蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者（第二課時(shí)）-高一生物上學(xué)期課件（人教版2019必修1）

第二章

組成細(xì)胞的分子第4節(jié)蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者(第二課時(shí))目標(biāo)010203從氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)理解氨基酸脫水縮合的過程，構(gòu)建數(shù)學(xué)模型解答與蛋白質(zhì)有關(guān)的計(jì)算問題。（科學(xué)思維）通過討論“手術(shù)縫合線”等議題,認(rèn)同蛋白質(zhì)與人體的營養(yǎng)、健康存在緊密聯(lián)系。(社會(huì)責(zé)任)通過對(duì)蛋白質(zhì)的學(xué)習(xí)，建立生命的物質(zhì)性的觀點(diǎn)；從結(jié)構(gòu)與功能觀角度理解蛋白質(zhì)的多樣性。（生命觀念）

學(xué)習(xí)目標(biāo)情景視頻一

徽州豆腐美食（視頻）

功夫經(jīng)典片段（視頻）問題1:

豆腐和頭發(fā)主要的成分都是蛋白質(zhì)，同學(xué)們知道視頻中徽州豆腐制作、功夫經(jīng)典片段中包租婆的燙發(fā)的機(jī)理嗎？一、氨基酸的結(jié)合方式

通過上一節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們知道人體中氨基酸有21種，蛋白質(zhì)有1010-1012種。那么21種氨基酸是如何形成種類繁多的蛋白質(zhì)的呢？

氨基酸：21種蛋白質(zhì)：1010～1012脫水縮合

蛋白質(zhì)是生物大分子，由許多氨基酸分子通過脫水縮合形成肽鍵相連而成。什么是脫水縮合？什么是肽鍵？肽的命名原則？234

1合作探究一：請(qǐng)同學(xué)們自主閱讀教材P30-31，小組合作思考討論完成問題。

脫出來的H2O中的H和O分別來自于哪里？概述蛋白質(zhì)分子的形成過程？如果用21個(gè)不同的字母代表21種氨基酸，可以寫出多少條互不相同的長(zhǎng)鏈？嘗試概述蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的原因？多樣性意義是什么?蛋白質(zhì)變性、鹽析以及水解實(shí)質(zhì)？還能否用雙縮脲試劑檢測(cè)？一、氨基酸的結(jié)合方式一、氨基酸的結(jié)合方式氨基酸脫水縮合過程視頻（視頻）一、氨基酸的結(jié)合方式1.脫水縮合：

一個(gè)氨基酸分子的羧基和另一個(gè)氨基酸分子的氨基相連接，同時(shí)脫去一分子的水，這種結(jié)合的方式叫脫水縮合。H2O肽鍵－OH‖O－C－CR2H－－－NH－－C－CR1H2NH－－‖OOH－H二肽問題2:請(qǐng)思考，肽的命名原則是什么？

一、氨基酸的結(jié)合方式2.肽命名原則：

由幾個(gè)氨基酸脫水縮合構(gòu)成，就稱為幾肽。問題3:請(qǐng)繪制出三肽合成過程，并思考H2O中和O分別來自于哪里？肽鍵－C－COOHR3H－－－NH－HOH－肽鍵‖O－CR1H2NH－－－C－C－CR2H－－－NH－‖O三肽H2OH2O脫出來的H2OH來自氨基和羧基1O來自羧基2一、氨基酸的結(jié)合方式2.肽命名原則：

由幾個(gè)氨基酸脫水縮合構(gòu)成，就稱為幾肽。問題3:請(qǐng)繪制出三肽合成過程，并思考H2O中和O分別來自于哪里？肽鍵－C－COOHR3H－－NH－肽鍵‖O－CR1H2NH－－－C－C－CR2H－－－NH－‖O三肽H2OH2O以此類推，多個(gè)氨基酸分子脫水縮合而成的含有多個(gè)肽鍵的化合物，叫多肽。1.下圖為腦啡肽的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，據(jù)圖回答：（1）腦啡肽分子是由_______種氨基酸形成的，造成氨基酸種類不同的原因是________不同。（2）腦啡肽中含有____個(gè)肽鍵，腦啡肽的名稱是_____肽，形成過程稱為___________，形成過程中共脫去___個(gè)水分子。4R基4五脫水縮合4實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練

