2.4蛋白质是生命活动的主要承担者(1)课件-2026-2027学年高一上学期生物人教版必修1

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？ 这对你认识蛋白质的化学组成有什么启示？ 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。 第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者 学习指引： 1、蛋白质有哪些功能？ 2、蛋白质的基本单位是什么？它有什么特点？ 3、氨基酸的分类。 4、蛋白质多样性的原因？ 5、什么是蛋白质变性？ 6、氨基酸是怎样构成蛋白质的？（难点） 【任务一】：分析与思考相关生物学事实，概述细胞中蛋白质在生命活动中的作用，理解蛋白质是生命活动的主要承担者。（学案P2） 【生物学事实1】蛋白质是生命的物质基础，机体所有重要的组成部分都需要有蛋白质的参与。蛋白质约占人体总质量的18%。人体的每个组织：毛发、皮肤、肌肉、骨骼、内脏、大脑、血液、神经等都是由蛋白质组成。在中国，80 %老年人都可能缺乏蛋白质，一旦缺乏蛋白质，身体就会出现掉头发、指甲断裂、肌肉减少、免疫力低下、水肿甚至脏器功能受损等情况。 参与组成细胞结构 【生物学事实2】人体的消化系统中各类消化腺可以分泌各种消化酶，如蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等蛋白质，它们可以催化相应的物质水解成单体。如淀粉被淀粉酶水解成葡萄糖，脂肪被脂肪酶水解成甘油和脂肪酸，蛋白酶水解蛋白质生成氨基酸。 凝血酶（凝血因子Ⅱ）是人体凝血过程中最重要的酶，通常以酶原的形式存在于血液循环中。在所有的凝血过程当中，无论是外源性凝血途径或者内源性凝血途径，都会激活凝血酶，参与凝血的催化作用。如果体内缺少这种酶类，会造成身体出血时，血液无法凝固而流血不止。 催化作用 【生物学事实3】脊椎动物的红细胞主要由血红蛋白组成，血液的红色是由血红蛋白中血红素铁离子的光谱特性引起的。血红蛋白是一种含有血红素基团的复合金属蛋白，它负责体内超过98 %的氧气输送（剩余的氧气被溶解在血浆当中）。除此之外，还有些蛋白质也具有运输的功能。例如细胞膜上的载体蛋白、通道蛋白可以运输相应的小分子物质进出细胞。 运输作用 【生物学事实4】有些蛋白质能够调节机体的生命活动，例如胰岛素、甲状腺激素等蛋白质类激素。人体胰岛细胞分泌的胰岛素能够调节机体的血糖浓度平衡，防止血糖浓度的升高，降低饭后的血糖浓度。此外，细胞内各种不同的生化反应途径都是由一系列不同的蛋白质组成的，执行着不同的生理生化功能。 【生物学事实5】人体血浆中有丰富的抗体蛋白，所有抗体的化学基础都是免疫球蛋白，这种免疫球蛋白可以帮助人体抵抗病菌和病毒等抗原的侵害，具有免疫功能。 信息传递 免疫功能 【任务二】探究蛋白质结构的基本组成单位——氨基酸的特点。 1、氨基酸的分类？ 参考P30课本【与社会的联系】/学案5P2 21 必须 人体细胞能够合成 对比生物体内组成蛋白质的21种氨基酸，找规律： 【资料2】观察下列几种氨基酸的结构，寻找它们之间有何共同点？其分子结构特点与氨基酸这一名称之间有怎样的关系？各种氨基酸之间的差异主要在于什么的不同？请尝试概括氨基酸的结构通式。 1.氨基酸的结构通式是： ___ ；不同氨基酸之间的区别在于　　　不同。 2.结构特点：每种氨基酸至少有一个____________和一个______________，并且都有一个氨基和一个羧基连在同一个　　　　上。 R基 氨基（—NH2） 羧基（—COOH） 碳原子 评价反馈：判断下列分子是不是构成蛋白质的氨基酸？如果不是，说明原因；如果是，说出R基是什么？ × × × 练一练：教材P32 概念检测3 A H2N— C— C—OH H | O || | H 我们根据氨基酸的结构特点和它的结构通式 14 【任务三】探究氨基酸进入人体细胞后，怎样在核糖体中进行缩合反应生成多肽或肽链结构？ 1.氨基酸的结合方式——脱水缩合 氨基酸→二肽？ C H COOH R2 H N OH H C C H R1 NH2 O H2O 二肽 三、蛋白质的结构层次 H2O H来自_____________ O来自_____________ 羧基和氨基 羧基 多肽的命名？