2.4 蛋白质是生命活动的主要承担者(PPT课件)-【满分思维】2026-2027学年高中生物必修第一册配套课件（人教版）

第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者 1 任务一 蛋白质的功能 任务二 蛋白质的基本单位——氨基酸 任务三 蛋白质的结构及其多样性 ◆ 预习梳理 ◆ 预习检测 ◆ 任务活动 ◆ 课后习题 2 一、蛋白质的功能 1.作为______物质：许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质， 如构成肌肉、头发、羽毛、蛛丝等的主要成分。 2.______作用：如绝大多数酶。 3.______功能：如血红蛋白、细胞膜上的载体。 4.______作用：如蛋白质类激素(胰岛素、生长激素等)。 5.______功能：如免疫过程中产生的抗体。 结构 催化 运输 调节 免疫 预 习 梳 理 3 二、蛋白质的基本单位——氨基酸 1.结构 (1)氨基酸的结构通式:_ ____________。 (2)氨基酸的结构特点 ①每种氨基酸分子至少含有一个______ 和一个______ 。 ②每种氨基酸都有一个______和一个______连接在同一个碳原子上, 这个碳原子还连接一个________和一个侧链基团,这个侧链基团用___ 表示。各种氨基酸之间的区别在于___基的不同。 氨基 羧基 氨基 羧基 氢原子 预 习 梳 理 4 2.种类 21 不能合成 外界环境 8 13 ［巧记］8种必需氨基酸 甲(甲硫氨酸)来(赖氨酸)写(缬氨酸)一(异亮氨酸)本(苯丙氨酸)亮 (亮氨酸)色(色氨酸)书(苏氨酸)。 预 习 梳 理 5 三、蛋白质的结构及其多样性 1.氨基酸形成蛋白质的过程 羧基 氨基 两个氨基酸 多个氨基酸 链状 氢键 空间结构 预 习 梳 理 6 2.脱水缩合的过程 (1)过程①名称：__________。 (2)物质②名称：______。 (3)物质③名称：______。 脱水缩合 二肽 肽键 预 习 梳 理 7 3.蛋白质结构多样性的原因 (1)氨基酸的______、______、__________不同。 (2)肽链的____________方式及其形成的__________千差万别。 数目 种类 排列顺序 盘曲、折叠 空间结构 预 习 梳 理 8 4.蛋白质结构与功能的关系 (1)蛋白质中__________________________________改变，就可能会 影响其功能，如人类的镰状细胞贫血。 氨基酸序列改变或蛋白质的空间结构 (2)蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的__________被破坏， 从而导致蛋白质变性。例如，鸡蛋、肉类经煮熟后，高温使蛋白质 分子的空间结构变得____________，容易被蛋白酶水解，因此吃熟 鸡蛋、熟肉容易消化。 空间构象 伸展、松散 预 习 梳 理 9 ［拓展］蛋白质变性和水解的辨析 (1)变性:高温、过酸、过碱、重金属盐等因素导致蛋白质的空间结构 发生了不可逆的变化,丧失了生物活性,但是肽键一般不断裂。 (2)水解：在蛋白酶作用下,肽键断裂,蛋白质分解为短肽和氨基酸。 预 习 梳 理 10 (1)含有氨基和羧基的化合物都是组成蛋白质的氨基酸。( ) × [解析] 组成蛋白质的氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基,并且二者 连接在同一个碳原子上，这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链 基团，故并非含有氨基和羧基的化合物都是组成蛋白质的氨基酸。 (2)“”基团存在于氨基酸的 基中。 ( ) √ (3)非必需氨基酸是人体不一定需要的氨基酸。( ) × [解析] 非必需氨基酸是人体细胞能够合成的氨基酸。 (4)蛋白质水解时,水中的氢原子参与形成氨基和羧基。( ) √ 预 习 检 测 11 (5)含有两个肽键的化合物叫作二肽。( ) × [解析] 二肽由两个氨基酸缩合而成，一般含有一个肽键。 (6)高温下蛋白质失活是因为高温破坏了氨基酸之间的肽键。( ) × [解析] 高温下蛋白质失活是因为高温破坏了蛋白质的空间结构，肽 键通常不会断裂。 预 习 检 测 12 任务一 蛋白质的功能 【资料】胰岛素和血红蛋白都是蛋白质，两者的分子结构不同 (如下图所示)，胰岛素在机体中进行信息传递，具有降低血糖的作用； 血红蛋白在红细胞中具有运输 的作用。 任 务 活 动 13 (1)除资料中涉及的功能外，蛋白质的功能还有___________________ _______________________。 参与组成细胞和生 物体结构、催化、免疫等 (2)胰岛素和血红蛋白功能不同的原因是其分子结构不同，这体现了 蛋白质的结构和功能之间的关系是______________。 