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

记忆背诵 1.“细胞通过分裂产生新细胞”是对细胞学说的补充和修正。 2.病毒是生物是因为可以繁殖后代，但没有细胞结构，必须依靠活细胞才能生存，不是生命系统，因此不能用培养基培养，只能用活细胞培养。 3.蓝细菌（无叶绿体）、藻类、植物都含有叶绿素，是能进行光合作用的自养型生物。 4.水和无机盐不是能源物质，均不能为生命活动提供能量。 5.种子萌发过程，细胞代谢增强，自由水与结合水比值上升；种子成熟过程或休眠状态，细胞代谢减弱，自由水与结合水比值下降有利于种子的储藏。结合水中的氢键比自由水中的氢键更稳定。 6.冬天植物体内自由水比例降低，结合水比例上升，避免气温下降时自由水过多导致结冰而损害自身。 7.黑暗条件下，油料种子萌发初期干重增加是因为脂肪转化为糖类，糖类中的O元素含量较高，增加了氧元素含量，之后干重下降是因为植物呼吸作用消耗有机物，若要使萌发种子（含幼苗）的干重增加，必须提供适当的光照和所需矿物质元素。 8.矿物质元素溶解在水中才能被植物吸收（灌溉浇水） 9.小麦、大米等种子萌发成幼苗鲜重增加是因为萌发过程中种子大量吸收水分，且幼苗·长出叶片后，光合作用合成的有机物量多于呼吸作用消耗的有机物量，有机物积累。 10.验证实验的结论只有1种，探究实验的结论是不确定的。 第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者 1.蛋白质结构多样性的原因及蛋白质的功能， 2.明确氨基酸是组成蛋白质的基本单位、结构特点和结构通式。 3.理解氨基酸分子脱水缩合形成多肽的过程。 4.掌握氨基酸以及蛋白质的相关计算。 认识蛋白质 细胞中的遗传信息，往往要表达成蛋白质才能起作用，蛋白质是生命活动的主要承担者。 【活动1】阅读教材28页图2-8的内容，说出蛋白质的主要功能有哪些？ 一、蛋白质的功能 ⑤信息传递 （调节） 记忆口诀： 狗（构）催运面（免）条（调） 练习： 1.蛋白质具有催化、免疫、遗传、调节等各种功能(　　) 2.蛋白质是目前已知的结构最复杂、功能最多样的分子(　　) × √ 3.下列哪项不是蛋白质在人体内的生理功能(　　) A．生物体和细胞的“建筑”材 B．酶的主要成分 C．组织修复的原料 D．能量的主要来源 4.p28问题探讨（类比多糖引出“氨基酸”P29） D 二、蛋白质的基本组成单位-----氨基酸 观察上图思考、讨论以下问题（2min）： 1.氨基酸的组成元素有哪些？这些氨基酸的结构具有什么共同的特点? 2.不同氨基酸分子的区别（不同点）在哪里？ 3.尝试总结氨基酸的结构特点。写出氨基酸的结构通式； 相对分子质量最小的氨基酸 7 COOH NH2 H R 特点：①至少都含有一个氨基和一个羧基， ②并且都有一个氨基和一个羧基连接在同个碳原子上 1.氨基酸的结构通式 1.氨基酸这一名词与其分子结构有对应关系吗？ 练：判断下列分子是不是组成蛋白质的氨基酸？如果是的话，R基是？ 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 × × × √ √ CH2 H2N COOH CH2 CH2OH CH2 H2N COOH CH2 H2N CH H2N COOH COOH CH2 CH COOH CH3 HOOC CH NH2 HOOC CH2 NH2 CH NH2 CH3 H2N CH NH2 HOOC CH NH2 HOOC √ √ √ √ × × × × 10 1.氨基酸的元素组成一定含有C、H、O、N，有的还含S，S元素在氨基酸的哪个结构中？ 2.氨基酸中只能有一个氨基和一个羧基吗？若某氨基酸有四个羧基，如何分布？ 3.谁决定了氨基酸中的氨基和羧基数目？ 4.谁决定了氨基酸的种类和理化性质？ 5.不考虑R基，每个氨基酸中C 、H、 O、 N的个数分别是？ 思考讨论 R基中 R基中 R基+C2H4O2N 在构成蛋白质的氨基酸中，酪氨酸是几乎不溶于水的，而精氨酸却易溶于水，这种差异的产生取决于(　) A．两者的R基组成不同　 B．酪氨酸的氨基多 C．两者的结构完全不同 D．精氨酸的羧基多 已知苯丙氨酸的分子式是C9H11O2N，那么该氨基酸的R基是 (　　) A．