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

问题探讨 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。 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？ 组成动物和人体的胶原蛋白是相似的物质。 变为小分子氨基酸才能被吸收 蛋白质由更小分子氨基酸组成。 3.这对你认识蛋白质的化学组成有什么启示？ 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 3 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。 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。 学习目标 头发 1.结构蛋白： 构成细胞和生物体结构的重要物质，称之为结构蛋白。 2.催化作用：绝大多数酶都是蛋白质，例如：胃蛋白酶等消化酶 血红蛋白 3.运输作用： 运输氧气，细胞膜上的载体运输多种物质。 抗原 抗体 4.免疫作用 5.调节作用 黄色细胞分泌胰岛素，调节血糖平衡.胰岛素属于蛋白质类激素。 【活动①】 阅读教材P28，举例说出蛋白质承担的功能。 一、蛋白质的功能 狗 催 运 面 条 图中是一个帅气的小男孩在踢足球，他在踢足球前后的过程中，体内的哪些蛋白质在起作用呢？当他踢球时，手脚的肌肉在起作用运动，这些肌肉蛋白是他强壮身体的标志。头发也是蛋白质，摆动的过程显得那么英姿飒爽。这些蛋白质是构成细胞生物体结构的物质，称为结构蛋白。在小男孩运动前，他通常会吃点高糖高蛋白的食物，高蛋白的食物进入胃中，就会有胃蛋白酶起消化作用，帮助蛋白质更好的分解，反应速度加快，胃蛋白酶的这种作用是起催化作用。 一、蛋白质的功能 结构蛋白 一、蛋白质的功能 催化作用 一、蛋白质的功能 催化作用 一、蛋白质的功能 运输作用 一、蛋白质的功能 免疫作用 抗体 病毒 抗体与抗原（病毒）特异性结合 一、蛋白质的功能 免疫作用 肢端肥大症 巨人症 侏儒症 幼年生长激素分泌不足 幼年生长激素分泌过多 成年生长激素分泌过多 中国何平平 身高74.61厘米 一、蛋白质的功能 调节作用 板书 调节人的生长和发育 12 蛋白质 多肽 氨基酸 胃、胰蛋白酶 肠肽酶 蛋白质的消化过程 思考: 1、组成人体蛋白质的氨基酸有几种？可分为几种类型？（p29-30） 二、蛋白质的基本组成单位——氨基酸（教材P29和P30） 1、种类： 21种。 既可从食物中得到，又可在体内合成。有13种。 (1)必需氨基酸： 体内不能合成，只能在食物中得到,共有8种。(婴儿有9种，多组氨酸)。 (2)非必需氨基酸： 甲(甲硫氨酸)携(缬氨酸)来(赖氨酸)一(异亮氨酸))本(苯丙氨酸)亮(亮氨酸色(色氨酸)书(苏氨酸) 2、分类： C C O OH H H2N H C C O OH H H2N CH CH3 CH3 C C O OH H H2N CH3 C C O OH H H2N CH2 SH 甘氨酸 丙氨酸 缬氨酸 半胱氨酸 观察下列4种氨基酸的结构式，小组讨论回答下列问题： 【探究活动2】 1、氨基酸的主要组成元素有哪些？ 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？ 2、这些氨基酸的结构具有什么共同特点？ 氨基 羧基 R基 H原子 5、尝试写出氨基酸的结构通式？ 胰岛素二硫键示意图 H C R H COOH H2N 3、结构通式 氨基酸的种类是由 基决定的。 R 3、结构特点 R C H C N OH O 氨基 羧基 侧链基团 1、每种氨基酸分子　　　都含有　　　 　 （　　 　） 　和　　　　　 （　　　 　）。 2、且都有一个氨基和一个羧基连接在　 　　　　　上。 至少 一个氨基 —NH2 一个羧基 —COOH 同一个碳原子 中心碳原子 H 判断下列哪些属于组成人体蛋白质的氨基酸 ⇒缺乏羧基(—COOH) ⇒缺乏氨基(—NH2) (2)从位置上看，必须有一个—NH2和一个—COOH连在同一个碳原子上 ⇒氨基与羧基未连接在同一个碳原子上 (1)从数量上看：至少有一个—NH2和一个—COOH， CH2 CH H2N COOH H2N NH2—CH—CH2OH H HOOC—CH—CH3 H C NH2 HOOC H CH2 COOH 判断下列分子是不是构成人体蛋白质的氨基酸？如果是的，R基是什么？ C COOH CH3 HOOC H C NH2 CH3 H2N H C H HOOC H CH2 NH2 CH NH2 HOOC CH NH2 HOOC 1 2 3 5 × × × √ 小试牛刀 C NH2 HOOC H CH2 NH2 4 √ 练习1：如图是四种构成蛋白质的氨基酸的结构式，下列叙述错误的是(　　)。 A.构成下述氨基酸分子的基本元素是C、H、O、N B.下面四种氨基酸的R基依次是—H、—CH3、—CH2OH、—CH2—COOH C.R基中可以有氨基或羧基 D.只要含有氨基和羧基的化合物就是构成蛋白质的氨基酸 D 练习2:关于生物体内氨基酸的叙述正确的是( 　　) A.氨基酸是蛋白质分子的基本单位，由氨基和羧基组成 B.组成人体的氨基酸都能在人体内合成 C.每个氨基酸分子都只含有C、H、O、N四种元素 D.组成蛋白质的氨基酸共有的结构是 D 通过上一节课的学习，我们知道人体中氨基酸有21种，蛋白质有1010-1012种。那么21种氨基酸是如何形成种类繁多的蛋白质的呢？ 脱水缩合 氨基酸： 21种 蛋白质： 1010～1012 C H R1 H2N C O OH H H2O H N C H R2 C O OH H H2O H N C H R3 COOH 肽键 肽键 一个氨基酸分子的羧基(—COOH)和另一 个氨基酸分子的氨基(—NH2)脱去一分子水而连接起来,这种结合方式叫做脱水缩合。形成的这条链叫肽链（二肽、多肽） 三、蛋白质的结构及其多样性 肽键 R2 H N C H R1 C H H2N C O C—OH O = 二肽 三肽 = R2 C H N C H R1 C H H2N C O R3 COOH H N C H O 肽键 肽键 注意： 1、几肽是根据氨基酸的数目命名的，不是肽键数目 2、一条肽链上至少有1个游离的氨基和1个游离的羧基，并分别位于肽链的两端。 双缩脲试剂与蛋白质中的肽键反应形成紫色。 肽键 肽键 肽键 二肽 蛋白质 多肽 氨基酸 脱水缩合 脱水缩合 肽链 呈链状 1条或多条 盘曲折叠 三、蛋白质的结构及其多样性 练习3:缬氨酸的R基为—C3H7，则一分子缬氨酸含有的C、H、O、N原子数依次为 A.2、4、2、1 B.5、11、2、1 C.5、9、4、1 D.5、8、2、1 C3H7 4、丙氨酸的R基为—CH3，谷氨酸的R基为—C3H5O2，它们缩合形成的二肽分子中，C、H、O的原子比例为( 　 ) A.7∶16∶6 B.7∶14∶5 C.8∶12∶5 D.8∶14∶5 D 练习3：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 练习1：某一肽链内共有肽键200个，则脱水缩合形成该肽链的氨基酸的分子数是(　　)。 A．50个 B．200个 C．201个 D．199个 练习2：四个氨基酸分子发生缩合反应形成一个多肽，失去的水分子及形成的肽键的数目分别是：（ ） A.4个,4个 B.3个,3个 C 3个,2个 D 2个,3个 C B C 练习1：根据下列化合物的结构分析回答： (1)该化合物中，①表示__________， 表示_________。 (2)该化合物由________个氨基酸失去_________个水分子而形成，这种反应叫做__________。 (3)该化合物中的氨基酸种类不同，是由__________决定的，其编号是__________。 (4)该化合物由 种氨基酸脱水缩合而成 (5)该化合物称为________，含______个肽键，编号是__________。 氨基 羧基 五 四 脱水缩合 R基团　 ②④⑧⑨ 五肽 四 ③⑤⑦⑩ 四 ⑪ 不同的人表示不同的氨基酸，上台尝试模拟蛋白质结构多样性的原因 三、蛋白质的结构及其多样性 【探究活动3】 过渡：是什么导致蛋白质的种类如此繁多呢？我们来从氨基酸组成蛋白质的过程中寻找答案。 氨基酸层面 氨基酸的种类不同 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 氨基酸的数目不同 氨基酸的排列顺序不同 蛋白质1 蛋白质2 蛋白质4 蛋白质3 蛋白质6 蛋白质5 是什么导致蛋白质的种类如此繁多呢？我们来从氨基酸组成蛋白质的过程中寻找答案。 四、蛋白质分子结构多样性的原因 1、组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序不同 2、组成蛋白质的肽链的盘曲、折叠方式及形成的空间结构不同 与社会的联系 蛋白质变性：在某些物理和化学因素作用下其特定的空间结构遭到破坏，导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象。 