2.4.蛋白质是生命活动的主要承担者课件——2026-2027学年高一上学期人教版生物学必修一

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、结构多样性及相关计算等核心知识。通过问题导入结合细胞成分占比饼图引发兴趣，衔接组成细胞的分子前序内容，设置自主学习、合作讨论、实例判断等学习支架。 其亮点在于以生命观念（结构与功能观，如镰状细胞贫血实例）和科学思维（氨基酸判断、脱水缩合计算推理）为核心，通过合作讨论（氨基酸结构特点）、生活联系（熟鸡蛋易消化）等探究实践活动。采用问题驱动与实例分析结合的教学方法，课堂小结系统梳理知识脉络，助力学生理解结构与功能关系，培养科学思维，也为教师提供丰富教学素材与活动设计。

第二章 组成细胞的分子 第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者 蛋白质究竟具有什么样的功能，才让它那么重要呢？ 蛋白质 蛋白质！！！ 从蛋白质的全世界路过 从含量上看： 蛋白质是细胞中含量最多的有机物 年度大戏：从蛋白质的全世界路过 为什么蛋白质是生命活动的主要承担着？从占细胞的比例？ 2 一、蛋白质的功能 阅读教材28-29页，自主学习 细胞结构： 肌肉、头发、羽毛等 催化功能：酶 运输功能：血红蛋白 调节功能： 胰岛素、胰高血糖素 免疫功能：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 食物中的蛋白质能够被人体直接吸收吗？ 蛋白质 胃、小肠的消化 氨基酸是组成蛋白质的基本单位 氨基酸 胶原蛋白缝合线发生什么样的化学变化才能被吸收？ 要变成小分子物质才能被吸收 组成蛋白质的氨基酸有21种 蛋白质和氨基酸是什么关系？ 2 二、蛋白质的基本组成单位—氨基酸 【合作讨论】 1、氨基酸的主要组成元素有哪些？ 2、这些氨基酸的结构具有什么共同特点？ 3、各种氨基酸之间的区别在于什么？ 4、“氨基酸”这一名词与其分子结构有怎样的对应关系？ C 、H 、O、N 有的蛋白质还有可能含有S等元素 2、这些氨基酸的结构具有什么共同特点？ 3、各种氨基酸之间的区别在于什么？ 侧链基团（用R表示）不同 都含有一个氨基和一个羧基并连接在同一个碳原子上 4、“氨基酸”这一名词与其分子结构有怎样的对应关系？ 氨基—氨基（ —NH2 ）；酸—羧基（—COOH ） 二、蛋白质的基本组成单位—氨基酸 C H H2N H C O OH 甘氨酸 C H H2N CH C O OH CH3 CH3 缬氨酸 C H H2N C O OH CH3 C H H2N CH C O OH CH3 CH3 CH2 亮氨酸 丙氨酸 侧链基团 氨基 羧基 氨基酸的结构通式 R C H C H2N OH O 氨基 羧基 侧链基团 　　 每种氨基酸分子　　　都含有　　　　 （　　　） 　和　　　　　 （　　　　）。 且都有一个氨基和一个羧基连接在　 　　　　　上。 这个碳原子还连一个H原子和一个R基，氨基酸分子不同，就不同在 。 至少 一个氨基 —NH2 一个羧基 —COOH 同一个碳原子 R基 判断下列分子是不是氨基酸？如果是的话，R基是什么？ C COOH CH3 HOOC H C NH2 CH3 H2N H C H HOOC H CH2 NH2 C NH2 HOOC H CH2 NH2 CH NH2 HOOC CH NH2 HOOC 1 2 3 4 5 × × × √ √ 小试牛刀 特别关注： 1、氨基、羧基、R基的正确书写格式分别为：—NH2、—COOH、—R (基团前的“—”不能省略) 2、组成蛋白质的氨基酸至少都有一个氨基和一个羧基，“至少”说明氨基酸分子中的氨基和羧基的数目可以大于1个，其他的氨基和羧基位于R基上。 3、氨基羧基 不同表示方法： 组成人体蛋白质的氨基酸有 种。 根据能否在人体内合成可分为两类： 与社会的联系 21 从无机环境中获取 （1）必需氨基酸（ 种）： （2）非必需氨基酸（13种） 人体细胞不能合成的，必须 。 人体细胞能够合成的 8 经常食用奶制品、肉类、蛋类和大豆制品，人体一般就不会缺乏必需氨基酸 请阅读P30，思考下列问题： ①氨基酸如何连接在一起构成蛋白质？ ②什么是肽键、二肽、多肽、多肽链？ ③氨基酸形成蛋白质过程中，形成一个肽键，脱去几分子水？ ④多肽与蛋白质有何区别？ 三、蛋白质的结构及其多样性 12 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过程。 肽键：连接两个氨基酸的那个化学键。 1.