不同氨基酸连接，形成的肽键有差别吗？ 肽键 H2O －C－COOH R3 H － － －N H － H OH － 肽键 ‖ O －C R1 H2N H － － －C －C－C R2 H － － －N H － ‖ O H2O 三肽 以此类推，由多个氨基酸分子缩合而成的化合物，叫多肽。 ……..（四肽） （多肽） 肽链 呈链状 二肽→多肽？ 【任务三】：2、探究氨基酸进入人体细胞后，怎样在核糖体中进行缩合反应生成多肽或肽链结构？ 学案5P3 氨基酸→二肽→三肽→…→多肽 学案5 P2 归纳与概括： 1.一个氨基酸的羧基（-COOH）提供　OH　和另一个氨基酸的氨基（-NH2）提供　H　，结合生成一分子H2O，同时形成了一个　肽键，此化合物称为 二肽。 2.三个氨基酸缩合反应可以生成　2个水分子，形成　2个肽键，此化合物称为三肽；以此类推，由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；n个氨基酸经过缩合反应可生成　n-1个水分子，形成　n-1　个肽键，该多肽称为n肽。 3.多肽通常呈链状，叫作　肽链，由于氨基酸之间能够形成氢键等，从而使得肽链能盘曲折叠，形成具有复杂空间结构。 学案5 P3 例：多肽结构的分析 H N C C N C CO NH CH CH3 H CH3 H O H CH2COOH COOH H （1）该化合物由___个氨基酸，___种氨基酸构成，称为________化合物； （2）形成过程中相对分子质量减少了________。 （3）图中含有____个游离的氨基， ____个游离的羧基。 3 2 三肽 36 1 2 技巧：1、找出肽键和R基； 2、肽键数=脱水数。 -NH2 -COOH C C O OH H N R1 H H C C O OH H N R2 H H C C O OH H N R3 H H + + C C O OH H N R3 H C C O OH H N R1 H H C C O H N R2 H + 2H2O 回答问题：该化合物叫做______， 该化合物至少有_____氨基和_____羧基； 三肽 R上也可能有氨基或羧基 =肽键数 一个 一个 21 111 【任务四】：探究多肽（一级结构）和蛋白质（四级结构）之间的关系。 氨基酸之间脱水缩合形成肽链 一条肽链的特定区域进行有规律的盘曲、折叠 肽链进行进一步盘绕形成一定的空间结构 四条肽链聚集形成复杂空间结构 → → → 氨基酸之间脱水缩合形成的肽链不呈直线，也不在同一个平面上，而是形成更为复杂的空间结构。 例如，血红蛋白是一种由574个氨基酸组成的蛋白质，含四条多肽链。 一级结构 二级结构 三级结构 四级结构 课本P30： 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 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。 24 104 110 【任务四】：探究多肽（一级结构）和蛋白质（四级结构）之间的关系。 图2-12 由氨基酸形成血红蛋白的示意图 脱水缩合 氢键 二硫键 【任务四】：探究多肽（一级结构）和蛋白质（四级结构）之间的关系。 思考并讨论。 1.人体中的蛋白质和食物中的蛋白质是一样的吗？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，又需要经过怎样的过程才能转化为人体的蛋白质？ 已知：氨基酸数（n） ； 氨基酸平均分子相对质量（a） （重点） 一条肽链 m条肽链 环肽 肽键数 脱去水分子数 减轻的质量 多肽相对分子质量 至少含有的氨基或羧基数 H2N—— ——COOH n-1 n-1 18（n–1） na-18(n–1) 1 n-m n-m 18（n–m） na-18(n–m) m n n 18n na-18n 0 106（2023.10。8） 27 【总结】脱水缩合作用的有关计算： ①蛋白质中的肽键数= 氨基酸数- =氨基酸脱水缩合时失去的_____ =蛋白质或多肽水解时消耗的水分子数 ②蛋白质的相对分子质量=氨基酸相对分子质量的总和- 。 