問題4:多肽能夠行使蛋白質(zhì)的各項(xiàng)功能嗎？從氨基酸到蛋白質(zhì)大致有哪些結(jié)構(gòu)層次？二、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性1.蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次：

氨基酸之間脫水縮合形成肽鏈肽鏈進(jìn)行進(jìn)一步盤繞形成一定的空間結(jié)構(gòu)四條肽鏈聚集形成復(fù)雜空間結(jié)構(gòu)一條肽鏈的特定區(qū)域進(jìn)行有規(guī)律的盤曲、折疊一級(jí)結(jié)構(gòu)二級(jí)結(jié)構(gòu)三級(jí)結(jié)構(gòu)四級(jí)結(jié)構(gòu)問題5:血紅蛋白由四條肽鏈聚集形成，那肽鏈之間又是怎樣連接在一起的？二、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性2.肽鏈的連接方式：

----二硫鍵

許多蛋白質(zhì)分子都含有兩條或多條肽鏈，它們通過一定的化學(xué)鍵如二硫鍵相互結(jié)合在一起。二硫鍵兩條肽鏈二硫鍵可以形成在肽鏈內(nèi)，也可以形成在肽鏈間—SH—SH+—S—S—+2H二、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性3.蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的原因：

氨基酸的數(shù)目不同氨基酸的種類不同小組活動(dòng)1：觀察以下四條多肽鏈，總結(jié)出它們不同的原因？(2)原因二：(1)原因一：二、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性3.蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的原因：

小組活動(dòng)2：3位同學(xué)模擬3種不同的氨基酸合成一條肽鏈，能形成多少種不同的肽鏈？氨基酸的排列順序不同(3)原因三：二、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性3.蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的原因：

蛋白質(zhì)的盤曲折疊過程（視頻）肽鏈盤曲、折疊形成的空間結(jié)構(gòu)多樣(4)原因四：二、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性3.蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的原因：

人類許多疾病與人體細(xì)胞內(nèi)肽鏈的折疊錯(cuò)誤有關(guān)，如囊性纖維病、阿爾茨海默癥、帕金森病等二、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性3.蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的原因：

氨基酸層次肽鏈層次氨基酸的種類不同氨基酸的數(shù)量不同氨基酸的排列順序千變?nèi)f化多肽鏈盤曲、折疊的方式及其形成的空間結(jié)構(gòu)千差萬別蛋白質(zhì)功能的多樣性問題6:小組合作請(qǐng)列舉蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的實(shí)例二、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性4.蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)：

纈氨酸組氨酸亮氨酸蘇氨酸脯氨酸谷氨酸谷氨酸賴氨酸纈氨酸組氨酸亮氨酸蘇氨酸脯氨酸纈氨酸谷氨酸賴氨酸正常紅細(xì)胞運(yùn)氧能力強(qiáng)鐮狀紅細(xì)胞運(yùn)氧能力弱鐮狀細(xì)胞貧血的病因氨基酸序列改變蛋白質(zhì)功能影響問題7:蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)（構(gòu)象）的改變會(huì)影響功能，還有其他方式可以改變蛋白質(zhì)的構(gòu)象嗎？二、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性5.蛋白質(zhì)的功能異常：

(1)蛋白質(zhì)變性及其運(yùn)用：蛋白質(zhì)在某些物理或化學(xué)因素作用下，其特定的空間構(gòu)象被破壞，從而導(dǎo)致其理化性質(zhì)改變和生物活性喪失的現(xiàn)象。酒精消毒（化學(xué)因素）加熱（物理因素）二、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性5.蛋白質(zhì)的功能異常：