结构决定功能 任 务 活 动 14 例1 [2025·广东佛山高一期中]蛋白质是生命活动的主要承担者。下 列关于蛋白质功能的叙述，错误的是( ) A.血红蛋白能够运输氧气，表明蛋白质具有运输功能 B.头发的成分主要是角蛋白，体现了蛋白质具有组成细胞和生物体 结构的功能 C.胰岛素的本质是蛋白质，它是激素，起催化作用 D.给中蛇毒的患者注射抗体，体现了蛋白质的免疫功能 √ 任 务 活 动 15 [解析] 血红蛋白运输 能够体现蛋白质的运输功能，A正确；肌肉、 头发等的成分主要是蛋白质，体现蛋白质具有组成细胞和生物体结 构的功能，B正确；胰岛素的本质是蛋白质，它是激素，起调节作用， C错误；抗体属于蛋白质，可以帮助人体抵御抗原的侵害，给中蛇毒 的患者注射抗体能够体现蛋白质的免疫功能，D正确。 任 务 活 动 16 任务二 蛋白质的基本单位——氨基酸 【资料】如图为几种组成蛋白质的氨基酸的化学结构式。 (1)所有氨基酸都含有的元素是_____________。有的氨基酸还含有__。 C、、、 任 务 活 动 17 (2)在图中用实线框和虚线框分别标出各氨基酸的和 。 [答案] 任 务 活 动 18 (3)在图中用圆圈标出各氨基酸中的 基。 [答案] (4)据图分析可知，氨基酸种类的不同在于_____的不同。 基 任 务 活 动 19 ［特别提醒］氨基、羧基、<m></m>基的书写 ①正确的格式：<m></m>、<m></m>、<m></m>(千万不要忘记在基团前面加 “—”)。 ②氨基和羧基的不同表达形式(以下均为正确书写方式) 任 务 活 动 20 例2 [2025·四川广安高一期中]下列有关组成蛋白质的氨基酸的叙述， 不正确的是( ) A.氨基酸是组成蛋白质的基本单位 B.人体中必不可少的氨基酸称为必需氨基酸 C.氨基酸的种类由其上的 基决定 D.都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上 √ 任 务 活 动 21 [解析] 氨基酸是组成蛋白质的基本单位，A正确。人体细胞不能合 成的氨基酸称为必需氨基酸；人体细胞能够合成的氨基酸，叫作非 必需氨基酸，B错误。各种氨基酸之间的区别在于 基的不同，故氨 基酸的种类由其上的 基决定，C正确。构成蛋白质的氨基酸至少都 含有一个氨基和一个羧基 ，并且都有一个氨基和 一个羧基连接在同一个碳原子上，D正确。 任 务 活 动 22 例3 [2025·广东广州高一期中]下列四种物质中，不属于构成蛋白质 的氨基酸的是( ) A. B. C. D. √ 任 务 活 动 23 [解析] 构成蛋白质的氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基， 并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，这个碳原子 还连接一个氢原子和一个侧链基团。A中所示化合物的氨基和羧基没 有连接在同一个碳原子上，不是构成蛋白质的氨基酸。 任 务 活 动 24 任务三 蛋白质的结构及其多样性 【情境1】我国科研人员经集体攻关，先把天然胰岛素的两条链拆开， 摸索出将两条链合在一起的方法，然后再分别合成两条链，最后将 两条人工链合在一起，最终于1965年完成了结晶牛胰岛素的合成。 下图表示将胰岛素原分子加工成为成熟的胰岛素分子的过程。 任 务 活 动 25 氨基酸之间__________形成肽链 肽链的特定区域进行有规律地 ____________ 这条肽链进一步盘绕形成________________ 剪 切、加工形成两条肽链 两条肽链聚集在一起形成________________。 脱水缩合 盘曲、折叠 一定的空间结构 复杂的空间结构 任 务 活 动 26 【情境2】结合下图分析下列蛋白质具有多样性的原因。 (图示中： 代表氨基酸；“—”代表肽键) (1)图示 原因：________________。 (2)图示 原因：________________。 氨基酸种类不同 氨基酸数目不同 任 务 活 动 27 (3)图示 原因：____________________。 (4)图示 原因：__________________________________________。 氨基酸排列顺序不同 肽链盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同 任 务 活 动 28 例4 [2025·天津河东区高一月考]如图为细胞中蛋白质合成过程简图， ①~③表示相关变化过程，下列分析正确的是( ) 氨基酸二肽多肽 蛋白质 A.过程①~③都是脱水缩合 B.过程③可能会形成氢键、二硫键 C.过程①②形成的化学键相同，过程③一定没有新化学键形成 D.