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

该高中生物学课件围绕“蛋白质是生命活动的主要承担者”，系统讲解氨基酸结构、脱水缩合、蛋白质多样性及功能。以胶原蛋白缝合线可被吸收的情境导入，关联初中蛋白质消化知识，搭建“大分子→小分子→氨基酸”的学习支架，衔接前后知识点。 其亮点在于融合生命观念、科学思维与态度责任。通过缝合线被分解为氨基酸的实例体现结构与功能观，设计氨基酸结构判断、多肽链种类探究等活动培养科学思维，结合我国人工合成胰岛素案例增强社会责任。采用情境问题驱动和表格小结，帮助学生理解结构决定功能，为教师提供丰富教学素材和探究活动设计。

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？ 这对你认识蛋白质的化学组成有什么启示？ 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。 组成动物和人体的胶原蛋白是相似的物质。 要分解为小分子物质才能被吸收。 第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者 第二章 组成细胞的分子 学习目标 科学思维 能尝试分析并归纳氨基酸的结构通式和蛋白质具有多样性的原因。 生命观念 通过学习，学生能够说明氨基酸的结构特点，概述氨基酸构成蛋白质的过程，形成结构与功能相适应的观念。 科学探究 通过活动探究，说出氨基酸组成的多肽链的种类。 社会责任 认同蛋白质与人体的营养、健康等存在紧密联系。介绍我国首次人工合成胰岛素，激发民族自豪感，培养学生爱国主义精神。 日常生活中，我们吃的食物里哪些富含蛋白质？ 重点突破一 蛋白质的功能 【重点突破一】蛋白质的功能 1.结构蛋白 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。 肌肉 头发 羽毛 蛛丝 【重点突破一】蛋白质的功能 2.调节蛋白 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。 胰腺 胰岛 胰岛素 【重点突破一】蛋白质的功能 细胞内的化学反应离不开酶的催化，绝大多数酶都是蛋白质。 酶 唾液淀粉酶、胃蛋白酶… 酶促反应过程示意图 底物 产物 3.催化蛋白 【重点突破一】蛋白质的功能 4.运输蛋白 有些蛋白质具有运输功能，如血红蛋白、载体蛋白。 血红蛋白运输氧气 细胞膜上具有物质运输功能的载体蛋白 O2分子 【重点突破一】蛋白质的功能 5.免疫蛋白 有些蛋白质有免疫功能，如抗体可以帮助人体抵御病菌和病毒等抗原的侵害。 【重点突破一】蛋白质的功能 功能 实例 构成细胞和生物体结构的重要物质 (结构蛋白) 肌肉、头发、羽毛、蛛丝等 催化功能 运输功能 调节功能(信息传递) 免疫功能 绝大多数的酶，如胃蛋白酶 血红蛋白 蛋白质类激素，如胰岛素 抗体 一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担者。蛋白质能够承担如此多样的功能，与蛋白质多种多样的结构有关。 蛋白质功能小结 “翠云借面条” 蛋白质大分子 小分子物质 作为手术线的胶原蛋白不用拆线的原因是可以分解为小分子物质，被人体吸收。那小分子是什么呢？ 胃、小肠的消化 联想一下初中学习过的知识，在食物中含有很多蛋白质，这些蛋白质不会直接被我们人体吸收，而是被分解成小分子物质。 重点突破二 蛋白质的基本组成单位—氨基酸 【重点突破二】蛋白质的基本组成单位—氨基酸 1.氨基酸种类 组成人体蛋白质的氨基酸有21种。 甘氨酸—最简单的氨基酸 【重点突破二】蛋白质的基本组成单位—氨基酸 1.氨基酸种类 组成人体蛋白质的氨基酸有21种。 必需氨基酸 非必需氨基酸 （8种）人体细胞不能合成，必须从外界环境中获取。 （13种）人体细胞能够合成，不需从外界环境中获取。 衡量食品营养价值高低的指标之一就是看必需氨基酸的种类，不同食物中必需氨基酸种类不同。 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 本 亮 色 书 一 【重点突破二】蛋白质的基本组成单位—氨基酸 下面四种氨基酸都有的组成元素是什么？结构有哪些共同的特点？ 