遼寧省葫蘆島市高中生物 第2章 組成細胞的分子 第2節(jié) 生命活動的承擔者---蛋白質導學案 新人教版必修1

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1、 第2章 組成細胞分子 第2節(jié) 生命活動的主要承擔者——蛋白質 【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。 4.關注蛋白質研究的新進展。 預習案 【使用說明及學法指導】 1.閱讀課本第20—25頁，獨立完成基礎知識梳理和預習自測，用時15～20分鐘； 2.不會的或有疑問的地方用雙色筆標出，留到課堂解決； 3.正課結束后及時整理導學案，進行糾錯反思。 Ⅰ．教材助讀：基礎知識梳理 一．相關概念 1.氨基酸:蛋白質的基本組成單位,約有　　種。? 2.脫水縮合:一個氨基酸分子

2、的氨基(　　)與另一個氨基酸分子的羧基(　　)相連接,同時失去一分子水。? 3.肽鍵:肽鏈中連接兩個氨基酸分子的化學鍵(　　)。? 4.二肽:由　　氨基酸分子縮合而成的化合物，只含有一個肽鍵。? 5.多肽:由　氨基酸分子縮合而成的，含有____________化合物。? 6.肽鏈:多肽通常呈　　，叫肽鏈。? 二．氨基酸分子結構通式： 　　　　　　　　　　　　 三．氨基酸結構的特點 每種氨基酸分子　含有一個氨基(—NH2)和一個羧基(—COOH),并且都有一個氨基和一個羧基連接在　　上。?在氨基酸的通式中如果出現兩個—NH2或—

3、COOH，其中的一個，一定在_____ 基上。同理，如果出現除C、H、O、N以外元素如fe、Zn、Cu等，一定在______ 基上。 四．蛋白質多樣性的原因 組成蛋白質的氨基酸　　、　　、　　不同，多肽鏈　　 千變萬化。? 五．蛋白質的主要功能 結構蛋白：如細胞膜、染色體、肌肉中的蛋白質； 催化作用：絕大多數酶； _______作用：如血紅蛋白、載體蛋白； _______作用：如胰島素、植物生長素等； _______作用：如抗體。 蛋白質的功能很多?？梢哉f，一切生命活動都離不開蛋白質，蛋白質是生命活動的主要　　 。? Ⅱ.預習自測 1.請寫出最簡單的兩種氨基酸

4、，并寫出脫水縮合形成二肽的過程圖。 2.構成蛋白質的基本單位是（ ） A．甘氨酸 B．氨基酸 C．二肽 D．多肽 3.與蛋白質多樣性無關的是（ ） A．氨基酸的數目、種類和排列順序 B．構成蛋白質的多肽鏈的數目 C．構成蛋白質的多肽鏈的空間結構 D．氨基酸至少含有一個氨基和一個羧基 4.如果一個氨基酸分子中有兩個羧基，其中一個羧基連在R基上，那么另一個羧基（ ） A．與氨基相連 B．與羧基相連 C．與氫相連 D．與連有氨

5、基的碳原子相連 5.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．生命活動的主要體現者 D．收縮、運輸、免疫等功能活動的物質基礎 6.區(qū)別組成蛋白質的20種氨基酸的依據是（ ） A．氨基酸數目不同 B．R基不同 C．羧基不同 D．碳原子數不同 我的疑問 請將預習中不能解決的問題寫下來，供課堂解決。 探究案 Ⅰ.課內探究和知

6、識拓展： 探究點一 蛋白質的構成及其結構和功能的多樣性 【問題1】組成蛋白質的氨基酸有多少種?其結構有何特點?氨基酸種類不同的原因是什么? 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

7、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。 【問題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”。羧基是表現酸性的基團，所以它稱為氨基酸。 【問題3】請細化從元素到蛋白質分子的各級構成(用字母、文字和箭頭的形式表示)。 【問題4】氨基酸是如何形成肽鏈的? 提示：氨基酸縮合形成蛋白質的示意圖如下 【問題5】多肽鏈是不是蛋白質?多肽鏈與蛋白質有怎樣的關系? 提示：多肽鏈不是蛋白質。在一個蛋白質分子中可以含有一條或

