資源簡介

(共32張PPT)
第4節
蛋白質是生命活動的主要承擔者
人教版2019
一年級上
新知導入
提問：組成細胞的哪種有機化合物含量最高？
蛋白質
再問：如何理解蛋白質是生命活動的承擔者？
是細胞中有機物含量最多的，是目前已知的結構最復雜、功能最多樣的分子。細胞核中的遺傳信息，往往要表達成蛋白質才能起作用。
新知講解
一、蛋白質的功能
二、蛋白質的基本組成單位---氨基酸
三、蛋白質的結構及其多樣性
四、蛋白質相關的計算
結構蛋白
催化作用
運輸作用
調節作用
免疫作用
新知講解
一、蛋白質的功能
功能
實例
肌肉、頭發、羽毛、蛛絲等
細胞中絕大多數酶
血紅蛋白
胰島素
抗體
參與組成細胞結構
(結構蛋白)
催化
運輸
調節(信息傳遞)
免疫(防御)
一、蛋白質的功能
新知講解
1.為什么這種縫合線可以被人體組織吸收？
2.這種縫合線發生什么樣的化學變化才能被吸收？這對你認識蛋白質的化學組成有什么啟示
1.因為組成動物和人體的膠原蛋白是相似的物質。
2.這種手術縫合線要變為小分子物質才能被吸收，初中學習過食物中的蛋白質要分解為氨基酸才能被吸收，因此說蛋白質在化學組成上應該可以分解為更小的分子。
問題探討
新知講解
二、蛋白質的基本組成單位-氨基酸
1.種類：組成人體蛋白質的氨基酸有21種。
非必需氨基酸：人體細胞可以合成的（13種）
必需氨基酸：人體細胞不能合成（8種）
甲硫氨酸、纈氨酸、賴氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、色氨酸、蘇氨酸
2.氨基酸的結構
思考與討論
1.氨基酸的結構的共同點？
2.”氨基酸”與其分子結構有怎樣的對應關系？
新知講解
新知講解
每種氨基酸至少有一個氨基(-NH2)和一個羧基(-COOH)，并且氨基和羧基連在同一個碳原子上。
這個碳原子還連接一個氫原子和一個側鏈基團（R表示）
氨基酸之間的區別在于R基不同。
你能寫出組成蛋白質的氨基酸的結構通式嗎？
C
R
C
H2N
OH
O
H
氨基
羧基
側鏈基團
新知講解
COOH
—C—
H
H2N
CH3
①
—C—
—C
H2N
COOH
H
H
CH3
CH3
②
—C——
③
H2N
COOH
H
—C—
H
CH3
CH3
下面屬于氨基酸的是________
①
③
NH2
—C—
H
H2N
CH3
④
氨基酸是怎樣連接形成蛋白質的呢？
新知講解
C
H
COOH
R1
C
H
NH2
COOH
R2
NH2
C
O
H
N
H
OH
新知講解
三、蛋白質的結構及其多樣性
氨基酸的結合方式？
C
H
R1
NH2
OH
C
O
H2O
C
H
COOH
R2
H
N
H
新知講解
1.蛋白質的結構形成
C
H
R1
NH2
C
O
C
H
COOH
R2
H
N
H2O
二肽
肽鍵
脫水縮合
新知講解
1.蛋白質的結構形成
肽鍵
C
H
COOH
R2
H
N
OH
H
C
C
H
R1
NH2
C
O
C
H
R2
H
N
O
二肽
H2O
H2O
新知講解
1.蛋白質的結構形成
C
C
H
R1
NH2
C
O
C
H
R2
H
N
O
肽鍵
二肽
C
H
COOH
R2
H
N
H2O
肽鍵
三肽
H2O
新知講解
1.蛋白質的結構形成
三肽再形成四肽……乃至多肽（一級結構）
新知講解
1.蛋白質的結構形成
多肽鏈中不相鄰的氨基酸之間常常會規則性的形成氫鍵
多肽鏈有規律的盤曲、
折疊（二級結構）
新知講解
1.蛋白質的結構形成
多肽鏈中側鏈基團相互作用使肽鏈具有一定的空間結構
多肽鏈進一步盤繞形成一定的空間結構（三級結構）
新知講解
1.蛋白質的結構形成
有些蛋白質含有多條多肽鏈，不同肽鏈之間依靠一定的作用維系在一起。圖示胰島素的兩條肽鏈通過二硫鍵維系在一起。
多條肽鏈之間相互連接（四級結構）
