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

人教版 高中生物学必修一《分子与细胞》 第2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 课后作业:《同步解析与测评》新知导学、辨正误、合作探究、对点训练 周末作业:《课后达标检测6》1、3、4、6、9、10、12、13 分析资料，提出问题 生物荧光标记技术以绿色荧光蛋白为工具，应用于秀丽隐杆线虫等生物，用于研究基因表达、蛋白质定位和细胞动态。绿色荧光蛋白能发出绿色荧光，是因为内部存在一个由“丝氨酸-酪氨酸-甘氨酸”构成的能吸收蓝光或紫外光、发射绿光的发色团。 自然界蛋白质很多，除绿色荧光蛋白发荧光外，不同种类蛋白质还有哪些功能？ 绿色荧光蛋白 秀丽隐杆线虫 果蝇和家兔 拟南芥 实验鼠和斑马鱼 结构 调节 免疫 运输 催化 作为构成细胞和生物体结构的重要物质，如肌纤维、毛发等。 调节机体的生命活动，如蛋白类激素。 绝大多数酶都是蛋白质，如蛋白酶。 有些蛋白质具有运输功能，如血红蛋白。 部分蛋白质具有免疫功能，如抗体。 蛋白质在结构、调节、催化、运输和免疫等方面发挥重要作用。说明蛋白质是生命活动的主要承担者。 学习任务——观察教材图2-8，列举蛋白质功能 分析资料，提出问题 构成发光基团的丝氨酸、酪氨酸、甘氨酸等称为氨基酸，这些氨基酸有着怎样的分子结构和特征？氨基酸如何连接形成“发光基团”，进而形成绿色荧光蛋白？ 生物荧光标记技术以绿色荧光蛋白为工具，应用于秀丽隐杆线虫等生物，用于研究基因表达、蛋白质定位和细胞动态。绿色荧光蛋白能发出绿色荧光，是因为内部存在一个由“丝氨酸-酪氨酸-甘氨酸”构成的能吸收蓝光或紫外光、发射绿光的发色团。 绿色荧光蛋白 秀丽隐杆线虫 果蝇和家兔 拟南芥 实验鼠和斑马鱼 蛋白质分子式 分子量 人血红蛋白C3032H4816O812N780S8Fe4 64500 牛胰岛素C254H377O75N65S6 5733 人胰岛素C257H383N65O77S6 5808 牛奶乳蛋白C1642H2652N420O492S12 36684 甲硫氨酸C5H11O2NS 149 蛋白质分子式 分子量 氨基酸分子式 分子量 人血红蛋白C3032H4816O812N780S8Fe4 64500 甘氨酸C2H5NO2 75 牛胰岛素C254H377O75N65S6 5733 缬氨酸C5H11NO2 117 人胰岛素C257H383N65O77S6 5808 丙氨酸C3H7NO2 89 牛奶乳蛋白C1642H2652N420O492S12 36684 甲硫氨酸C5H11O2NS 149 学习任务——阅读教材第29~30页，归纳氨基酸的元素组成、结构特点 氨基酸 蛋白质 水解(蛋白酶) 蛋白质属于生物大分子（多糖也属于大分子）。 人体消化道中含有蛋白酶，能水解蛋白质，需要发挥生理作用的蛋白质不能口服。 氨基酸是组成蛋白质的基本单位。 氨基酸是组成蛋白质的基本单位。 元素组成：C、H 、O 、N、有些含有S（甲硫氨酸C5H11O2NS） 分类：组成人体蛋白质的氨基酸有21种。 (1)必需氨基酸：人体细胞不能合成，必须从外界环境中获取。 (2)非必需氨基酸：人体细胞能够合成(葡萄糖转化)。 结构特点：(1)氨基酸性质取决于R基。R基可能含有氨基或羧基(谷氨酸，R基−CH2​−CH2​−COOH) 。(2)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中心碳原子上。 NH2 氨基 羧基 COOH 学习任务——阅读教材第29~30页，归纳氨基酸的元素组成、结构特点 知识应用 1.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 2.