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、蛋白质结构多样性及功能，通过“思考问题+自主阅读”导入，引导学生从必需氨基酸切入，逐步构建氨基酸到蛋白质的结构层次学习支架。 其亮点在于融合生命观念（结构与功能相适应，如镰状细胞贫血案例）、科学思维（数学模型计算肽键数等，表格总结规律）和科学探究（小组角色扮演模拟肽链形成），采用即时检测和课堂小结巩固知识，助力学生提升科学思维与探究能力，也为教师提供结构完整、活动丰富的教学资源。

生物学是研究生命现象和生命活动规律的科学。 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 核心素养目标 生命观念:理解蛋白质是生命活动的主要承担者，形成结构与功能相适应的生命观念。 科学思维:能够运用氨基酸的结构通式分析氨基酸的种类；能够运用数学模型计算肽键数、脱水数及蛋白质相对分子质量。 科学探究:通过分析氨基酸脱水缩合过程，探究蛋白质结构多样性的原因。 社会责任:认识蛋白质营养的重要性（如必需氨基酸的摄入），形成合理膳食的健康意识。 1．阐明蛋白质通常由21种氨基酸分子组成，它的功能取决于氨基酸序列及其形成的空间结构，细胞的功能主要由蛋白质完成 思考1：在评价各种食物中蛋白质成分的营养价值时，人们格外重视其中必需氨基酸的种类和含量，这是为什么？ 自主阅读（1分钟）教材P30“与生活的联系”寻找答案 一、蛋白质的基本组成单位—氨基酸 生物学是研究生命现象和生命活动规律的科学。 非必需氨基酸： 必需氨基酸： 组成人体蛋白质的21种氨基酸 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 共13种，人体细胞能够合成的氨基酸 共8种，人体细胞不能合成的氨基酸 （甲 携 来 一 本 亮 色 书） 1、氨基酸的种类： 21种 一、蛋白质的基本组成单位—氨基酸 （婴儿9种，组氨酸） 通过记忆判断是否属于必需氨基酸；营养学家认为，最好的饮食就是平衡膳食，要增加食物的多样性和均衡性，五谷杂粮、肉类等要均衡。 思考2：这些氨基酸有什么共同点和不同点？（元素组成和结构） 2.组成氨基酸的元素都有：C、H、O、N，有的还含有S等 氨基 羧基 3、氨基酸的结构特点： ①每种氨基酸分子至少都含有一个氨基（—NH2）和一个羧基（—COOH） ②且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。 ③这个碳原子上还连接一个氢原子和一个侧链基团，这个侧链基团用R表示。 各种氨基酸的区别在于R基的不同。 或写作“—R” 观察不同的氨基酸概括氨基酸的结构特点 4、氨基酸的结构通式： 下列化合物中，属于构成蛋白质的氨基酸的是(　　) B A．①②③④　　　　　　 B．①②③ C．①② D．②④ 请写出①②③的R基： 若R基是-CH3，请写出这个氨基酸的分子式： 对位训练 1 氨基酸结构通式的应用 氨基酸：21种 蛋白质： 1010～1012种 二、蛋白质结构及其多样性 思考3：氨基酸是如何形成蛋白质的？ 自主阅读（1分钟）教材P30思考并回答下列问题： 1.两个相邻氨基酸之间的结合方式是什么？两个氨基酸分子缩合形成的产物是什么？ 2.连接两个氨基酸之间的化学键叫什么？ 脱水缩合 二肽和水 肽键 肽键是如何形成的呢？ 请同学来描述 H2O C H R1 NH2 OH C O C H COOH R2 H N H 肽键 1.氨基酸的结合方式： 思考1、脱去的水中氧原子来自什么？氢原子来自什么？ 氧原子：羧基（—COOH） 氢原子：氨基（—NH2）和羧基（—COOH） 脱水缩合 思考2： 三肽是如何形成的？请写出二肽和一个氨基酸发生脱水缩合的反应式。 请同学模拟脱水缩合形成二肽的过程 肽键 H2O －C－COOH R3 H － － －N H － H OH － 肽键 ‖ O －C R1 H2N H － － －C －C－C R2 H － － －N H － ‖ O H2O 三肽 以此类推，由多个氨基酸分子缩合而成的化合物，叫多肽。常呈链状，叫作肽链 ……..（四肽） （多肽） 思考2： 三肽是如何形成的？请写出二肽和一个氨基酸发生脱水缩合的反应式。 生物学是研究生命现象和生命活动规律的科学。 对位训练 2 下列关于氨基酸和蛋白质的叙述，错误的是（ ） A．甲硫氨酸的 R 基是—CH2—CH2—S—CH3，则它的分子式是 C5H11O2NS B．构成人体蛋白质的甲硫氨酸必须从食物中获得 C．氨基酸脱水缩合过程失去的 H2O 中的氢来源于氨基和羧基中的氢 D．10 个氨基酸构成的多肽中有9个肽键，因此称为9肽 D 氨基酸结构通式的应用 小组合作（2分钟）：以小组为单位进行角色扮演，模拟更长肽链的形成过程：每个同学扮演一个氨基酸 氨基酸数目 脱水数目 肽键数目 减少的相对分子质量 1 3 n-1 2 1 2 3 n-1 18 2*18 3*18 （n-1）*18 2 3 4 …… n 总结规律：n个氨基酸分子脱水缩合形成一条肽链 脱水数目=肽键数目=氨基酸数目-1=n-1 一条环状多肽 总结规律：n个氨基酸分子脱水缩合形成一条肽链 脱水数目=肽键数目=氨基酸数目-1=n-1 至少有1个游离的氨基和羧基，R基上还可能有 变式：n个氨基酸分子脱水缩合形成一条环状多肽 思考3、n个氨基酸分子脱水缩合形成m条肽链 氨基酸数目 肽链数目 脱水数目 肽键数目 减少的相对分子质量 6 n 1 2 3 …… m 6-1 6-2 6-3 …… n-m 6-1 6-2 6-3 …… n-m （6-1）*18 （6-2）*18 （6-3）*18 （n-m）*18 …… 总结规律：n个氨基酸分子脱水缩合形成m条肽链 脱水数目=肽键数目=氨基酸数目-肽链数=n-m 至少含有 个氨基， 至少含有 个羧基 m m 生物学是研究生命现象和生命活动规律的科学。 