新知講解
1.蛋白質的結構形成
2.蛋白質種類多樣性的原因
①氨基酸種類不同，肽鏈結構不同。
◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇
◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎
②氨基酸數目不同，肽鏈結構不同。
-◇-◇-◇-◇-◇
◇-◇-◇-◇
③氨基酸排列順序不同，肽鏈結構不同。
◇-◇-◎-◎-
◇-◇-◎-◎-
◇-◇
◎-◇-◇-◎-
④肽鏈盤曲折疊的方式不同，蛋白質種類不同(肽鏈的數量以及空間結構)。
新知講解
新知講解
正常紅細胞是兩面凹的圓盤狀
由纖維狀連接的血紅蛋白組成的紅細胞就會扭曲成鐮刀狀。
鐮狀細胞貧血患者的血紅蛋白運輸氧的能力會大為削弱
正常血紅蛋白質形成的四聚體接近于球狀
異常血紅蛋白質會相互連接成纖維狀
新知講解
結構決定功能
聚焦蛋白質變性
1.概念：
蛋白質在某些物理和化學因素作用下其特定的空間構象（空間結構）被破壞，從而導致其理化性質的改變和生物活性喪失的現象。
2.變性因素
①物理因素：加熱、紫外線、劇烈震蕩或攪拌等
②化學因素：強酸、強堿、重金屬等
3.應用
經過加熱（高溫）、加酸、加酒精等引起細菌和病毒的蛋白質變性，可以達到消毒、滅菌的目的。
新知講解
1.肽鍵數＝
＝脫去的水分子數
氨基酸數－肽鏈數
3.至少含有的氨基或羧基數
=
肽鏈數
2.蛋白質相對質量分數＝
氨基酸平均相對分子質量
×氨基酸數－18×脫水數
新知講解
四、蛋白質相關的計算
1條肽鏈
m條肽鏈
氨基酸數
肽鍵數
脫去水分子數
氨基酸平均相對分子質量
蛋白質
相對分子質量
氨基數目
羧基數目
n
n
n-1
n-m
n-1
n-m
a
a
an-18(n-1)
an-18(n-m)
至少1個
至少m個
至少1個
至少m個
新知講解
1、分子式為C63H103O65N17S2的多肽化合物，通常情況下，最多含有多少個肽鍵（
）
A、63
B、62
C、17
D、16
C
2、如果有足量的3種氨基酸，分別為甲、乙、丙，則它們能形成的三肽種類以及包含3種氨基酸的三肽種類最多分別為：（
）
A、9種、9種
B、6種、3種
C、27種、6種
D、29種、3種
A
課堂練習
3、下列關于氨基酸的敘述,錯誤的是
(　　)
A、甲硫氨酸的R基是—CH2—CH2—S—CH3,則它的分子式是C5H11O2NS
B、酪氨酸幾乎不溶于水,而精氨酸易溶于水,這種差異是由R基的不同引起的
C、有些氨基酸不能在人體細胞中合成
D、非必需氨基酸是人體不需要的氨基酸
課堂練習
D
課堂總結
氨基酸
→
元素C
H
O
N
(S)
↓
二肽
↓
多肽鏈
蛋白質
→
1.重要的結構物質
2.催化
3.調節
4.運輸
5.免疫等
脫水縮合
↓
功能
形成肽鍵，-CO-NH-，肽鏈盤曲折疊形成有一定空間結構的蛋白質
板書設計
一、蛋白質的功能
結構物質
催化
調節
運輸
免疫
二、蛋白質的組成單位
氨基酸的種類（必需和非必需氨基酸）
氨基酸的結構通式
三、蛋白質的結構和多樣性
氨基酸------蛋白質（脫水縮合）
蛋白質多樣性的原因
四、蛋白質的變性和有關計算
作業布置
課后32頁練習題
復習蛋白質的形成過程
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第4節
蛋白質是生命活動的主要承擔者
教學目標：
學習目標：
1.理解蛋白質是生命活動的主要承擔者。
2.說明細胞中蛋白質種類多種多樣的原因。
3.概述氨基酸的結構特點，以及氨基酸形成蛋白質的過程。
核心素養：
生命觀念：認同蛋白質是生命活動的主要承擔者。
科學思維：通過推導氨基酸的結構、脫水縮合過程，培養歸納與推理的能力。
課前預習
任務一、蛋白質的功能
