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

2.4蛋白质是生命活动的主要承担者 蛋白质是生命活动的主要承担者 病名：镰状细胞贫血 主要症状：贫血，严重时 会死亡 出现时间：20世纪初 常见人群：非洲黑人 镜检对比： 正常红细胞 镰状红细胞 1.红细胞的主要功能是什么？ 2.红细胞形态改变，会影响它的功能吗？ 红细胞的主要功能是运输氧气。 红细胞的结构改变会影响其功能。 红细胞的形态改变和什么有关呢？ 蛋白质是生命活动的主要承担者 探究活动一：观察下列氨基酸结构，回答下列问题。 资料：对患者红细胞的血红蛋白分子的分析研究发现，在组成血红蛋白分子的肽链上，发生了氨基酸的替换，由谷氨酸替换为缬氨酸。 C H C CH2 H2N OH O 谷氨酸 CH2 C OH O C H C H2N OH O CH 缬氨酸 CH3 CH3 1.氨基酸的结构具有什么共同点？ 2.氨基酸的不同点体现在哪里？ 3.总结氨基酸的结构特点？ 书本P29 侧链基团（R基）不同 蛋白质是生命活动的主要承担者 探究活动一：观察下列氨基酸结构，回答下列问题。 6.“氨基酸”这一名词与其分子结构有怎样的对应关系？ 4.写出氨基酸的结构通式？ 代表氨基和羧基。 5.根据氨基酸的结构通式说出氨基酸的组成元素？ C、H、O、N,有些含S 7.阅读教材P30与社会的联系，对组成人体的氨基酸进行分类？ 21种氨基酸 非必需氨基酸（13种）：人体细胞能够合成的 必需氨基酸（8种）：人体细胞不能够合成的 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 “甲携来一本亮色书” 蛋白质是生命活动的主要承担者 探究活动二：探究肽链的形成过程。 资料：正常成人血红蛋白（HbA）由574个氨基酸构成，它包含4条珠蛋白肽链：2条α链和2条β链。这些氨基酸是如何形成肽链的呢?请同学们写出二肽的形成过程。 C H C R1 H2N OH O H C H C R2 N OH O + H H C H C R3 N OH O + H C H C R1 H2N O H C H C R2 N O H C H C R3 N OH O + 2H2O 蛋白质是生命活动的主要承担者 探究活动二：探究肽链的形成过程，回答下列问题。 1.肽链形成的方式？ 2.脱去的水分子中H、O分别来自哪里？ 脱水缩合 H：氨基和羧基 O：羧基 3.规律总结： 三肽：氨基酸数： ；肽键数： ；脱去的水分子数： 四肽：氨基酸数： ；肽键数： ；脱去的水分子数： n肽：氨基酸数： ；肽键数： ；脱去的水分子数： ...... 3 2 1 4 3 2 n n-1 n-1 n个氨基酸形成m条肽链，脱去 分子水，形成 个肽键； n个氨基酸形成1条环肽，脱去 分子水，形成 个肽键； (n-m) (n-m) n n 线性肽链的肽键数=脱去水分子数=氨基酸数-肽链数 环形肽链的肽键数=脱去水分子数=氨基酸数 蛋白质是生命活动的主要承担者 探究活动三：肽链如何形成的蛋白质 阅读教材P31，思考讨论，观察图2-12，讨论并回答下列问题 1.从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次？ 2.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一样吗？ 3.如果用21个不同的字母代表21种氨基酸，若写出由10个氨基酸组成的长链，可以写出多少条互不相同的长链？试着说出蛋白质种类多样性的原因（提示：一个蛋白质分子往往含有成百上千个氨基酸）。 蛋白质是生命活动的主要承担者 探究活动三：肽链如何形成的蛋白质 阅读教材P31，思考讨论，观察图2-12，讨论并回答下列问题 1.从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次？ 氨基酸 二肽 三肽 多肽 盘曲折叠成空间结构 一条多肽链折叠形成蛋白质 几条多肽链折叠形成蛋白质 氨基酸 多肽 蛋白质 脱水缩合 盘曲折叠 蛋白质是生命活动的主要承担者 探究活动三：肽链如何形成的蛋白质 ①由于肽链上不同氨基酸之间还能形成氢键等，从而使得肽链能盘曲、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质分子。 氢键 氢键 蛋白质的二级结构 多肽链是如何形成蛋白质的呢？ 