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2019-2020年高中生物《 2.2 生命活動的主要承擔者蛋白質》學案 新人教版必修1 【高效導航】 1.學習目標： ①說明氨基酸的結構特點，以及氨基酸形成蛋白質的過程。 ②概述蛋白質的結構和功能。 ③認同蛋白質是生命活動的主要承擔者。 2.重點： ①氨基酸的結構特點，以及氨基酸形成蛋白質的過程。 ②蛋白質的結構和功能。 3.難點： ①氨基酸形成蛋白質的過程。 ②蛋白質的結構多樣性的原因。 “看”—知識經緯 “導”—自主預習 1．組成蛋白質的基本單位是 ，其結構通式：____________________，在生物體中約有___________種。人體細胞不能合成的，必須從外界環(huán)境中直接獲取的氨基酸叫做______________，有 種；人體細胞能夠合成的，叫做_________________。 2．一個氨基酸分子的_____________和另一個氨基酸分子的_____________相連接，同時脫去___________分子的水，這種結合方式叫做_____________，連接兩個氨基酸分子的化學鍵（________________）叫做______________。 3．由兩個氨基酸分子縮合（失去______分子水）而成的化合物，叫做__________。由三個氨基酸分子縮合（失去_______分子水）而成的化合物，叫做三肽。由多個（n個）氨基酸分子縮合（失去_______分子水）而成的化合物，叫做_______，通常呈______狀結構，叫做_____________。4．在細胞內，每種氨基酸的數(shù)目_____________，氨基酸形成多肽鏈時，____________氨基酸的______________千變萬化，多肽鏈的盤曲、折疊方式及其形成的______________千差萬別，因此蛋白質分子的結構是相其多樣的。 5．蛋白質分子在細胞中承擔著多種重要功能。①構成___________________的重要物質，稱為________蛋白；②對細胞內的化學反應有________作用；③具有_______________功能，如血紅蛋白；④起_________傳遞作用，能夠________機體的生命活動，如胰島素；⑤具有___________作用，如抗體；等等?？梢哉f，_____________________離不開蛋白質，蛋白質是______________________。 “導”—自主預習參考答案 1．氨基酸 (通式略) 20 必需氨基酸 8 非必需氨基酸 12 2．氨基 羧基 1 脫水縮合 -CO-NH- 肽鍵 3．1 二肽 2 n－1 多肽 鏈 肽鏈 4．成百上千 不同種類 排列順序 空間結構 細胞和生物體 結構蛋白 催化 運輸載體 信息 調節(jié) 免疫 一切生命活動 生命活動的主要承擔者 “學”—互動探究 探究一 氨基酸及其種類 觀察幾種氨基酸的結構，討論、總結氨基酸的結構通式： 1．這些氨基酸的結構具有什么共同特點？ 提示：自然界的氨基酸有很多種，但構成生物體的氨基酸只有20種左右。構成生物體的氨基酸的結構通式如下。對于氨基酸分子的結構通式，應該充分認識其不變結構，這是解題時辨別某種分子是否是氨基酸的標志，而R基是可變的。20種氨基酸的差別就在于R基團的不同。若要判斷氨基酸的種類，只看R基即可。 R基是一個不確定的基團,其上可能含有氨基或羧基，所以有的氨基酸并不是只有一個氨基或羧基，這些多出來的氨基或羧基就存在于R基上。如谷氨酸、天冬氨酸的R基上就含有一個羧基。賴氨酸、精氨酸的R基上就有一個氨基。這些R基中的氨基或羧基不參與脫水縮合反應。 2．“氨基酸”這一名詞與其分子結構有對應關系嗎？ 提示：氨基酸的名稱一定程度上代表了它的結構特點：有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上，這個碳原子就是它的“中心碳原子”。羧基是表現(xiàn)酸性的基團，所以它稱為氨基酸。 【經典回眸】下列物質中，不是氨基酸的是 ( ) 【解析】仔細觀察上圖四個化學式，發(fā)現(xiàn)D雖然有一個氨基和羧基，但沒有連接在同一個碳原子上，所以不是組成生物體的氨基酸。 答案：D 【變式訓練】谷氨酸的R基為---C3 H5 O2，在一個谷氨酸分子中，含有碳和氧的原子數(shù)分別是( ) A. 4,4 B. 5,4 C. 4,5 D. 5,6 探究二 蛋白質的結構及其多樣性 閱讀分析圖2-4由氨基酸形成蛋白質的示意圖，思考問題:從氨基酸到蛋白質大致有哪些結構層次？ 提示：蛋白質分子的多樣性取決于四個方面：一是組成蛋白質的氨基酸種類不同；二是組成蛋白質的氨基酸數(shù)目不同；三是氨基酸的排列順序不同；四是蛋白質分子的空間結構不同。不同生物的蛋白質是不同的，蛋白質結構的復雜性決定了其功能的多樣性，蛋白質正是通過不同的結構來體現(xiàn)多姿多彩的生命現(xiàn)象的。 