許多蛋白質是構成
①
結構的重要物質，稱為
②
蛋白；有些蛋白質起
③
作用，能夠調節機體的生命活動；另外，蛋白質還有
④
、
⑤
和
⑥
等功能。
任務二、蛋白質的基本組成單位--氨基酸
1.組成蛋白質的基本單位是
①
，其結構通式是
②
，在生物體中約有
③
種。
2.一個氨基酸分子的
①
和另一個氨基酸分子的
②
相連接，同時脫去一分子的
③
，這種結合方式叫做
④
，連接兩個氨基酸分子的化學鍵叫做
⑤
（表達式：
⑥
）。
任務三、蛋白質的結構及其多樣性
1.由兩個氨基酸分子縮合而成的化合物，叫做
①
。由三個氨基酸分子縮合而成的化合物，叫做
②
。由多個（n個）氨基酸分子縮合而成的化合物，叫做
③
，其通常呈
④
結構，叫做
⑤
。
2.在細胞內，由于每種氨基酸的數目
①
，氨基酸形成肽鏈時，不同種類氨基酸的
②
千變萬化，肽鏈的
③
方式及其形成的空間結構
④
，因此，蛋白質分子的結構是極其多樣的。
合作探究
探究前的提問：
細胞中含量最多的有機物是（
）
如何理解蛋白質是生命活動的主要承擔者？
探究點一、蛋白質功能
將下面的物質與對應的功能用線連接起來：
探究點二、蛋白質的基本組成單位——氨基酸
1.觀察下列幾種氨基酸的結構：
這些氨基酸共有的元素是
①
，共有的結構是
②
，其中屬于氨基的是
③
，屬于羧基的是
④
。四種氨基酸各自特有的結構分別是
⑤
，它們可以用一個字母
⑥
表示。
2.氨基酸的共同結構特點：由上可知，每種氨基酸分子至少含有
①
，并且它們連接在同一個
②
上。因為氨基酸的
③
有21種，所以構成蛋白質的氨基酸有21種，它們可以用一個通式表示：
④
。某氨基酸的R為—C5H7O4N，則該氨基酸中的C、H、O、N原子數分別是
⑤
。
探究三、蛋白質的結構及多樣性
1.蛋白質的結構
（1）完成下列兩個氨基酸的脫水縮合作用：
兩個氨基酸脫水縮合，產生
②
個水分子，形成的化合物叫
③
，連接兩個氨基酸的化學鍵叫做
④
。多個氨基酸脫水縮合形成的化合物叫
⑤
，該化合物通常呈
⑥
結構，叫做肽鏈。一條含n個氨基酸的肽鏈，形成過程中脫去
⑦
個分子的水，該肽鏈含有
⑧
個肽鍵，至少分別含有
⑨
個游離的氨基和游離的羧基，它們分別位于
⑩
位置。
（2）脫水縮合作用的有關計算：
①蛋白質中的肽鍵數=氨基酸數-
①
=氨基酸脫水縮合時失去的
②
=蛋白質或多肽水解時消耗的水分子數
②蛋白質的相對分子質量=氨基酸相對分子質量的總和
①
。
③蛋白質分子中羧基數（或氨基數）=肽鏈數+
①
中的羧基數（或氨基數）
④蛋白質分子中至少含有的氨基或羧基數目=
①
（3）延伸：一環狀八肽中含有
①
個肽鍵，水解成氨基酸時要消耗
②
個水分子。
2.蛋白質的多樣性
下圖中四組圖分別表示蛋白質結構的多樣性形成的原因，試把各組圖示提供的信息用文字敘述表達出來。
A表示
①
；B表示
②
；
C表示
③
；D表示
④
。
探究點三
1.生雞蛋煮熟破壞的是蛋白質的什么結構（
），肽鍵會不會斷裂（
）。
2.什么因素會導致蛋白質變性？
課堂練習
1．蛋白質是生命活動的體現者，但在正常生理活動中它不能作為細胞的(　　)
A．重要結構物質　　
B．重要調節物質
C．主要能源物質　　
D．機體免疫物質
2．下列是四個構成蛋白質氨基酸的結構簡式，相關敘述錯誤的是(　　)
A．構成上述氨基酸分子的基本元素是C、H、O、N
B．上述四種氨基酸的R基依次是—H、—CH3、—CH2OH、—CH2COOH
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構成蛋白質的氨基酸
3．如圖是3種氨基酸的結構式，由這3種氨基酸按順序脫水縮合所形成的化合物中，含有的氨基、羧基和肽鍵的數目依次是(　　)
A．1,2,3　　B．1,1,3