8、多條肽鏈。多肽鏈進行盤曲折疊，從而具有一定的空間結構，才形成具有一定功能的蛋白質。 【問題6】如何理解蛋白質分子結構的多樣性? 提示： ⑴氨基酸的種類不同，構成的肽鏈不同 ⑵氨基酸的數目不同，構成的肽鏈不同 ⑶氨基酸的排列順序不同，構成的肽鏈不同 ⑷肽鏈空間結構不同，構成的蛋白質不同 【問題6】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。 ⑴新陳代謝的催化劑。絕大多數酶都是蛋白質。 ⑵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

9、肉等組織的主要成分也是蛋白質。 ⑶控制細胞的生長、分化和遺傳信息的表達。如阻遏蛋白等。 ⑷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。 ⑸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)。 ⑹與機體的防御機能，如抗體。 ⑺作為受體，起接受和傳遞信息的作用。 【問題7】什么是蛋白質的變性? 提示：蛋白質分子在酸、堿、重金屬鹽、高能射線或高溫的作用下，其空間結構發(fā)生變化和破壞，使蛋白質的生物活性喪失，叫作蛋白質的變性。蛋白質的變性具有不可逆性。 探究點二 與蛋白質結構相關的計算 1.肽鍵數＝脫水分子數＝氨基酸－肽鏈數 即：n－m（環(huán)肽為n、一條肽鏈n

10、－1、兩條n－2 ……） 2.蛋白質的相對分子量(A)＝氨基酸相對分子質量總和－失去水分子的相對分子質量的總和 ＝氨基酸數目×氨基酸平均相對分子質量－脫去水分子數×18 即：A=an－18(n－m) 氨基酸 平均分子量 氨基酸 數目 肽鍵數目 脫去 水分子數 多肽鏈 相對分子質量 氨基數目 羧基數目 1條肽鏈 a n n-1 n-1 an-18(n-1) 至少1個 至少1個 m條肽鏈 a n n-m n-m an-18(n-m) 至少m個 至少m個 Ⅱ. 高考真題 1

11、.谷氨酸的R基為—C3H5O2，則谷氨酸的分子式為（ ） A．C5H9O4N B．C4H8O5N 　 C．C5H8O4N 　D．C4H9O4N 2.人體內的抗體IgG是一種重要的免疫球蛋白，由4條肽鏈構成，共有764個氨基酸，則該蛋白質分子中至少含有游離的氨基和羧基的個數分別是（ ） A．764、764 B．760、760 C．762、762 　 　D．4、4 Ⅲ.我的知識網絡圖 Ⅳ.當堂檢測 1.形成蛋白質分子的結構層次，從小到大依次是(　　) ①氨基酸 ②C、H、O、N等元素 ③氨基酸脫水縮合 ④一條或幾

12、條多肽鏈連接在一起 ⑤多肽 ⑥蛋白質 A.②→①→③→④→⑥→⑤ B.①→③→②→④→⑥→⑤ C.②→①→⑥→③→④→⑤ D.②→①→③→⑤→④→⑥ 2.某物質的結構通式為： ⑴此類物質的名稱為________，它是構成_______________的基本單位。 ⑵生物界中此類物質約有________種，決定其種類的是通式中的________。若此物質中含有兩個氨基，它們的位置應分別在__________________________________________。 ⑶牛胰島素

13、是由51個此類物質組成的兩條多肽鏈，共有________個肽鍵，兩條肽鏈至少含有________個氨基和________個羧基，可分別表示為________和________。 ⑷它與另一個同類分子結合時的方式稱為________，形成的化學鍵叫做________，可表示為________，反應后的產物是________。 ⑸某物質的R基若為—CH2—CO—CH3時，此物質的結構簡式可表示為_____________________。 3．一個由n條肽鏈組成的蛋白質分子共有m個氨基酸，該蛋白質分子完全水解共需水分子多少個(　　) A．n個 B．m個

14、 C．(m＋n)個 D．(m－n)個 4.下列哪項不是蛋白質在人體內的生理功能(　 　) A．細胞成分的更新物質 B．酶的主要成分 C．組織修復的原料 D．能量的主要 5.下面是關于蛋白質的論述，正確的是(　 　) A．每種蛋白質都含有C、H、O、N、P、Fe元素 B．每種蛋白質的分子結構中都含有肽鍵 C．蛋白質都是酶 D．蛋白質是調節(jié)細胞和生物體新陳代謝的唯一物質 6．蛋白質和多肽的主要區(qū)別在于蛋白質(　　 ) A．相對分子質量更大