下列物质中，属于构成蛋白质的氨基酸的是(　　) A.NH2—CH2—COOH B.NH2—CH2—CH2OH C. NH2—CH—(CH2)2—COOH D. HOOC—CH—CH2—COOH NH2 COOH 学习任务——阅读教材第30~31页，分析氨基酸脱水缩合过程 据图分析，脱水缩合过程水中氢、氧元素来源及R基是否参与脱水缩合过程。 3个氨基酸脱水缩合形成几肽(1条链状肽) ？含几个肽键？脱去几分子水？ 肽键数=脱水数 =氨基酸数-肽链数 H2N H C COOH H 甘氨酸 CH2OH H2N C COOH H 丝氨酸 CH2−C6H4−OH H2N C COOH H 酪氨酸 将图中丝氨酸、酪氨酸、甘氨酸连接，形成“丝氨酸-酪氨酸-甘氨酸”绿色发光基团 脱水缩合 二肽(1条链状肽) 肽键 氨基 羧基 3.(25-26贵州安顺期末)研究发现，在动物细胞的脂肪滴表面存在一类嵌入膜结构的蛋白质——脂滴包被蛋白。这些蛋白质能精密调控脂肪的储存与分解，其功能异常可能引发肥胖、糖尿病等疾病。下列叙述错误的是(　　) A.组成脂肪滴的化学元素是C、H、O B.脂滴包被蛋白是细胞中良好的储能物质 C.脂滴包被蛋白的合成过程有水的生成 D.研究该蛋白的功能可为肥胖症治疗提供新的思路 知识应用 细胞中良好的储能物质是脂肪 4.(25-26贵州贵阳期末)催产素是由8种氨基酸形成的蛋白质，在分娩过程中具有促进子宫收缩的功能。下列叙述错误的是(　　) A.组成催产素的8种氨基酸的区别在于R基的不同 B.组成催产素的氨基酸之间通过脱水缩合形成肽键 C.为了辅助分娩，孕妇可以口服催产素促进子宫收缩 D.催产素的作用体现了蛋白质具有调节生命活动的功能 知识应用 催产素是蛋白类激素，人体消化道含有能水解蛋白质的蛋白酶，会破坏蛋白质的结构，使其失去生理功能，故催产素不能口服。 知识应用 5.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。 (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？ 氨基酸数=R基数量 氨基酸种类=R基种类 脱水数=氨基酸数-肽链数 R1 R2 R2 R3 R4 5 4 4 学习任务——阅读教材第30~31页，分析氨基酸脱水缩合过程 模拟丝氨酸、酪氨酸、甘氨酸脱水缩合的过程 H2N H C COOH H 甘氨酸 CH2OH H2N C COOH H 丝氨酸 CH2−C6H4−OH H2N C COOH H 酪氨酸 3种氨基酸可以重复使用，可形成多少种三肽？ 20种（改变氨基酸种类）常见的组成蛋白质的氨基酸能形成多少种三肽？ 20种氨基酸组成含1000个（改变氨基酸数目）氨基酸的蛋白质，有多少种可能？ 3种氨基酸不可以重复使用（改变排列顺序），可形成多少种三肽？ 3种氨基酸可以重复使用，可形成多少种三肽？ 20种（改变氨基酸种类）常见的组成蛋白质的氨基酸能形成多少种三肽？ 20种氨基酸组成含1000个（改变氨基酸数目）氨基酸的蛋白质，有多少种可能？ 3种氨基酸不可以重复使用（改变排列顺序），可形成多少种三肽？ 学习任务——阅读教材第30~31页，分析氨基酸脱水缩合过程 模拟丝氨酸、酪氨酸、甘氨酸脱水缩合的过程 HOOC— —NH2 —COOH H2N— H2N— H2N— —COOH —COOH HOOC— —NH2 HOOC— —NH2 3×3×3=27 3×2×1=6 20×20×20=203 201000 结论：参与脱水缩合的氨基酸种类、数目、排列顺序不同，形成的肽链不同 H2N H C COOH H 甘氨酸 CH2OH H2N C COOH H 丝氨酸 CH2−C6H4−OH H2N C COOH H 酪氨酸 H2N H C C H O CH2OH N C C H H CH2−C6H4−OH N C COOH H H O 氢键 结论：相同肽链盘曲、折叠方式不同，会形成空间结构不同的蛋白质分子。 