蛋白质功能的多样性与过程③无关 √ 任 务 活 动 29 [解析] 过程①②都是脱水缩合,过程③不是脱水缩合,而是肽链盘曲、 折叠形成具有特定空间结构的蛋白质,A错误;过程③肽链上不同氨基 酸之间可能形成氢键，肽链之间也可能通过一定的化学键如二硫键 结合,B正确;过程①②形成的化学键相同,都是肽键,过程③可能有新化 学键形成,如二硫键,C错误;蛋白质独特的空间结构是不同蛋白质功能 不同的直接原因,故蛋白质功能的多样性与③过程有关,D错误。 任 务 活 动 30 课后习题 31 ［ 题，每题2分，共24分］ 知识点一 蛋白质的功能 1.[2025·江苏南通高一月考]下列关于蛋白质功能对应不正确的是 ( ) A.结构蛋白 毛发 B.催化功能 酶 C.运输功能 血红蛋白 D.免疫功能 胰岛素 √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 32 [解析] 有的蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质，即结构蛋 白，如羽毛、头发、蛛丝等的成分主要是蛋白质，A正确；有的蛋白 质具有催化功能，如酶，B正确；有的蛋白质具有运输功能，如血红 蛋白运输氧气，细胞膜上的载体蛋白也可运输物质，C正确；有的蛋 白质具有免疫功能，如抗体，而胰岛素具有调节功能，D错误。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 33 2.[2025·湖北武汉高一期中] 是机体细胞受高温刺激后合成的一类 热休克蛋白。该蛋白质可发挥如图所示的作用，以保护机体细胞不 受破坏。图示 所起的作用是( ) A.促进肽键的形成 B.抑制氨基酸脱水缩合 C.促使肽链形成一定的空间结构 D.维持蛋白质结构的稳定性 √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 34 [解析] 由图分析， 可以与多肽链结合，使其形成具有一定空间 结构的蛋白质，由此可以判断 的作用是促使肽链形成一定的空间 结构，C正确，A、B、D错误。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 35 知识点二 蛋白质的基本单位——氨基酸 3.[2025·广西柳州高一月考]组成人体蛋白质的氨基酸分为必需氨基 酸和非必需氨基酸。下列叙述错误的是( ) A.必需氨基酸必须从外界环境中获取 B.人体细胞不能合成必需氨基酸 C.非必需氨基酸不是细胞结构的组成成分 D.人体内的糖类可以转化为非必需氨基酸 √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 36 [解析] 人体细胞中不能合成的氨基酸为必需氨基酸，必须从外界环 境中直接获取，A、B正确；非必需氨基酸也能构成蛋白质，是细胞 结构的组成成分，C错误；人体细胞中能合成的氨基酸为非必需氨基 酸，人体内的糖类可以转化为非必需氨基酸，D正确。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 37 4.下面是4种构成人体蛋白质的氨基酸的结构简式，下列叙述错误的 是( ) A.构成上述氨基酸分子的基本元素是C、、、 B.上述4种氨基酸的基依次是、、 、 C.有的氨基酸 基中也有氨基或羧基 D.氨基酸可与双缩脲试剂反应变为紫色 √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 38 [解析] 由题图可知，构成题述氨基酸分子的基本元素是C、、 、 ，B正确；由题图可知，题述4种氨基酸的基依次是 、、 、，B正确；氨基酸 基中也可以有氨基或羧基， C正确；氨基酸不含 结构，不可与双缩脲试剂反应生成 紫色络合物，D错误。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 39 5.[2026·福建宁德高一月考]科学家在研究和鉴定动物谷胱甘肽过氧化 物酶的作用时，发现了人体第21种氨基酸——硒代半胱氨酸，硒代半 胱氨酸的分子式为 ，下列有关叙述错误的是( ) A.该氨基酸的基是 B.该氨基酸中只有一个氨基和一个羧基 C.硒代半胱氨酸的硒元素位于氨基酸的 基团上 D.硒代半胱氨酸和吡咯赖氨酸带电性质的差异是二者的 基不同造成 的 √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 40 [解析] 构成蛋白质的氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基，且 都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，这个碳原子还连接 一个氢和一个基，氨基酸的不同在于 基的不同，硒代半胱氨酸的 硒元素位于氨基酸的 基团上，硒代半胱氨酸的分子式为， 由于只有一个和2个 ，故该氨基酸中只有一个氨基和一个羧基，去 掉(羧基)、(氨基)、 、一个中心碳原子，剩下的为 基，因此基为 ，A错误，B、C正确；氨基酸之间的差别 体现在 基上，故硒代半胱氨酸和吡咯赖氨酸带电性质的差异是二者 的 基不同造成的，D正确。