①用酒精、加熱、紫外線等來消毒和殺菌。②在重金屬鹽中毒急救時(shí)也常常利用蛋白質(zhì)的這一特點(diǎn)。汞中毒時(shí)，早期可以服用大量乳制品或雞蛋清，使蛋白質(zhì)在消化道中與汞鹽結(jié)合成變性的不溶解物，以阻止有毒的汞離子吸收入人體內(nèi)，然后再設(shè)法將沉淀物自胃中洗出。變性作用不激烈，變性可逆；變性作用過于激烈，變性不可逆。(1)蛋白質(zhì)變性及其運(yùn)用：二、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性5.蛋白質(zhì)的功能異常：

(2)蛋白質(zhì)變性、鹽析、水解的比較：鹽析蛋白質(zhì)在鹽溶液中溶解度降低析出溶解度的變化，可逆變性肽鍵斷裂，蛋白質(zhì)分解為短肽或氨基酸水解氨基酸順序

，肽鍵

，空間結(jié)構(gòu)

，功能

。不變不變改變改變實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練

2．新冠肺炎疫情警示人們要養(yǎng)成良好的生活習(xí)慣，提高公共衛(wèi)生安全意識(shí)。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（

）A．戴口罩可以減少病原微生物通過飛沫在人與人之間的傳播B．為了更好研究新冠病毒，科學(xué)家可以用富含營養(yǎng)物質(zhì)的培養(yǎng)基大量培養(yǎng)C．高溫可破壞病原體蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)D．生活中接觸的物體表面可能存在病原微生物，勤洗手可降低感染風(fēng)險(xiǎn)實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練

3．羊肉墊卷子是我省河西地區(qū)風(fēng)行的一種風(fēng)味名吃，以羊肉、面卷、調(diào)味料為主要食材制作而成。羊肉中富含蛋白質(zhì)、鐵等，面卷中主要含有淀粉。下列說法錯(cuò)誤的是（

）A．煮熟的羊肉因高溫使蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)變得伸展、松散，易消化B．面卷中的淀粉經(jīng)消化分解成葡萄糖，才能被細(xì)胞吸收利用C．羊肉中的鐵作為無機(jī)鹽主要以化合物的形式存在D．羊肉中的蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)三、蛋白質(zhì)的相關(guān)計(jì)算1.脫水縮合過程中形成肽鍵數(shù)、脫去水分子數(shù)計(jì)算：

問題8:小組合作完成下表的相關(guān)內(nèi)容，并找出規(guī)律？肽鏈氨基酸數(shù)肽鏈數(shù)肽鍵數(shù)脫水?dāng)?shù)111123mn－1122132nn－1………n－2n－3n－mn－2n－3n－m…nnn脫去的水分子數(shù)=肽鍵數(shù)=氨基酸分子數(shù)-肽鏈條數(shù)(1)在鏈狀多肽中實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練

4.人體血紅蛋白的一條肽鏈有145個(gè)肽鍵，形成這條肽鏈的氨基酸分子數(shù)以及它們?cè)诳s合過程中生成的水分子數(shù)分別是（）A.145和144B.145和145C.145和146D.146和145三、蛋白質(zhì)的相關(guān)計(jì)算1.脫水縮合過程中形成肽鍵數(shù)、脫去水分子數(shù)計(jì)算：

問題9:小組合作找出10個(gè)氨基酸組成的環(huán)狀多肽中肽鍵數(shù)和氨基酸數(shù)各為多少，并找出規(guī)律？肽鍵數(shù)=氨基酸數(shù)=脫去的水分子數(shù)(2)在環(huán)狀多肽中如m個(gè)氨基酸構(gòu)成n個(gè)環(huán)狀多肽，有____個(gè)肽鍵m三、蛋白質(zhì)的相關(guān)計(jì)算2.肽鏈中氨基、羧基、蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量計(jì)算：