相关计算公式小结 氨基酸数（n） ； 氨基酸平均分子相对质量（a） 一条肽链 m条肽链 环肽 肽键 脱去水分子 减轻的质量 多肽相对分子质量 至少含有的氨基或羧基数 H2N—— ——COOH n-1 n-1 18（n–1） na-18(n–1) 1 n-m n-m 18（n–m） na-18(n–m) m n n 18n na-18n 0 生物学是研究生命现象和生命活动规律的科学。 思考4：将两个氨基酸的位置交换，形成的二肽一样吗？ 思考5：将其中1个氨基酸换掉后形成的二肽和之前一样吗？ 氨基酸的种类、数目和排列顺序都会导致肽链的不同 生物学是研究生命现象和生命活动规律的科学。 肽链形成蛋白质： 氨基酸结构通式的应用 氨基酸 多肽 蛋白质 脱水缩合 盘曲折叠 2.蛋白质空间结构的形成 有些蛋白质分子含有两条或多条肽链，它们通过一定的化学键（如二硫键）相互结合在一起。 -SH + HS- → -S-S-(二硫键) + 2H 种类不同 数量不同 排列顺序不同 结构多样 功能多样性 氨基酸： 肽链： 3.蛋白质结构多样性的原因 盘曲、折叠方式及形成 的空间结构的不同 结构决定功能 结构异常导致功能异常： 在镰状细胞贫血中，血红蛋白的谷氨酸被缬氨酸取代，形成的异常的血红蛋白直接造成了红细胞的异常。 正常血红蛋白的肽链和正常红细胞 异常血红蛋白的肽链，镰状红细胞 运输氧的能力会大为减弱 结构与功能相适应的实例 联系社会： 盐析 蛋白质在盐溶液中溶解度降低析出 溶解度的变化，可逆 导致变性的因素：高温、强酸、强碱、重金属离子 变性 肽键断裂，蛋白质分解为短肽或氨基酸 水解 蛋白质空间结构被破坏，不可逆 蛋白质的盐析、水解和变性 源于必修1 P32“与社会的联系”①熟鸡蛋更容易消化的原因是___ _________________________________________________________。 ②蛋白质变性后还可用双缩脲试剂检测吗？并说明理由：_______ _______________________________________________________。 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 能。因 为蛋白质变性后空间结构改变，并没有破坏氨基酸之间的肽键 总之，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。 活动：阅读教材P28，举例说出蛋白质承担的功能 三、蛋白质的功能 课堂小结 脱水缩合 多肽 盘曲 折叠 蛋白质 结构多样性 组成元素 ：C、H、O、N、（S） 氨基酸 组成 功能多样性 决定 必需氨基酸：8种 非必需氨基酸：13种 种类：21种 通式： 特点：至少有一个－NH2和一个－COOH连在同一个碳原子上 C H COOH H2N R 氨基酸种类、数目、排列顺序不同 肽链盘曲折叠的方式及其形成的空间结构不同 结构蛋白 运输 催化 免疫 传递信息，调节生命活动 即时检测 (1)含有两个肽键的化合物叫作二肽。(　　) 答案：含有两个肽键的化合物是三肽。 (2)氨基酸形成不同蛋白质的连接方式不同。(　　) 答案：氨基酸形成不同蛋白质的连接方式相同，都是通过肽键连接。 (3)种类和数目相同的氨基酸组成的蛋白质的结构与功能一定相同。(　　) 答案：氨基酸的排列顺序等也影响蛋白质的结构和功能。 × × × 1.判断正误 2．赖氨酸是组成人体蛋白质的氨基酸之一，右图是赖氨酸的结构，图中①的结构为(　　) A．可能为氨基　　　　 B．可能为羧基 C．一定为氨基 D．一定为羧基 C 3．下图为3种氨基酸的结构简式，下列相关叙述正确的是(　　)   A．甘氨酸的R基为—CH2，丙氨酸的R基为—CH3 B．图示不同氨基酸的R基不同，所以人体内氨基酸的R基有上百种 C．R基中可以有氨基和羧基 D．一分子谷氨酸中含有两个羧基，羧基表示为 C A 5．下图是某多肽结构式，据此判断下列说法正确的是(　　)   A．该多肽彻底水解需要消耗6个水分子 B．该多肽是由7种氨基酸组成的七肽 C．高温使该多肽的肽键断裂从而失活 D．肽键形成时脱去的氧原子来自基本单位的氨基 A 课后应用 1.完成教材课后“练习与应用” 2.利用课余时间查询某些蛋白质结构改变引起功能改变的例子。 Lavf58.46.101 4.下图为细胞中蛋白质合成过程简图，①～③表示相关变化过程， 下列分析错误的是(　　) 氨基酸二肽多肽蛋白质 A．①～③过程都是脱水缩合 B．③过程不相同，则合成的蛋白质不相同 C．①②过程形成的化学键相同，③过程可能无肽键形成 D．蛋白质功能不同的直接原因是不同蛋白质的结构不同 $