—C7H7O B．—C7H7 C．—C7H7N D．—C7H7NO A B R基+C2H4O2N 请写出苯丙氨酸的结构式： 1、组成元素： 2、基本单位： (单体) 种类： 结构通式： 结构特点： 主要是C、H、O、N，（S） 有21种 P32评价蛋白质营养价值主要依据其必需氨基酸的种类和含量 R 小结： 13 氨基酸：21种 蛋白质： 1010～1012种 结合教材P30内容完成探究过程2min： 1.什么叫脱水缩合?参与化学反应的结构是什么? 2.脱掉的水分子中的氢和氧分别来自什么基团?将氨基和羧基剩余部分连接起来的化学键叫什么? 3.两个氨基酸形成化合物叫什么?该化合物还有氨基、羧基吗?如果有位于哪里? 三、蛋白质结构及其多样性 H2O C H R1 NH2 OH C O C H COOH R2 H N H 肽键 1.脱水缩合过程 多肽 2.脱去水分子中氢和氧分别来自什么基团?将氨基和羧基剩余部分连接起来的化学键叫? 3.两个氨基酸形成化合物叫什么?该化合物还有氨基、羧基吗?如果有位于哪里? 过程总结 ①脱水缩合产生的H2O中的H来自于________________和______________， 而O则只来自于_________________。 ②一条肽链上至少有_____游离的氨基和______游离的羧基，并分别位于肽链的两端。 ③R基中的—NH2或—COOH一般不参与肽键的形成，故多余的—NH2或—COOH位于_______中。 -COOH(羧基） —NH2（氨基） -COOH(羧基） 1 1 R基 阅读教材P30，明确：脱水缩合、肽键、肽、肽链的概念。 肽链：多肽所呈的链状结构叫做肽链 肽：脱水缩合所形成的化合物。几肽以组成的氨基酸数来命名，由几个氨基酸构成，就称为几肽。如二肽，三肽，多肽 标出图中的肽键，这条肽链有几个游离的氨基和羧基？位置在哪里？ 【检测】下图为脑啡肽的结构简式，据图回答： （1）构成一个脑啡肽的氨基酸数目是 ；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 (3)脑啡肽中有 个游离的氨基和 个游离的羧基。 1 1 5 思：氨基酸脱水缩合形成的多肽链是否就是蛋白质分子？具有一定功能的蛋白质具备什么？如何形成的？ 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 肽链之间和肽链内部可通过二硫键相连接 ----二硫键 4 肽链连接方式 区分各类肽键、二硫键、氢键（分子之间的相互作用力，不是化学键） 肠肽酶 盘曲折叠 蛋白质 多肽 氨基酸 胃蛋白酶 胰蛋白酶 二肽 三肽...多肽 蛋白质 脱水缩合 脱水缩合 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？ 初步水解 彻底水解 思考讨论2 蛋白质的结构及其多样性 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 缺铁？ 3.蛋白质结构多样性的原因 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 四、蛋白质的相关计算 题型一　蛋白质的氨基酸数、肽链数、肽键数和脱去水分子数的关系 肽链 氨基酸数 肽链数 肽键数 脱去水分子数 2 3 5 1 1 2 1 2 3 1 2 3 n m n-m n-m 合成肽链后减少的相对分子质量 18 2*18 （n-1）*18 1 …… n-1 n-1 （5-2）*18 …… n （n-m）*18 （1）链式结构：肽键数＝脱去水分子数＝氨基酸数-肽链数 肽键数 = 氨基酸数 = 脱去的水分子数 （可看作环肽的肽链数为0） 若多肽不是链状，而是环状呢？ 如m个氨基酸构成一个环状多肽，有____个肽键。 m 15个氨基酸组成的环状多肽 环状结构：肽键数＝脱去水分子数＝氨基酸数 思：已知某蛋白的一条肽链含有146个肽键，组成该条肽链的氨基酸分子数和它们在缩合过程中至少生成的水分子数分别是？ 某种蛋白质是由10个氨基酸脱水缩合形成的1条多肽链构成的，若每个氨基酸分子质量平均是120，则该蛋白质的相对分子量是？ 