問題10:小組合作找出下圖蛋白質(zhì)中游離氨基和羧基的數(shù)目及蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量，并找出規(guī)律？CHCR1H2NONHCHCR2ONHCHCR3ONHCHCR4ONHCHCR5ONHCHCOOHR6（3）游離氨（羧）基數(shù)目=（4）蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量=肽鏈數(shù)+R基中氨（羧）基數(shù)氨基酸數(shù)×氨基酸平均相對(duì)分子質(zhì)量

-脫去的水分子數(shù)×18H2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2O①無二硫鍵的蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量=

②有二硫鍵的蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量=氨基酸數(shù)×氨基酸的平均分子質(zhì)量a—失去的水個(gè)數(shù)×18aaaaaaaaaaaaaa氨基酸數(shù)×氨基酸的平均分子質(zhì)量a—失去的水個(gè)數(shù)×18-2x二硫鍵個(gè)數(shù)三、蛋白質(zhì)的相關(guān)計(jì)算2.肽鏈中氨基、羧基、蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量計(jì)算：

H2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2O③無二硫鍵的蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量減少量=

④有二硫鍵的蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量減少量=

脫去的水個(gè)數(shù)×18aaaaaaaaaaaaaa失去的水個(gè)數(shù)×18+2x二硫鍵個(gè)數(shù)三、蛋白質(zhì)的相關(guān)計(jì)算2.肽鏈中氨基、羧基、蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量計(jì)算：

實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練

5.氨基酸分子脫水縮合形成含2條肽鏈的蛋白質(zhì)分子（不含-S-S-鍵）時(shí)，相對(duì)分子量減少了900，由此可知，此蛋白質(zhì)分子中含有的氨基酸數(shù)和肽鍵數(shù)分別是（

）A．52、52

B．50、50C．52、50

D．50、49實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練

6.300個(gè)氨基酸組成兩條肽鏈的蛋白質(zhì)時(shí),問脫掉多少個(gè)水分子,形成多少個(gè)肽鍵?如果每個(gè)氨基酸的平均分子量為a，那么這個(gè)蛋白質(zhì)的分子質(zhì)量是多少?肽鍵數(shù)：298=(300-2)蛋白質(zhì)的分子質(zhì)量：300a-18×298相關(guān)計(jì)算公式小結(jié)氨基酸數(shù)（n）；氨基酸平均分子相對(duì)質(zhì)量（a）一條肽鏈m條肽鏈環(huán)肽肽鍵脫去水分子減輕的質(zhì)量多肽相對(duì)分子質(zhì)量至少含有的氨基或羧基數(shù)H2N————COOHn-1n-118（n–1）na-18(n–1)1n-mn-m18（n–m）na-18(n–m)mnn18nna-18n0三、蛋白質(zhì)的相關(guān)計(jì)算組成元素C、H、O、N、（S、Fe）氨基酸種類：通式：CHCH2NOHOR特點(diǎn)：脫水縮合多肽組成蛋白質(zhì)的氨基酸種類不同氨基酸的數(shù)目不同氨基酸排列順序不同多肽的空間結(jié)構(gòu)不同折疊盤旋蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性功能多樣性構(gòu)成生物體，如結(jié)構(gòu)蛋白運(yùn)輸作用，如血紅蛋白催化作用，如酶調(diào)節(jié)作用，如胰島素免疫作用，如抗體組成基本單位：形成導(dǎo)致21種至少有一個(gè)－NH2和一個(gè)－COOH連在同一個(gè)C原子上核糖體課堂小結(jié)7.概念結(jié)論速判:基于對(duì)氨基酸、蛋白質(zhì)等的理解,判斷下列說法的正誤。(1)氨基酸分子的氨基和羧基都連在同一個(gè)碳原子上。 ()提示:至少應(yīng)該有一個(gè)碳原子上同時(shí)連接一個(gè)氨基和一個(gè)羧基。而R基上的氨基和羧基則不一定連在同一個(gè)碳原子上。(2)酪氨酸和精氨酸理化性質(zhì)不同的原因是R基不同。 ()(3)蛋白質(zhì)變性是肽鍵的斷裂造成的。 ()提示:變性只是改變了蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu),肽鍵不會(huì)斷裂,水解肽鏈才會(huì)斷裂肽鍵。(4)蛋白質(zhì)變性是可逆的化學(xué)反應(yīng)。