C．1,2,2　　D．2,2,2
4．血液中的血紅蛋白和肌肉中的肌蛋白結構不同的原因是(　　)
A．所含氨基酸的種類不同，而數目、排列順序都相同
B．所含氨基酸的數目不同，而種類、排列順序都相同
C．所含氨基酸的數目、種類、排列順序不同和多肽鏈的數目及空間結構不同
D．所含氨基酸的數目、排列順序和多肽鏈的數目相同但空間結構不同
5．根據如圖所示化合物的結構分析回答下列問題：
(1)該化合物中，①表示________，⑦表示________。
(2)該化合物由________個氨基酸失去________個水分子而形成，這種反應叫做____________。
(3)該化合物中的氨基酸種類不同，是由________決定的，其編號是________________。
(4)該化合物稱為________，含__________個肽鍵，編號是________。
（5)該化合物含有________個游離的氨基和________個游離的羧基。
參考答案
課前預習
任務一、①細胞核生物體②結構③信息傳遞④運輸⑤催化⑥防御
任務二1.①氨基酸
②
③21
2.①氨基
②羧基③水
④脫水縮合⑤肽鍵⑥—CO—NH—
任務三、1.①二肽②三肽③多肽（n肽）
④鏈狀⑤肽鏈
2.
①成百上千②排列順序③盤曲、折疊④千差萬別
合作探究
蛋白質
蛋白質是細胞中含量最多的有機物，結構最復雜，功能最多樣，細胞核中的遺傳信息，往往要表達成蛋白質才能起作用。
探究點一
探究點二
1．①C、H、O、N
②
③—NH2
④
⑤
⑥R
2.①一個氨基和一個羧基②碳原子③R基
④
⑤7、11、6、2
探究點三
1．（1）①
②1③二肽④肽鍵⑤多肽⑥鏈狀⑦n-1⑧n-1
⑨1⑩首端、末端
（2）①①肽鏈數②水分子數②①-失去水分子的相對分子質量的總和③①R基④①肽鏈數（3）①8②8
2.①組成蛋白質的氨基酸數目不同②組成蛋白質的氨基酸種類不同③組成蛋白質的氨基酸排列順序不同④蛋白質的空間結構不同。
探究點三
1.蛋白質的空間結構
不會
2.（1）物理因素：加熱
紫外線
劇烈震蕩或攪拌等
（2）化學因素：強酸
強堿
重金屬等
課堂練習
1．C　[主要的能源物質是糖類而不是蛋白質。]
2．D　[根據氨基酸的結構通式可以看出，各種氨基酸都含有的元素是C、H、O、N四種。在甲、乙、丙、丁四個氨基酸中先找出連接在同一個碳原子上的—NH2和—COOH以及—H，則剩下的就是R基。氨基酸的R基中可能含有氨基或羧基。只根據是否含氨基和羧基不能判斷某個氨基酸是否是構成蛋白質的氨基酸。]
3．C　[由于題干中第二個氨基酸的R基中含有一個羧基，因此由這3種氨基酸按順序脫水縮合所形成的化合物中，含有1個氨基、2個羧基和2個肽鍵。]
4．C　[血液中的血紅蛋白和肌肉中的肌蛋白結構不同的原因不僅僅是氨基酸種類的不同，還包括組成蛋白質的氨基酸的數目、排列順序和肽鏈形成的空間結構的不同。]
5．解析　圖中①是氨基；⑦是羧基；③⑤⑥表示肽鍵；②④⑧⑨是R基。該化合物為四肽，是由4個氨基酸脫去3個水分子形成的。氨基酸種類不同，是由R基決定的，而該化合物含有游離的氨基(羧基)數等于肽鏈數與R基中氨基(羧基)數之和。
答案　(1)氨基　羧基　(2)4　3　脫水縮合
(3)R基　②④⑧⑨　(4)四肽　3　③⑤⑥　(5)2　2
消化酶
調控
血紅蛋白
催化
結構蛋白
運動
抗體
運輸
肌動蛋白
結構
激素
防御
R1
|
H2N—C—C—OH
+
|
||
H
O
R2
|
H—N—C—COOH
|
|
H
H
H
①
21世紀教育網
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精品試卷·第
2
頁
（共
2
頁）
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