公式2：蛋白质分子量 ＝氨基酸分子总质量 — 脱去的水的 分子总质量 ＝120×10 (10-1) ×18 — 假设有n个氨基酸形成m条肽链，每个氨基酸的平均相对分子质量为a，那么由此形成的蛋白质的相对分子质量为 - 二硫键数×2 肽链数 氨基酸数 肽键数 脱去水分子数 多肽链相对分子质量 1 m n m 1.m个氨基酸形成多肽（氨基酸平均分子质量为a） m-1 m-1 am-18(m-1) m-n m-n am-18(m-n) ☆在计算相对分子质量时，有时还要考虑其他化学变化过程，如每形成一个二硫键，要脱去两个H 蛋白质相对分子质量=am-18(m-n)－二硫键(—S—S—)个数×2 归纳总结：蛋白质合成过程中的相关计算（不考虑环状肽） 链状：脱水数 =肽键数=氨基酸数-1 环状：脱水数目=肽键数目=氨基酸数目 28 例题1：胰岛素含有A、B两条多肽链，A链有21 个氨基酸，B链有30个氨基酸，—S—S—是由两个—SH脱去两个H形成的。回答下列问题： (1)胰岛素分子中肽键的数目是_____；形成胰岛素时产生______分子水。 (2)该胰岛素分子中含有氨基个数是________个 (3)已知21种氨基酸平均相对分子质量为128，则胰岛素的相对分子质量约为__________ 49 49 至少2 128×51 - 49×18- 3×2 思1：不考虑R基，1条肽链上有多少个游离的氨基和羧基？2条肽链呢？m条肽链呢？若考虑R基呢？ 至少含有的游离氨基或羧基数＝肽链数 题型二　游离的氨基、羧基总数计算 蛋白质中游离氨基或羧基数＝肽链数+R基上氨基或羧基数 环状肽中含有的游离的氨基或羧基数如何计算？ 思2：在1条肽链中，哪些部位一定含有N原子或O原子？哪些部位可能含有N原子或O原子？ 肽键附近、肽链首(尾)端的氨基一定含有N原子。 肽键附近、肽链首(尾)端的羧基一定含有O原子。 题型四　蛋白质中N、O原子数的计算 N原子数=肽键数+肽链数+R基上的N原子数 O原子数=肽键数+2×肽链数+R基上的O原子数 1.某一条多肽链中共有肽键151个，则此分子中—NH2和—COOH的数目至少有（ ） A.152；152 　B.151; 151 C. 1；1 D.2；2 C 3.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 2.现有氨基酸500个，其中氨基总数为510个，羧基总数为508个，则由这些氨基酸合成的含有2条肽链的蛋白质氨基和羧基的数目依次分别为（ ） B A. 2 和 2 C. 10 和 8 B. 12 和 10 D. 11 和 9 4.已知胰岛素由2条肽链，51个氨基酸组成。 该蛋白质至少含有O原子______个，至少含有N原子_______个。 53 51 3 2 1 (3×2×1＝6种) 5.氨基酸的排列与多肽的种类 假若有A、B、C三种氨基酸，由这三种氨基酸组成多肽的情况可分如下两种情形进行分析： ① A、B、C三种氨基酸，且每种氨基酸只有一个情况下，形成三肽的种类： 3 3 3 (33＝27种) ② A、B、C三种氨基酸，每种氨基酸数目无限情况下，可形成三肽的种类： 练习：如果有足量的三种氨基酸，分别为甲、乙、 丙，则它们形成的三肽种类有几种？包含三种氨基酸的三肽种类最多有几种?（ ） A.9种，9种 B.6种，3种 C.27种，6种 D.3种，3种 C ③ 假若有n种氨基酸最多能形成多少种 m 肽？ nm 1. 二硫键“—S—S—”是蛋白质中连接两条肽链之间的一种化学键。如图是由280个氨基酸组成的某蛋白质的结构图，下列相关叙述正确的是 A．该蛋白质至少有两个羧基 B．该蛋白质完全水解需要277个水分子 C．该蛋白质的功能由氨基酸的数量、种类、 排列顺序三方面决定 D．该蛋白质至少含有280个氨基 A 2. 某三十九肽中共有丙氨酸4个，现去掉其中的丙氨酸得到4条长短不等的多肽（如图），这些多肽中肽键总数为（ ） A．31 B．32 C．34 D．35 3.据图判断下列相关的叙述，错误的是（    ） A．形成该蛋白质时共脱掉125个水分子 B．该蛋白质含有两条肽链 C．该蛋白质的R基中共含15个氨基 D．该蛋白质脱水缩合形成的化学键是肽键 A 4.右图是由28个氨基酸脱水缩合形成的多肽，该多肽有几条链？脱去几个水？形成几个肽键？ $