化合物中最多含有肽键（ ） A.63个 B.62个 C.17个 D.16个 某多肽的化学式C55H70O22N10推算，它在完全水解后得到氨基酸最多有 个。 10 D 【例4】 7.根据氮原子估算多肽链中氨基酸数 ①多肽链中最多氨基酸数= 多肽：CxHyOmNb ②多肽链中实际氨基酸数= 多肽中氮原子数 多肽中氮原子数-R基中的氮原子数 某三十九肽中共有丙氨酸4个（R基是-CH3），现去掉其中的丙氨酸得到4条长短不等的多肽（如图）。那么这4条多肽与原多肽相比，分析错误的是（ ） A.肽键数目减少8个 B.C原子减少12个 C.氨基和羧基分别增加3个 D.O原子数目减少1个 39肽+__H2O → 1-7肽+9-17肽+19-26肽 +28-38肽+ 4C3H7O2N(丙氨酸) 7 A 　 【例5】 8.蛋白质、多肽水解 糖尿病病人只能注射而不能口服胰岛素 某十一肽的分子式为C61H83O20N12，已知它由下列5种氨基酸组成：甘氨酸（C2H5NO2）、丙氨酸（C3H7NO2）、苯丙氨酸（C9H11NO2）、谷氨酸（C5H9NO4）、赖氨酸（C6H9O2N2），那么该多肽彻底水解可产生谷氨酸和赖氨酸的分子数分别为（ ） A.4个、2个 B.5个、1个 C.6个、2个 D.4个、1个 C61H83O20N12 +10H2O →(11-x) 其他氨基酸 + x(C5H9NO4) C61H83O20N12 +10H2O →(11-y) 其他氨基酸 + y(C6H9O2N2) O原子守恒： 20+10=2(11-x) + 4x x=4 N原子守恒： 12=11-y + 2y y=1 C 　 【例6】 组成元素 C、H、O、N（S） 导致 氨基酸 种类：20种 必需氨基酸：8种 非必需氨基酸：13种 通式： C H C H2N OH O R 特点：至少有一个－NH2和一个－COOH连在同一个C原子上 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 折叠盘旋 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 导致 脱水数=肽键数 =氨基酸数—肽链数 蛋白质分子量 = 氨基酸分子总质量—脱去的水的分子总质量 计算 课堂小结 谢谢聆听! $