高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散、易被蛋白酶水解（易消化） 与社会的联系 蛋白质变性：在某些物理和化学因素作用下其特定的空间结构遭到破坏，导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象。 注意：蛋白质变性不可逆，空间结构改变，肽键一般不断裂。 加热、加酸、加酒精会引起细菌和病毒的蛋白质变性（消毒） 2、民间有一种“吃什么补什么”的说法，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。 发散思维： 3、疫情期间，有人说：酒精可以会引起细菌和病毒的蛋白质变性（消毒），大量喝酒，防控疫情，这一说法符合科学道理吗。 氨基酸的种类和含量 错，吃进去的食物在消化道要被消化成小分子物质才能被小肠上皮细胞吸收。 1、如何评价各种食物中蛋白质成分的营养价值？ 错，酒精进入人体后，经过消化道吸收，胃液稀释和肝脏代谢无法在体内达到消毒的有效浓度。 脱水缩合 多肽 蛋白质 结构多样性 结构蛋白、运输、催化、免疫、调节 组成元素： 氨基酸 组成 功能多样性 决定 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 课堂小结 C、H、O、N、（S） 盘曲 折叠 种类： C H COOH H2N R 必需氨基酸：8种 非必需氨基酸：13种 21种 特点： 至少有一个－NH2和一个－COOH，且都有一个－NH2和一个－COOH连在同一个碳原子上 通式： 组成元素 C、H、O、N（P、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 结构通式： 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种类不同 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=n—m m条肽链构成的蛋白质，至少m个氨基，至少m个羧基 M（pro）=na—（n—m）18 课堂小结 计算 蛋白质1： 蛋白质2： 1、水分子数＝肽键数＝氨基酸数－肽链数 有关蛋白质的计算 2、假设氨基酸的平均相对分子质量为a，由n个氨基酸形成1条肽链，则该多肽的相对分子质量为na－18(n－1)，若形成m条肽链，则该多肽的相对分子质量为na－18(n－m) 拓展： 由12个氨基酸通过脱水缩合形成的下列蛋白质1（由1条肽链组成）和蛋白质2（由2条肽链组成），尝试分别计算他们脱去的水分子数和他们各自的相对分子质量 总结： 变式练习1：现有氨基酸800个，其中氨基总数为810个，羧基总数为808个，则由这些氨基酸合成的含有2条肽链的蛋白质共有肽键、氨基和羧基的数目依次为（ ） A.798、2和2 B.798、12和10 C.799、1和1 D.799、11和9 B 练习1：(2012·广州模拟)现有1000个氨基酸,其中氨基有1020个,羧基有1050个,则由此合成的4条肽链中共有肽键、氨基和羧基的数目是(　    )。 A.996,1016,1046　　 B.996,4,4 C.996,24,54　　 D.996,20,50 C 变式练习2：已知21种氨基酸的平均相对分子质量是128，某蛋白质分子由2条多肽链组成，共有肽键98个，此蛋白质的相对分子质量最接近于(　　) A.12800 B.12544 C.11036 D.12288 C 练习2：某蛋白质分子含a条肽链，有b个氨基酸脱水缩合而成，如果氨基酸的平均相对分子质量是c，则该蛋白质的相对分子质量以及水解时需要的水的相对分子质量分别是:（ ） A.b(c－18)＋18a和18(b－a) B.b(c＋18)＋18a和18(a＋b) C.b(c－18)－18a和18(a－b) D.b(c＋18)－18a和18(b－a) A 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 蛋白质 功能 催化 结构蛋白 运输 调节 免疫 组成 元素 结构多样性的原因 组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序千变万化 组成蛋白质的肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别 决定 第四节：蛋白质是生命活动的主要承担者 板书设计 Lavf60.4.100 Content Adaptive Encoding 3.0 Wxmm_9020230808 Wxmm_9020230808 $