肽链数 水分子数 失去水分子的相对 分子质量的总和 =na-18(n–m) 例如某蛋白由n个氨基酸脱水缩合形成m条链组成，氨基酸平均分子质量为a，则该蛋白质的相对分子质量为？ 笔记①②到书本P30空白地方 蛋白质是大分子物质，氨基酸是蛋白质的基本组成单位。若干个氨基酸连接形成肽链，蛋白质有一条或多条肽链。以下图为例，试探究蛋白质的多样性的原因。 【任务五】探究蛋白质结构多样性的原因，进一步理解蛋白质功能多样性 ◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇ ◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎　 （2） 氨基酸种类不同 ◇-◇-◇-◇-◇-◇ ◇-◇-◇-◇ （3） 氨基酸排列顺序不同 ◇-◇-◎-◎- ◇-◇-◎-◎- ◎-◎- ◇-◇ -◎-◇-◇-◎- （4） 肽链的盘曲、折叠方式及其 形成的空间结构不同 （1） 氨基酸数目不同 氨基酸种类不同 氨基酸数目不同 氨基酸排列顺序不同 肽链形成的空间结构不同 蛋白质结构的多样性 蛋白质功能的多样性 决定 学案5 P4 评价反馈：1.人正常红细胞的血红蛋白的空间结构呈球状，红细胞呈两面凹的圆盘状，而如果血红蛋白某一处的谷氨酸被缬氨酸取代，就可能形成异常的血红蛋白。这样的血红蛋白可聚合成纤维状，红细胞就会扭曲成镰刀状，运输氧的能力大为削弱。你如何解释此现象？ 血红蛋白的一个氨基酸发生改变，导致其空间结构发生改变，导致它的功能发生改变。 2.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。为什么吃煮熟的鸡蛋、肉类等易消化？ 经过加热、加酸、加酒精等可以达到消毒、灭菌的目的？ P31最后一段： P32 蛋白质水解：肽键断裂； 蛋白质变性：肽键不变； 双缩脲试剂与肽键发生显色反应， 反应条件要有2个及以上连续的肽键。 练习与应用 一、概念检测 1.判断下列有关蛋白质的表述是否正确。 (1)蛋白质彻底水解的产物是氨基酸。 ( ) (2)氨基酸仅通过脱水缩合的方式就可以形成蛋白质。 ( ) (3)只有细胞内才有蛋白质分布。 ( ) (4)蛋白质的空间结构与其功能密切相关。( ) √ X X √ 书P32 2.质量相等的下列食物中，蛋白质含量最多的是( ) A.烧牛肉 B.烤甘薯 C.馒头 D.米饭 A 练习与应用 一、概念检测 书P32 3.下列物质中，属于构成蛋白质的氨基酸的是 ( ) A 练习与应用 一、概念检测 书P32 4.下列物质中，不属于蛋白质的是( ) A.胰岛素 B. 胆固醇 C.胃蛋白酶 D.抗体 B 练习与应用 一、概念检测 练习与应用 二、拓展应用 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 练习与应用 二、拓展应用 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。 (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? 提示:不能，因为氨基酸的排列顺序决定了脑啡肽的功能，如果氨基酸排列顺序变了，新的物质就不具有脑啡肽的镇痛功能。 练习与应用 二、拓展应用 1.民间有一种“吃什么补什么”的说法，如吃鱼眼能明目，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。 提示: 食物中的蛋白质是大分子有机物，它们都要被消化成细胞可以吸收的小分子物质才能被人体吸收，这些小分子都要在人体细胞内重新合成不同的蛋白质在人体内执行不同的功能 练习与应用 二、拓展应用 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? 提示: 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。 Lavf58.28.100 Lavf58.33.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder r0.2.61(gap_fixed:False) $