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 41 知识点三 蛋白质的结构及其多样性 6.蛋白质分子结构的层次，从小到大依次是( ) ①氨基酸 ②C、、、 等元素 ③一条或几条肽链接在一起 ④多 肽 ⑤蛋白质 A.②①④③⑤ B.①②③④ ⑤ C.②①③④⑤ D.②①③⑤ ④ √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 42 [解析] 由元素(C、、、 等元素)组成氨基酸，氨基酸脱水缩合形 成多肽，一条或几条肽链盘曲、折叠，形成具有一定空间结构的蛋 白质，故蛋白质分子的结构层次从小到大依次是②①④③ ⑤，A正确。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 43 7.如图表示蛋白质的结构层次示意图,据图分析,下列说法错误的是 ( ) A.一定含有的元素是C、、、 B.多肽中肽键的数目可能等于 的数目 C.①②为脱水缩合过程 D.加热时一般不会发生过程④ √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 44 [解析] 表示氨基酸的组成元素,因而一定含有的元素为C、、 、 ,A正确;环状肽中肽键数等于氨基酸数,B正确;过程①代表氨基酸间 脱水缩合形成肽链的过程,过程②代表肽链盘曲、折叠形成蛋白质的 过程,C错误;加热改变的是蛋白质的空间结构,一般不会破坏肽键,过程 ④为肽键水解，故加热时一般不会发生过程④,D正确。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 45 8.[2026·河南濮阳高一期中]下列有关生物体内蛋白质多样性原因的 叙述中，不正确的是( ) A.组成蛋白质的氨基酸排列顺序不同 B.组成蛋白质的氨基酸种类和数量不同 C.蛋白质的空间结构不同 D.形成肽链时，氨基酸的连接方式不同 √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 46 [解析] 生物体内蛋白质具有多样性的原因主要是氨基酸的种类、数 目、排列顺序不同，肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千 变万化；形成肽链时，氨基酸都是通过形成肽键进行连接的，D错误， A、B、C正确。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 47 9.如图为某化合物的结构简图，下列相关叙述错误的是( ) A.该化合物在形成过程中脱去两分子水 B.该化合物是由3种氨基酸脱水缩合形成的三肽 C.参与该化合物合成的氨基酸共有三个氨基 D.构成该化合物的第二位氨基酸的基为 √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 48 [解析] 该化合物是由3个氨基酸脱去 两分子水形成的，A正确；参与该化 合物合成的3个氨基酸的 基分别为 、 ，故该化合物是由3种氨基酸脱 水缩合而成的三肽，B正确；构成该化合物的第二位氨基酸的 基为 ，含有1个氨基，故参与该化合物合成的氨基酸共 有4个氨基，C错误，D正确。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 49 10.[2026·福建三明高一月考]2019年诺贝尔生理学或医学奖授予了三 位科学家，以表彰他们在细胞感知和适应氧气变化机制领域的贡献。 低氧诱导因子( ，一种由两条肽链组成的蛋白质)在此机制 中充当重要角色。下列有关叙述不正确的是( ) A.细胞中的 至少含有两个游离的氨基 B. 功能的发挥依赖于其两条肽链形成的空间结构 C. 加热变性后仍能与双缩脲试剂发生紫色反应 D. 加热变性后，降低温度其活性可恢复 √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 50 [解析] 是由两条肽链组成的蛋白质，至少含有两个游离的氨 基，A正确；蛋白质的结构决定其功能， 的两条肽链形成的 空间结构使其能发挥特定的功能，B正确；热变性只破坏了蛋白质的 空间结构，没有破坏肽键，因此 加热变性后能与双缩脲试剂 产生紫色反应，C正确； 加热变性后，蛋白质空间结构发生 不可逆的改变，降低温度其结构无法恢复，活性无法恢复，D错误。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 51 11.[2026·天津滨海新区高一期中]细胞受到冰冻时， 蛋白质分子相互靠近，当接近到一定程度时，蛋白 质分子中相邻近的巯基 氧化形成二硫键 。