15、 B．含有的氨基酸數目更多 C．空間結構更復雜 D．氨基酸的排列順序變化更 Ⅴ.課堂小結 1.基礎知識： ⑴氨基酸結構、種類和特點。 ⑵蛋白質的形成方式。 ⑶蛋白質的多樣性原因。 ⑷蛋白質的功能的多樣性。 ⑸蛋白質形成過程中的計算問題。 2.易考點 ⑴氨基酸的通式和特點。 ⑵氨基酸脫水合形成多肽過程中的相關計算。 ⑶蛋白質分子量的計算。 ⑷蛋白質的多樣性原因。 訓練案 【課后練習】 1.組成蛋白質的氨基酸之間的肽鍵結構式是( ) A.NH-CO B.-N

16、H-CO- C.-NH2-COOH- D.NH2-COOH 2.兩個氨基酸分子脫水縮合成二肽，脫去的水分子中的氫來自（ ） A．羧基 B．氨基 C．羧基和氨基 D．連接在碳原子上的氫 3.下列化合物中,屬于構成蛋白質的氨基酸的是(　 　) A.B. C.CH2—CH2—COOH D. 4.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

17、 D.與氨基相連 5.下列物質中，不是氨基酸的是(　 　) 6.一條肽鏈共有肽鍵109個，則它含有的氨基和羧基的數目至少是(?? ) A．110和110 B．109和109?? C．9和9?? D．1和1 7.若組成蛋白質的氨基酸的平均相對分子質量是130,那么一個由1條肽鏈共280個氨基酸所組成的蛋白質在形成過程中共產生的水分子數是(　 　) A.279 B.280 C.5022 D.36270 8.生物體內的蛋白質千差萬別，其原因不可能是（ ） A.組成肽

18、鍵的化學元素不同 B.組成蛋白質的氨基酸的種類和數目不同 C.氨基酸的排列順序不同 D.蛋白質的空間結構不同 9.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 10.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

19、病原體的侵害 11.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 12.現有氨基酸800個，其中氨基總數為810個，羧基總數為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、氨基和羧基的數目依次為（ ） A. 798、2和2 B.798、12和10 C.799、1和1 D.799、11和9 13.谷氨酸的

20、R基為---C3 H5 O2，在一個谷氨酸分子中，含有碳和氧的原子數分別是（ ） A. 4,4 B. 5,4 C. 4,5 D. 5,6 14.下列為某一多肽化合物的分子結構式,請完成下列有關問題. ⑴上述結構中,代表氨基的結構式為　　　　　　,代表肽鍵的結構式為　　　　　　。? ⑵上述化合物是由　　　　種氨基酸組成的。? ⑶該化合物是由3個氨基酸失去2分子水形成的,失去的水分子中的氫原子來自一個氨基酸分子中的　　　　和另一個氨基酸分子中的　　　　　　。該多肽化合物能與雙縮脲試

21、劑發(fā)生　　　　　　反應。此過程需要進行加熱處理嗎?　　　　。? 15.請據下圖所示的化合物結構簡式，回答問題: ⑴該化合物屬于　　　　，由　　　種氨基酸構成，形成這種化合物的不同氨基酸的R基編號是　　　　 。? ⑵該化合物是由　　　個氨基酸失去　　　分子的水形成的，這種反應叫作　　　　　　。? ⑶該化合物中有　　　個肽鍵，編號是　　　　　 　。? ⑷人的胰島素的化學本質是蛋白質，它在人體中起　　　　　　　 　作用。 【課后作業(yè)】課本第24頁一，學生練習冊相對應習題。 我的收獲

22、 第六部分：課后練習 課題 第2章 組成細胞分子 第2節(jié) 生命活動的主要承擔者——蛋白質 高考真題 A 當堂檢測 1.D 2.⑴氨基酸 蛋白質 ⑵二十 R基 一個在R基上，一個在與羧基相連的碳原子上 ⑶49 2 2 —NH2和—COOH ⑷肽鍵 —CO—NH— 二肽 ⑸ H ｜ NH2—C—COOH ｜ CH2—CO—CH3 3.D 4.D 5.B 6. C 【課后練習】 1.B 2.C 3.A 4.C 5.D 6.D 7.A 8.A 9.C 10.B 11.C 12.A 13.B 14.⑴—NH2 —CO—NH— ⑵2種 ⑶氨基（—NH2 ） 羧基（—COOH） 紫色顏色 不能 15.⑴三肽 3種 b、d、g ⑵3 2 脫水縮合 ⑶2 c、e ⑷調節(jié)機體的生命活動（降低血糖含量） - 9 -