观察分析 甘氨酸 缬氨酸 丙氨酸 亮氨酸 H2N— C— C—OH H | O || | H H2N— C— C—OH H | O || | CH CH3 CH3 H2N— C— C—OH H | O || | CH3 H2N— C— C—OH H | O || | CH2 | CH CH3 CH3 【重点突破二】蛋白质的基本组成单位—氨基酸 2.组成元素 都含有C、H、O、N，有的含有S 3.结构通式 氨基 氢原子 侧链基团（R基） 羧基 中心 碳原子 H N C C OH H H R O 书写注意事项 1、在结构通式中，氨基和羧基均可拆写，也可连写。氨基可连写为： —NH2或H2N—；羧基可连写为： —COOH或HOOC—。 2、单独书写集团时一定不能少了化学键“—”，如“—NH2”、“—R”。 3、与中心碳原子相连的4个集团位置均可互相调换。 H2N — C — COOH R H 简写版 思考“氨基酸”名称的由来？ 【重点突破二】蛋白质的基本组成单位—氨基酸 4.结构特点 数量上 位置上 至少含有一个______________和一个______________ 。 都有一个氨基和一个羧基连在________________上。 氨基(—NH2) 羧基(—COOH) 同一个碳原子 C COOH H H2N R R H H2N COOH C 5.氨基酸的区别 不同氨基酸的种类和理化性质的差异， 是由__________________的不同导致的。 侧链基团(R基) 【重点突破二】蛋白质的基本组成单位—氨基酸 C H SH CH2 C O OH NH2 C H NH2 CH2 C O OH SH C H H2N CH2 H COOH × √ √ × CH2 CH HOOC N OH H H √ NH2 C H CH2 NH2 C O HO COOH CH HOOC CH3 × 下列结构哪些是构成人体蛋白质的氨基酸。若是，请找出R基；若不是，请说明理由。 【重点突破二】蛋白质的基本组成单位—氨基酸 判断氨基酸的小技巧 方法 注意 只有两者同时具备才是组成生物体蛋白质的氨基酸 “一查” “二看” 是否有氨基和羧基 是否有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上 胰岛素是由17种、51个氨基酸组成的蛋白质。世界上第一个人工合成蛋白质——结晶牛胰岛素，是在北京和上海两个科研小组共同研究，经过将近七年的不懈努力下诞生的。这17种51个氨基酸到底是如何形成蛋白质的呢？ 胰岛素 重点突破三 蛋白质的结构及其多样性 【重点突破三】蛋白质的结构及其多样性 1.蛋白质的合成过程 氨基酸之间通过 脱水缩合形成肽链 1 一条肽链的特定区域进行有规律的盘曲、折叠 2 肽链进行进一步盘绕形成一定的空间结构 3 多条肽链聚集形成 复杂空间结构 4 【重点突破三】蛋白质的结构及其多样性 2.氨基酸的连接方式 脱水缩合 C H COOH R1 C H NH2 COOH R2 NH2 C O H N H OH 【重点突破三】蛋白质的结构及其多样性 2.氨基酸的连接方式 脱水缩合 C H R1 NH2 OH C O H2O C H COOH R2 H N H 【重点突破三】蛋白质的结构及其多样性 2.氨基酸的连接方式 脱水缩合 C H R1 NH2 C O C H COOH R2 H N H2O 二肽 肽键 【重点突破三】蛋白质的结构及其多样性 2.氨基酸的连接方式 脱水缩合 肽键 C H COOH R3 H N OH H C C H R1 NH2 C O C H R2 H N O 二肽 H2O H2O 【重点突破三】蛋白质的结构及其多样性 2.氨基酸的连接方式 脱水缩合 C C H R1 NH2 C O C H R2 H N O 肽键 C H COOH R3 H N H2O 肽键 三肽 H2O 以此类推,由多个氨基酸缩合而成的含多个肽键的化合物叫多肽，通常呈链状，也叫肽链。 【重点突破三】蛋白质的结构及其多样性 2.氨基酸的连接方式 脱水缩合 肽键 相关概念 1、脱水缩合： 2、肽键： 3、二肽： 4、多肽（肽链）： 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，同时脱去一份子的水，这样的结合方式叫作脱水缩合。 