解冻时，蛋白质氢键断裂，二硫键仍 保留(如下图所示)。下列描述不正确的是( ) A.巯基位于氨基酸的 基上 B.结冰和解冻过程涉及肽键的变化 C.解冻后蛋白质功能可能异常 D.抗冻植物有较强的抗巯基氧化能力 √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 52 [解析] 由氨基酸的结构通式可知，巯基 位于氨 基酸的 基上，A正确；由题干信息可知，结冰时会增 加蛋白质分子中的二硫键，解冻时蛋白质氢键断裂， 结冰和解冻过程均未涉及肽键的变化，B错误；蛋白质 的结构决定功能，由题干“解冻时，蛋白质氢键断裂” 可知，解冻后的蛋白质结构会发生变化，其功能也可 能发生异常，C正确；细胞受到冰冻时，蛋白质分子中 相邻近的巯基会被氧化形成二硫键 ，抗冻植物能够 适应较冷的环境，根据形态结构和功能相适应的观点，可推知抗冻植物 有较强的抗巯基氧化能力，D正确。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 53 12.[2025·四川成都高一月考]蛋白质分子能被肽酶降解，至于哪一肽 键断裂则取决于肽酶的类型。肽酶能断裂带有侧链 的氨基酸羧基 端的肽键。下列说法正确的是( ) A.上图所示肽链由四种氨基酸脱水缩合而成 B.在肽酶 的作用下，可以形成两条肽链 C.肽酶 可以催化③处的化学键断裂 D.该多肽链为四肽 √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 54 [解析] 图中含有五种 基，因此该肽链是由五种氨基酸脱水缩合形成 的，A错误；分析题图获取信息：带有侧链 的氨基酸羧基端的肽键 是③处的化学键，肽酶 能使③处的肽键断裂，形成一条四肽和一个 氨基酸，B错误，C正确；该肽链由5个氨基酸脱水缩合而成，故为五 肽，D错误。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 55 13.(8分)如图甲是血红蛋白的空间结构模式图，其含有两条 肽链、 两条 肽链，共4条链( 肽链和 肽链不同)。图乙表示 肽链一端 的氨基酸排列顺序，请回答下列问题： 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 56 (1)(2分)图乙中①的名称是______，图乙所示的一段肽链由___种氨 基酸脱水缩合而成。 氨基 3 [解析] 图乙中①的名称是氨基； 图乙所示肽链中②④⑥⑧是 基， 其中⑥⑧相同，所以该段肽链 由3种氨基酸脱水缩合而成。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 57 (2)(1分)图甲中某肽链的第40位氨基酸是甲硫氨酸，它的 基是 ，那么它的分子式是___(填字母)。 A. B. C. D. √ [解析] 根据氨基酸的结构通式可 知，当 基是时，氨基 酸的分子式为 ，故选A。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 58 (3)(3分)据图乙可知，这条 肽链至少含有___个游离的羧基，若两 条 肽链完全相同，则一个血红蛋白分子至少含有___个游离的羧基， 至少含有___个游离的氨基。 3 8 6 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 59 [解析] 图乙中一条 肽链中的 基上 至少有2个游离的羧基，在另外一端还 有一个游离的羧基，则至少含3个游离 的羧基，若两条 肽链完全相同，则其至少有6个游离的羧基，两条 肽链至少有2个游离的羧基，则一个血红蛋白分子至少含有8个游离的羧 基；同理，一条 肽链中的 基上至少有1个游离的氨基，在肽链一端 还有1个游离的氨基，则至少含2个游离的氨基，若两条 肽链完全相同， 则其至少有4个游离的氨基，两条 肽链至少有2个游离的氨基，则一个 血红蛋白分子至少含有6个游离的氨基。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 60 [解析] 蛋白质结构的多样性由氨基酸的数目、种 类和排列顺序以及肽链形成的空间结构决定，所 以有一种蛋白质与构成图甲中蛋白质的氨基酸的 种类和数目相同，但功能与图甲中的蛋白质不同，原因可能是氨基酸 的排列顺序和肽链盘曲、折叠的方式及其形成的空间结构不同。 (4)(2分)有一种蛋白质与构成图甲中蛋白质的氨基酸种类、数目相同， 但功能与图甲中的蛋白质不同，原因可能是_____________________ _________________________________________。 氨基酸的排列顺序和肽 链盘曲、折叠的方式及其形成的空间结构不同 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 61 $