【經典回眸】 以下幾種符號代表不同種類的氨基酸，請完成有關問題。 圖2-2-1 （1）寫出它們的結構通式_____________，它們結構的差別在于____________的不同。 (2)7種氨基酸在細胞的____________________中通過________________的方式形成一條肽鏈，此過程可形成_________________個肽鍵，得到________________個水分子，相對分子質量減少了__________________________。 （3）如果上述肽鏈原長度不變，改變其中_______________，就可改變該肽鏈的性質。 （4）若兩個蛋白質分子均由兩條（2）中的肽鏈構成，那么兩個蛋白質分子的功能是否一定相同？為什么？ 【解析】題目以不同的符號代表不同種類的氨基酸，啟發(fā)我們可將蛋白質結構這一抽象的知識形象化、直觀化。構成天然蛋白質的20種氨基酸均為α氨基酸，它們有共同的結構通式，其中R基的不同是決定氨基酸種類的唯一因素。氨基酸分子通過縮合作用形成肽鏈，相鄰兩個氨基酸縮合后通過肽鍵相連接并失去一個水分子，因此減少的分子質量為失去的水分子的質量之和。肽鏈中氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序的不同決定了不同結構的蛋白質，而不同的蛋白質分子空間結構也各不相同，蛋白質分子的結構復雜性決定了其功能的多樣性。 答案：（1） R基 （2）細胞質中的核糖體縮合 6 6 108（186） （3）氨基酸的排列順序 （4）不一定相同。因為分別由相同的兩條肽鏈經盤曲折疊可形成空間結構不同的兩個蛋白質分子。 【變式訓練】2.形成蛋白質結構的層次從小到大依次是（ ） ①氨基酸 ② C、H、O、N等元素 ③ 氨基酸脫水縮合 ④ 一條或幾條多肽鏈連接在一起⑤ 多肽 ⑥ 蛋白質 A．②→①→③→④→⑤→⑥　　　　B．②→①→③→⑤→④→⑥ C．②→①→⑥→⑤→③→④ D．①→②→③→④→⑤→⑥ 探究三 蛋白質的功能 小組思考討論下列問題：如何概述蛋白質的功能（結合蛋白質結構多樣性理解蛋白質功能的多樣性）？ 提示：蛋白質分子結構的多樣性決定了其功能的多樣性。 （1）新陳代謝的催化劑。絕大多數(shù)酶都是蛋白質。（2）生物體的結構成分。例如，細胞中的細胞膜、線粒體、葉綠體等都是由不溶性蛋白質與脂質組成的。人和動物的肌肉等組織的主要成分也是蛋白質。（3）控制細胞的生長、分化和遺傳信息的表達。如阻遏蛋白等。（4）運輸功能。如紅細胞里的血紅蛋白在呼吸過程中起著輸送氧的作用。（5）調節(jié)生命活動。例如，胰島細胞分泌的胰島素能參與血糖的代謝調節(jié)。（6）參與機體的防御機能，如抗體。（7）作為受體，起接受和傳遞信息的作用。 【經典回眸】下列各項與蛋白質功能無關的是（ ） A. 氧氣在血液中的運輸 B．儲存遺傳信息 C．構成肌肉的主要成分 D．抗體抵御病原體的侵害 【解析】氧氣在血液中的運輸利用了血紅蛋白，體現(xiàn)了蛋白質的運輸載體的功能；構成肌肉的主要成分是蛋白質，體現(xiàn)了蛋白質作為結構物質的功能；抗體抵御病原體的侵害，體現(xiàn)了蛋白質的免疫功能；而儲存遺傳信息是核酸的功能。 答案：B 【變式訓練】3．下列敘述中，能高度概括出蛋白質功能的一項是（ ） A． 細胞和生物體的重要結構物質 B調節(jié)細胞和生物體新陳代謝的重要物質 C．生命活動的主要承擔者 D收縮、運輸、免疫等功能活動的物質基礎 變式訓練參考答案：1 B 2A 3. C “思”—課堂小結 同學們，通過這節(jié)課學習，你有哪些收獲和體會，存在哪些疑問，請把它填在下面的表格中，以便及時總結、彌補知識缺漏，不吃夾生飯，不做欠賬人。 收獲 內容 疑點 內容 “練”—課堂自測 1、某氨基酸分子含有兩個氨基，其中一個氨基和羧基連在同一個碳原子上，則另一個氨基應是（ ） A、和羧基連在同一個碳原子上 B、一定連在羧基上 C、連在R基上 D、與氨基相連 2、現(xiàn)有氨基酸800個，其中氨基總數(shù)為810個，羧基總數(shù)為808個，則由這些氨基酸合成的含有2條肽鏈的蛋白質共有肽鍵、氨基和羧基的數(shù)目依次為（ ） A、798、2和2 B、798、12和10 C、799、1和1 D、799、11和9 3、下列物質中，不是構成蛋白質的氨基酸的是 ( ) H2N—CH—CH3 COOH A． B. H2N—CH2—CH2—COOH C． D. 4、生物體內的蛋白質千差萬別，其原因不可能是（ ） A、組成肽鍵的化學元素不同 B、組成蛋白質的氨基酸的種類和數(shù)目不同 C、氨基酸的排列順序不同 D、蛋白質的空間結構不同 5、雞蛋煮熟后，蛋白質變性失活，這是由于高溫破壞了蛋白質的（ ） A、肽鍵 B、肽鏈 C、空間結構 D、氨基酸 參考答案：1.C 2.B 3.B 4.A 5.C