蛋白质是生命活动的主要承担者 探究活动三：肽链如何形成的蛋白质 氢键 氢键 二硫键 离子键 ②多肽链中侧链基团也可以相互作用使肽链进一步盘绕形成蛋白质的三级结构。 多肽链是如何形成蛋白质的呢？ 蛋白质是生命活动的主要承担者 探究活动三：肽链如何形成的蛋白质 多肽链是如何形成蛋白质的呢？ ③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（图 2-11）。这些肽链不呈直线，也不在同一个平面上，而是形成更为复杂的空间结构。 二硫键的形成过程表示为： －SH＋－SH→－S－S－＋2H 蛋白质是生命活动的主要承担者 一级结构 二级结构 三级结构 四级结构 氨基酸在肽链中的排列顺序（包括氨基酸的种类、数量和排列顺序）和方式。 由于肽链内部氢键等存在，造成多肽链本身的折叠和盘绕方式(α-螺旋、β-折叠等）。 具有二级结构的多肽链还可以借助氢键和其他化学键（如离子键、二硫键等）进一步卷曲、折叠形成的更复杂的空间构象。 具有两条或两以上的独立三级结构的多肽链组成的蛋白质，其多肽链间通过次级键相互结合而形成的空间结构。 例如，血红蛋白是一种由 574 个氨基酸组成的蛋白质，含4条多肽链，它的空间结构如图 2-12 所示。 血红蛋白 蛋白质是生命活动的主要承担者 探究活动三：肽链如何形成的蛋白质 阅读教材P31，思考讨论，观察图2-12，讨论并回答下列问题 2.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一样吗？ 食物蛋白 胃、胰、肠蛋白酶 多肽 肠肽酶 氨基酸 吸收 人体内氨基酸 脱水缩合 多肽 盘曲折叠 人体的蛋白质 不一样，其具有完成人体生命活动的结构和功能。 蛋白质是生命活动的主要承担者 探究活动三：肽链如何形成的蛋白质 阅读教材P31，思考讨论，观察图2-12，讨论并回答下列问题 3.如果用21个不同的字母代表21种氨基酸，若写出由10个氨基酸组成的长链，可以写出多少条互不相同的长链？试着说出蛋白质种类多样性的原因（提示：一个蛋白质分子往往含有成百上千个氨基酸） 2110 由n个氨基酸所构成的肽链的种类数是21n种 氨基酸 种类 数量 排列顺序 肽链：空间结构千差万别 结构多样 种类繁多 功能多样 结构决定功能 蛋白质是生命活动的主要承担者 探究活动四：观看微课视频，总结蛋白质的功能。 蛋白质是生命活动的主要承担者 探究活动四：观看微课视频，总结蛋白质的功能。 结构蛋白 调节作用 催化 运输 免疫 蛋白质是生命活动的主要承担者 变性：是由于高温、过酸、过碱、重金属盐等因素导致蛋白质特定空间构象被破坏，肽链变得松散，理化性质改变，蛋白质丧失了生物活性，但是肽键一般不断裂。 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。水解和脱水缩合的过程相反。 盐析：是由溶解度的变化引起的，蛋白质的空间结构没有发生变化。 阅读教材第32页“与社会的联系”拓展，回答相关问题： 蛋白质变性和水解有什么区别？ 蛋白质是生命活动的主要承担者 蛋白质是生命活动的主要承担者 蛋白质的功能： 作为构成细胞和生物体的结构物质、调节、催化、运输、免疫功能 蛋白质的结构： 基本组成单位：氨基酸 结构通式 结构特点 种类 蛋白质的结构层次 蛋白质多样性的原因 课堂小测 1.下列物质中，构成蛋白质的氨基酸（ ） B． C． D． A． CH2 NH2 COOH CH2 NH2 CH2OH CH NH2 COOH （CH2）2 NH2 CH HOOC COOH CH2 COOH A 课堂小测 2.某种脑啡肽具有镇痛作用，可以作为药物来使用，它的基本组成单位是氨基酸。下面是该脑啡肽的结构式。 回答下列问题。 (1)构成一个脑啡肽的氨基酸数目是 ；有 种氨基酸参与了脱水缩合反应；生成的水分子数目是 。 (2)请在图中标出其中的一个肽键。 5 4 4 肽键 课堂小测 (3)如果上图中的氨基酸顺序发生了改变,它还会具有脑啡肽的功能吗?为什么? 不具有，因为氨基酸的排列顺序决定了脑啡肽的功能，如果氨基酸的排列顺序变了，新的物质就不再具有脑啡肽的镇痛功能。 3.在评价各种食物中蛋白质成分的营养价值时，人们格外注重其中必需氨基酸的种类和含量。这是为什么? 必需氨基酸是人体细胞不能合成的氨基酸，必须从食物中获得，因此在评价各种食物中蛋白质成分的营养价值时，人们注重其中必需氨基酸的种类和含量。 Lavf60.16.100 Lavf60.16.100 $