氨基酸的结合方式: 二肽 由两个氨基酸分子缩合而成的化合物 【思考】脱出来的H2O中的H和O分别来自于哪里？ H来自氨基和羧基 O来自羧基 三、蛋白质的结构及其多样性 13 1.氨基酸的结合方式: C H COOH R2 H N OH H C C H R1 NH2 C O C H R2 H N O H2O H2O 肽键 肽键 三肽 以此类推，多个氨基酸分子脱水缩合而成的含有多个肽键的化合物，叫多肽（通常呈链状结构，肽链）。 三、蛋白质的结构及其多样性 14 1.氨基酸的结合方式: 有的是环状，首尾两端的氨基、羧基也脱水缩合连接起来，成为环状多肽。 由几个氨基酸形成的就叫几肽 三肽，四肽，…… 统称为 多肽 肽链 呈链状 氨基酸脱水缩合形成的多肽链，就是蛋白质吗？ 三、蛋白质的结构及其多样性 15 氨基酸之间脱水缩合形成肽链 1 肽链进行进一步盘绕形成一定的空间结构 3 四条肽链聚集形成复杂空间结构 4 一条肽链的特定区域进行有规律的盘曲、折叠 2 图2-12由氨基酸形成血红蛋白示意图 2.蛋白质的形成 三、蛋白质的结构及其多样性 —SH —SH + —S—S— + —2H 许多蛋白质分子都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。 二硫键 两条肽链 2.蛋白质的形成: 三、蛋白质的结构及其多样性 构成蛋白质的这些多肽链不呈直线，也不在同一个平面上，而是形成更为复杂的空间结构。 例如，血红蛋白是含四条多肽链的蛋白质分子，含有574个氨基酸分子；胰岛素是由17种氨基酸、51个氨基酸形成两条肽链而组成 图3-3 血红蛋白分子空间结构图 2.蛋白质的形成: 三、蛋白质的结构及其多样性 2.蛋白质 胃蛋白酶 胰蛋白酶 多肽 肠肽酶 氨基酸 不一样，人体蛋白质具有完成人体生命活动的结构和功能。 P31页 三、蛋白质的结构及其多样性 2110种十肽 21 21 21 21 21 21 21 21 21 21 三、蛋白质的结构及其多样性 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 氨基酸层面 3.蛋白质结构的多样性 三、蛋白质的结构及其多样性 不是同一种二肽 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。 正常血 红蛋白 异常血 红蛋白 镰状细胞贫血患者的血红蛋白运输氧的能力会大为削弱 3.蛋白质结构的多样性 三、蛋白质的结构及其多样性 4.蛋白质功能的多样性 人类许多疾病与人体细胞内肽链的折叠错误有关，如囊性纤维病、阿尔茨海默症、帕金森病等 三、蛋白质的结构及其多样性 ◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇ 肽链中的肽键数、脱去的水分子数与氨基酸个数的关系： (1) 氨基酸个数10 肽键数 9 (2) ◇-◇-◇-◇-◇ ◇-◇-◇-◇-◇ 氨基酸个数10 肽键数 8 (3) ◇-◇-◇ ◇-◇-◇-◇ ◇-◇-◇ 肽键数 7 氨基酸个数10 脱去水分子数= 肽键数= 氨基酸个数－肽链条数（环状肽肽键数=氨基酸数） 肽链条数1 肽链条数2 肽链条数3 = = = — — — 脱去水分子数 9 = = = 脱去水分子数 8 脱去水分子数 7 结论 氨基酸的相关计算 下图为脑啡肽的结构简式，据图回答： 1.脑啡肽分子是由_______种氨基酸形成的，造成氨基酸种类不同的原因是________不同。 2.脑啡肽中含有____个肽键，脑啡肽的名称是_____肽，形成过程称为___________，形成过程中共脱去___个水分子。 4 R基 4 五 脱水缩合 4 习题检测 与生活的联系 吃煮熟的鸡蛋、肉类等更容易消化，这是为什么？ 高温使蛋白质的空间结构变得伸展、松散 易被蛋白酶水解 蛋白质在某些物理或者化学因素作用下其特定的空间构象被破坏，从而导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象。 2.引起蛋白质变性的原因有哪些？ 3.为什么吃熟鸡蛋、熟肉更容易消化？ 加热、加酸、加酒精等 高温使蛋白质的空间结构变的伸展、松散，容易被蛋白酶水解。 4.变性的蛋白质还能跟双缩脲试剂反应吗？ 可以，因为变性的蛋白质空间结构破坏了，但是肽键还在；双缩脲试剂是与蛋白质中的肽键发生反应的 1.蛋白质变性的实质是什么？ 组成元素 C、H、O、N（S） 导致 氨基酸 种类：21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 计算 课堂小结 $