连接两个氨基酸分子的化学键叫作肽键。 由两个氨基酸分子缩合而成的化合物，叫作二肽。 由多个氨基酸缩合而成的，含有多个肽键的化合物，叫作多肽，通常呈链状，也叫作肽链。 思考：水分子中氧和氢分别来源于哪个基团？ 水分子中的氧来自其中一个氨基酸的羧基；氢来自一个氨基酸的羧基和另一个氨基酸的氨基。 【重点突破三】蛋白质的结构及其多样性 下图所示的两个分子式，是同一种二肽吗？ 不是同种二肽 【重点突破三】蛋白质的结构及其多样性 3.肽链形成蛋白质的过程 由于氨基酸之间能够形成氢键，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。 【重点突破三】蛋白质的结构及其多样性 3.肽链形成蛋白质的过程 许多蛋白质含有两条或多条多肽链，它们通过一定的化学键如二硫键结合在一起。 某种胰岛素的二硫键示意图 二硫键：两个氨基酸R基上的巯基（-SH）脱去2个氢原子形成的化学键。即：-SH＋-SH → -S-S- H2N— —COOH H2N— —COOH A链 B链 —S—S— —S—S— S—S H O C CH2 C H2N OH SH H2C O C H C H2N OH SH H O C CH2 C H2N OH S H2C O C H C H2N OH S 二硫键 【重点突破三】蛋白质的结构及其多样性 胰岛素 细胞色素c 核糖核酸酶 血红蛋白 抗体 谷氨酰胺合成酶 溶菌酶 肌红蛋白 人体内各种空间结构的蛋白质 【重点突破三】蛋白质的结构及其多样性 蛋白质的四级结构 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 脱水缩合 一或多条 蛋白质 盘曲折叠 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成人体的蛋白质？人体中的蛋白质和食物中的蛋白质会一样吗？ 食物中的蛋白质要经过胃蛋白酶、胰蛋白酶、肠肽酶等多种水解酶的作用，才能分解为氨基酸。这些氨基酸进入人体细胞后，要脱水缩合形成二肽、三肽……多肽，由多肽链构成人体蛋白质。人体蛋白质因具有完成人体生命活动的结构和功能，因此与食物中的不一样。 【重点突破三】蛋白质的结构及其多样性 功能多样性 结构蛋白 功能蛋白 (组成细胞和生物体) 调节 催化 运输 免疫 蛋白质类激素 大多数酶 载体蛋白 血红蛋白 抗体，溶菌酶，淋巴因子 胰岛素、生长激素 结构多样性 决定 思考：蛋白质为什么会有多种多样的结构呢？ 【重点突破三】蛋白质的结构及其多样性 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？ 10个氨基酸能够组成2110条互不相同的长链。 由n个氨基酸所构成的肽链的种类数是21n种 【重点突破三】蛋白质的结构及其多样性 【重点突破三】蛋白质的结构及其多样性 4.蛋白质结构多样性的原因 氨基酸层面 氨基酸的种类不同 氨基酸的数量不同 氨基酸的排列顺序千变万化 肽链层面 多肽链盘曲、折叠的方式及其形成的空间结构千差万别 α-螺旋 β-折叠 结构多样性 决定 功能多样性 氨基酸种类 氨基酸数目 氨基排列顺序 肽链数目和盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同 结构蛋白 功能蛋白 (组成细胞和生物体) 调节 催化 运输 免疫 识别 蛋白质类激素 大多数酶 载体蛋白 血红蛋白 糖蛋白 抗体，溶菌酶，淋巴因子 胰岛素、生长激素 【重点突破三】蛋白质的结构及其多样性 【重点突破三】蛋白质的结构及其多样性 5.蛋白质结构对功能的影响 正常红细胞 运氧能力强 镰状红细胞 运氧能力弱 缬氨酸 组氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸 谷氨酸 谷氨酸 缬氨酸 组氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸 谷氨酸 谷氨酸 每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，可能会影响蛋白质的功能。 谷氨酸 缬氨酸 【重点突破三】蛋白质的结构及其多样性 河南某校校长发表“熟蛋返生孵小鸡”论文引发热议 【重点突破三】蛋白质的结构及其多样性 6.