折叠 盘曲 学习任务——阅读教材第30~31页，分析氨基酸脱水缩合过程 血红蛋白含有4条肽链 牛胰岛素含有2条肽链 结论：特定的R基(含巯基—SH)间形成二硫键等，将多条肽链结合起来，形成复杂的空间结构。 学习任务——阅读教材第30~31页，分析氨基酸脱水缩合过程 学习任务——阅读教材第30~31页，分析氨基酸脱水缩合过程 每一种蛋白质都有独特的空间结构，与它所承担功能相适应。 蛋白质具有结构多样性→蛋白质具有功能多样性。 蛋白质结构多样性直接原因：(1)氨基酸的种类、数目、排列顺序多样。(2)肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别。 肽键 氢键等 二硫键等 氢键等 分析资料，提出问题 高温加热荧光消失。绿色荧光蛋白发生了什么变化？变化机理在生活中有哪些应用？ 生物荧光标记技术以绿色荧光蛋白为工具，应用于秀丽隐杆线虫等生物，用于研究基因表达、蛋白质定位和细胞动态。绿色荧光蛋白能发出绿色荧光，是因为内部存在一个由“丝氨酸-酪氨酸-甘氨酸”构成的能吸收蓝光或紫外光、发射绿光的发色团。 绿色荧光蛋白 秀丽隐杆线虫 果蝇和家兔 拟南芥 实验鼠和斑马鱼 学习任务——阅读教材第32页，归纳蛋白质变性条件、本质及生活应用 特定三维空间结构(蛋白质构象) 特定生物学功能 决定 空间结构被破坏 生物学功能丧失 变性 肽键 氢键等 二硫键等 氢键等 蛋白质在某些物理或化学因素作用下，其特定的空间构象被破坏，从而导致其理化性质改变和生物活性丧失的现象。 高温加热、过酸、过碱、有机溶剂、酒精、重金属盐破坏维持空间构象的氢键和部分二硫键等，使蛋白质变性，变性通常不可逆。 肽键 氢键等 二硫键等 氢键等 学习任务——阅读教材第32页，归纳蛋白质变性条件、本质及生活应用 脱水缩合 水解 (水解酶) 据图分析，鸡蛋、肉类经煮熟后更容易在人体消化道消化吸收，请做出合理的解释。 高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，肽键暴露，容易被蛋白酶水解。 双缩脲反应鉴定蛋白质的机理：碱性条件下，Cu²⁺与蛋白质中两个以上肽键的氮原子配位（即三肽或三肽以上肽链），形成紫色络合物。 蛋白质变性后，能否与双缩脲试剂形成紫色？说明理由。 蛋白质彻底水解后，能否与双缩脲试剂形成紫色？说明理由。 学习任务——阅读教材第32页，归纳蛋白质变性条件、本质及生活应用 能 不能 知识应用 6.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。（ ） 对 肽链内部或肽链之间形成氢键或二硫键，形成空间结构。 错 错 对 有些蛋白质分布于细胞外，如蛋白酶、淀粉酶等 7.(25-26贵州毕节期末)胰岛素是胰岛B细胞分泌的一种蛋白质类激素，图表示一分子的胰岛素原切去C肽（图中箭头表示切点)转变成一分子胰岛素（图中数字表示切去C肽后氨基酸的序号)。据图回答下列问题：[注：—S—S—(二硫键)是由2个—SH脱去2个H形成] (1)胰岛素的基本组成单位是________，其 结构通式是___________，丙氨酸分子式为 C3H7O2N，其R基可表示为________。 (2)胰岛素原切去C肽后产生一分子胰岛素，该过程至少需要消耗____分子水。胰岛素中含有____个肽键，至少含有__个游离氨基和__个游离羧基。 (3)胰岛素与血红蛋白结构不同的直接原因是________________________________。 知识应用 氨基酸 略 —CH3 2 49 2 2 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不同 $