2019-2020年高中生物 2.2 生命活動的主要承擔(dān)者蛋白質(zhì)學(xué)案 新人教版必修1【高效導(dǎo)航】1.學(xué)習(xí)目標(biāo)：說明氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，以及氨基酸形成蛋白質(zhì)的過程。概述蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能。認(rèn)同蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者。2.重點(diǎn)：氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，以及氨基酸形成蛋白質(zhì)的過程。 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能。3.難點(diǎn)：氨基酸形成蛋白質(zhì)的過程。 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)多樣性的原因?！翱础敝R經(jīng)緯“導(dǎo)”自主預(yù)習(xí)1組成蛋白質(zhì)的基本單位是 ，其結(jié)構(gòu)通式：_，在生物體中約有_種。人體細(xì)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(xì)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(jié)合方式叫做_，連接兩個氨基酸分子的化學(xué)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(jié)構(gòu)，叫做_。4在細(xì)胞內(nèi)，每種氨基酸的數(shù)目_，氨基酸形成多肽鏈時，_氨基酸的_千變?nèi)f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(zhì)分子的結(jié)構(gòu)是相其多樣的。5蛋白質(zhì)分子在細(xì)胞中承擔(dān)著多種重要功能。構(gòu)成_的重要物質(zhì)，稱為_蛋白；對細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)有_作用；具有_功能，如血紅蛋白；起_傳遞作用，能夠_機(jī)體的生命活動，如胰島素；具有_作用，如抗體；等等?？梢哉f，_離不開蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)是_?！皩?dǎo)”自主預(yù)習(xí)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31 二肽 2 n1 多肽 鏈 肽鏈 4成百上千 不同種類 排列順序 空間結(jié)構(gòu)細(xì)胞和生物體 結(jié)構(gòu)蛋白 催化 運(yùn)輸載體 信息 調(diào)節(jié) 免疫 一切生命活動 生命活動的主要承擔(dān)者“學(xué)”互動探究探究一 氨基酸及其種類觀察幾種氨基酸的結(jié)構(gòu)，討論、總結(jié)氨基酸的結(jié)構(gòu)通式：1這些氨基酸的結(jié)構(gòu)具有什么共同特點(diǎn)？提示：自然界的氨基酸有很多種，但構(gòu)成生物體的氨基酸只有20種左右。構(gòu)成生物體的氨基酸的結(jié)構(gòu)通式如下。對于氨基酸分子的結(jié)構(gòu)通式，應(yīng)該充分認(rèn)識其不變結(jié)構(gòu)，這是解題時辨別某種分子是否是氨基酸的標(biāo)志，而R基是可變的。20種氨基酸的差別就在于R基團(tuán)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(tuán),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(yīng)。2“氨基酸”這一名詞與其分子結(jié)構(gòu)有對應(yīng)關(guān)系嗎？提示：氨基酸的名稱一定程度上代表了它的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：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(tuán)，所以它稱為氨基酸?！窘?jīng)典回眸】下列物質(zhì)中，不是氨基酸的是 ( )【解析】仔細(xì)觀察上圖四個化學(xué)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(xùn)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(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性閱讀分析圖2-4由氨基酸形成蛋白質(zhì)的示意圖，思考問題:從氨基酸到蛋白質(zhì)大致有哪些結(jié)構(gòu)層次？提示：蛋白質(zhì)分子的多樣性取決于四個方面：一是組成蛋白質(zhì)的氨基酸種類不同；二是組成蛋白質(zhì)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(zhì)分子的空間結(jié)構(gòu)不同。不同生物的蛋白質(zhì)是不同的，蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性決定了其功能的多樣性，蛋白質(zhì)正是通過不同的結(jié)構(gòu)來體現(xiàn)多姿多彩的生命現(xiàn)象的?！窘?jīng)典回眸】以下幾種符號代表不同種類的氨基酸，請完成有關(guān)問題。圖2-2-1（1）寫出它們的結(jié)構(gòu)通式_，它們結(jié)構(gòu)的差別在于_的不同。 (2)7種氨基酸在細(xì)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(zhì)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(zhì)。（4）若兩個蛋白質(zhì)分子均由兩條（2）中的肽鏈構(gòu)成，那么兩個蛋白質(zhì)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(zhì)結(jié)構(gòu)這一抽象的知識形象化、直觀化。構(gòu)成天然蛋白質(zhì)的20種氨基酸均為氨基酸，它們有共同的結(jié)構(gòu)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(zhì)量為失去的水分子的質(zhì)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(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)，而不同的蛋白質(zhì)分子空間結(jié)構(gòu)也各不相同，蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性決定了其功能的多樣性。答案：（1） R基 （2）細(xì)胞質(zhì)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?yàn)榉謩e由相同的兩條肽鏈經(jīng)盤曲折疊可形成空間結(jié)構(gòu)不同的兩個蛋白質(zhì)分子?！咀兪接?xùn)練】2.形成蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的層次從小到大依次是（ ）氨基酸 C、H、O、N等元素 氨基酸脫水縮合 一條或幾條多肽鏈連接在一起 多肽 蛋白質(zhì)ABC D探究三 蛋白質(zhì)的功能小組思考討論下列問題：如何概述蛋白質(zhì)的功能（結(jié)合蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性理解蛋白質(zhì)功能的多樣性）？提示：蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)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(zhì)。（2）生物體的結(jié)構(gòu)成分。例如，細(xì)胞中的細(xì)胞膜、線粒體、葉綠體等都是由不溶性蛋白質(zhì)與脂質(zhì)組成的。人和動物的肌肉等組織的主要成分也是蛋白質(zhì)。（3）控制細(xì)胞的生長、分化和遺傳信息的表達(dá)。如阻遏蛋白等。（4）運(yùn)輸功能。如紅細(xì)胞里的血紅蛋白在呼吸過程中起著輸送氧的作用。（5）調(diào)節(jié)生命活動。例如，胰島細(xì)胞分泌的胰島素能參與血糖的代謝調(diào)節(jié)。（6）參與機(jī)體的防御機(jī)能，如抗體。（7）作為受體，起接受和傳遞信息的作用?！窘?jīng)典回眸】下列各項(xiàng)與蛋白質(zhì)功能無關(guān)的是（ ）A. 氧氣在血液中的運(yùn)輸 B儲存遺傳信息C構(gòu)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(yùn)輸利用了血紅蛋白，體現(xiàn)了蛋白質(zhì)的運(yùn)輸載體的功能；構(gòu)成肌肉的主要成分是蛋白質(zhì)，體現(xiàn)了蛋白質(zhì)作為結(jié)構(gòu)物質(zhì)的功能；抗體抵御病原體的侵害，體現(xiàn)了蛋白質(zhì)的免疫功能；而儲存遺傳信息是核酸的功能。答案：B【變式訓(xùn)練】3下列敘述中，能高度概括出蛋白質(zhì)功能的一項(xiàng)是（ ）A 細(xì)胞和生物體的重要結(jié)構(gòu)物質(zhì) B調(diào)節(jié)細(xì)胞和生物體新陳代謝的重要物質(zhì)C生命活動的主要承擔(dān)者 D收縮、運(yùn)輸、免疫等功能活動的物質(zhì)基礎(chǔ)變式訓(xùn)練參考答案：1 B 2A 3. C“思”課堂小結(jié)同學(xué)們，通過這節(jié)課學(xué)習(xí)，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(jié)、彌補(bǔ)知識缺漏，不吃夾生飯，不做欠賬人。收獲內(nèi)容疑點(diǎn)內(nèi)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(yīng)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(zhì)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93、下列物質(zhì)中，不是構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸的是 ( )H2NCHCH3COOH A B. H2NCH2CH2COOH C D. 4、生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)千差萬別，其原因不可能是（ ）A、組成肽鍵的化學(xué)元素不同 B、組成蛋白質(zhì)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(zhì)的空間結(jié)構(gòu)不同5、雞蛋煮熟后，蛋白質(zhì)變性失活，這是由于高溫破壞了蛋白質(zhì)的（ ）A、肽鍵 B、肽鏈 C、空間結(jié)構(gòu) D、氨基酸參考答案：1.C 2.B 3.B 4.A 5.C