()提示:蛋白質(zhì)變性是不可逆的?！痢獭痢翆?shí)戰(zhàn)訓(xùn)練

實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練

8．艾滋病研究者發(fā)現(xiàn)，有1%~2%的HIV感染者并不發(fā)病，其原因是他們?cè)诟腥綡IV之前，體內(nèi)存在三種名叫“阿爾法﹣﹣防御素”的小分子蛋白質(zhì)，以下對(duì)“阿爾法﹣﹣防御素”的推測(cè)中不正確的是（）A．一定含有N元素

B．一定都含有21種氨基酸C．高溫能破壞其結(jié)構(gòu)

D．人工合成后可用于防止艾滋病實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練

9．胰島素是由51個(gè)氨基酸合成的，含A，B兩條肽鏈。下列有關(guān)胰島素的敘述，正確的是（

）A．在合成胰島素的過程中相對(duì)分子量至少減少了882B．沸水浴加熱之后，構(gòu)成胰島素的肽鏈充分伸展并斷裂C．胰島素的功能取決于氨基酸的序列，與空間結(jié)構(gòu)無關(guān)D．在胰島素溶液中加入食鹽能使胰島素變性失活實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練

10．中國的早餐品種豐富、花樣繁多，北方以稀飯、大包子、油條、豆?jié){等為代表，南方以拌粉、肉餅湯、叉燒包、腸粉等為代表。下列有關(guān)早餐中營養(yǎng)成分的說法，錯(cuò)誤的是（

）A．學(xué)生早餐吃稀飯和有肉、菜的大包子，既營養(yǎng)均衡又能保證上午的能量供應(yīng)B．炸油條所用的植物油大多含有不飽和脂肪酸，在室溫下呈液態(tài)C．肉餅中的蛋白質(zhì)在高溫蒸或煨的過程中空間結(jié)構(gòu)會(huì)改變，有利于人體消化D．動(dòng)物脂肪含有飽和脂肪酸，所以含有動(dòng)物脂肪、固醇等脂質(zhì)分子的食物不可食用實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練

12．2004年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予了以色列科學(xué)家阿龍·切哈諾沃、阿夫拉姆·赫什科和美國科學(xué)家歐文·羅斯，以表彰他們發(fā)現(xiàn)了泛素在細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)降解過程中的重要作用及機(jī)理。已知泛素是一種由76個(gè)基本單位組成的熱穩(wěn)定蛋白。下列有關(guān)泛素的敘述中正確的是（

）A．組成泛素的基本單位是葡萄糖

B．泛素可與雙縮脲反應(yīng)，溶液呈紫色C．泛素在經(jīng)低溫處理后一定仍能保持活性

D．泛素在細(xì)胞內(nèi)始終不會(huì)被分解實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練

13．細(xì)胞被冰凍時(shí)，蛋白質(zhì)分子相互靠近，當(dāng)接近到一定程度時(shí)，蛋白質(zhì)分子中相鄰近的巰基（—SH）氧化形成二硫鍵（—S—S—）。解凍時(shí)，蛋白質(zhì)氫鍵斷裂，二硫鍵仍保留，如下圖所示。下列說法正確的是（

）A．經(jīng)抗寒鍛煉的小麥細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)分子中外露的巰基可能增加B．由圖可知，細(xì)胞在結(jié)冰和解凍過程中涉及到蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)和肽鍵的變化C．抗凍植物可能具有較強(qiáng)的抗巰基氧化能力D．由結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)可知，蛋白質(zhì)類藥物放入冰箱冷凍后還能使用實(shí)戰(zhàn)