蛋白质的变性 变性使蛋白质的空间结构变得伸展、松散 含义 蛋白质在某些物理和化学因素作用下，其特定的空间构象被破坏，致其理化性质改变和生物活性丧失的现象，蛋白质变性后不能再恢复原来的状态。 原因 化学因素（如强酸、强碱、重金属离子、酒精） 物理因素（如加热、剧烈振荡、超声波、射线等） 【重点突破三】蛋白质的结构及其多样性 熟鸡蛋为什么更容易消化？ 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。 变性的蛋白质还能与双缩脲试剂发生紫色反应吗？ 可以，蛋白质变性只改变了空间结构，肽键没有被破坏。 变性 正常的蛋白质 变性的蛋白质 【重点突破三】蛋白质的结构及其多样性 蛋白质盐析属于变性吗？ 不属于。 蛋白质的盐析是指在蛋白质溶液中加入中性盐，使蛋白质析出的现象。该过程中，蛋白质不失活，且一定条件下又可恢复。 【重点突破三】蛋白质的结构及其多样性 蛋白质变性 指蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间构象被破坏，从而导致理化性质的改变和生物活性丧失的现象。（不可逆且肽键未断裂） 蛋白质盐析 向某些蛋白质溶液中加入某些无机盐溶液后，可以降低蛋白质的溶解度，使蛋白质凝聚而从溶液中析出。（未失活且可复原） 蛋白质水解 指蛋白质在水解酶的催化作用下被分解为小分子肽和氨基酸的过程。 （肽键断裂） 本节课堂小结 本节课堂小结 组成元素 课堂小结 C、H、O、N（S） 小分子（氨基酸） 多肽 种类：21种 通式 特点 必需氨基酸：8种 非必需氨基酸：13种 至少有一个氨基和一个羧基，且都有一个氨基和一个羧基连在连在同一个C原子上。 H2N C C OH O H R 构成 脱水缩合 1 组成蛋白质的氨基酸种类不同 2 氨基酸的数目不同 3 氨基酸排列顺序不同 4 多肽的数目、形成的空间结构不同 本节课堂小结 课堂小结 蛋白质 盘曲折叠 结构多样性 功能多样性 1 2 3 4 5 导致 导致 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 练习与应用 概念检测 判断题 【题1】判断下列有关蛋白质的表述是否正确。 (1) 蛋白质彻底水解的产物是氨基酸。( ) (2) 氨基酸仅通过脱水缩合的方式就可以形成蛋白质。( ) (3) 只有细胞内才有蛋白质分布。( ) (4)蛋白质的空间结构与其功能密切相关。( ) √ × × √ 概念检测 选择题 【题2】质量相等的下列食物中，蛋白质含量最多的是 ( ) A. 烧牛肉 B.烤甘薯 C.馒头 D.米饭 A 【题3】下列物质中，属于构成蛋白质的氨基酸的是 ( ) A A. NH2—CH2—COOH B. NH2—CH2—CH2OH — C. NH2—CH—(CH2)2—COOH NH2 — D. HOOC—CH—CH2—COOH COOH 【题4】下列物质中，不属于蛋白质的是 ( ) A.胰岛素 B.胆固醇 C.胃蛋白酶 D.抗体 B 拓展应用 【题1】民间有一种“吃什么补什么”的说法，如吃鱼眼能明目，喝虎骨酒可以壮筋骨。请你运用本节所学的知识对这种说法作出评价。 食物中的蛋白质是大分子有机物，它们都要被消化成细胞可以吸收的小分子物质才能被人体吸收，这些小分子都要在人体细胞内重新合成不同的蛋白质在人体内执行不同的功能。 拓展应用 【题2】某种脑啡肽具有镇痛作用，可以作为药物来使用，它的基本组成单位是氨基酸。下面是该脑啡肽的结构式。回答下列问题。 (1)构成一个脑啡肽的氨基酸数目是______ ;有_____ 种氨基酸参与了脱水缩合反应；生成的水分子数目是_____ 。 (2)请在图中标出其中的一个肽键。 (3)如果上图中的氨基酸顺序发生了改变, 它还会具有脑啡肽的功能吗？为什么？ 5 4 4 不能，若氨基酸排列顺序改变，新的物质与脑啡肽结构不同，不具有脑啡肽的功能。 拓展应用 【题3】在评价各种食物中蛋白质成分的营养价值时，人们格外注重其中必需氨基酸的种类和含量。这是为什么？ 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。 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $