高中生物-1-3-2蛋白质和核酸课件必修1说课材料

1、课堂互动探究课堂互动探究热点考向示例热点考向示例随堂达标检测随堂达标检测高中生物-1-3-2蛋白质和核酸课件必修1思维激活思维激活1 非非洲饥饿的儿童为什么表现瘦弱、抵抗疾病的能力较洲饥饿的儿童为什么表现瘦弱、抵抗疾病的能力较低？低？提示提示 蛋白质缺乏。蛋白质缺乏。1蛋白质的功能蛋白质的功能有有些蛋白质分子是构成细胞和生物体结构的重要物质。如人和些蛋白质分子是构成细胞和生物体结构的重要物质。如人和动物的肌肉中的主要组成物质是蛋白质。动物的肌肉中的主要组成物质是蛋白质。有些蛋白质具有调节功能。有些蛋白质具有调节功能。有些蛋白质具有催化作用。有些蛋白质具有催化作用。有些蛋白质具有运输功能。如红细

2、胞中的血红蛋白具有运输有些蛋白质具有运输功能。如红细胞中的血红蛋白具有运输O2和一部分和一部分CO2的功能。的功能。有些蛋白质具有免疫功能。举例分析：有些蛋白质具有免疫功能。举例分析：2蛋白质功能多样性能原因蛋白质功能多样性能原因结结构决定功能，蛋白质结构的多样性决定了其功能的多样性。构决定功能，蛋白质结构的多样性决定了其功能的多样性。【巩固巩固1】 蛋蛋白质是细胞内最重要的生命物质之一，具有多样性和白质是细胞内最重要的生命物质之一，具有多样性和特异性，其结构与功能是相适应的。下列蛋白质类物质与其功能特异性，其结构与功能是相适应的。下列蛋白质类物质与其功能对应不正确的是对应不正确的是()。A胰

3、岛素与调节胰岛素与调节 B抗体与免疫抗体与免疫C淀粉酶与运输淀粉酶与运输 D血红蛋白与运输血红蛋白与运输解析解析生物体内蛋白质功能很多。例如，起调节作用的激素，如生物体内蛋白质功能很多。例如，起调节作用的激素，如胰岛素；起免疫作用的抗体；起催化作用的酶，如淀粉酶；起运胰岛素；起免疫作用的抗体；起催化作用的酶，如淀粉酶；起运输作用的血红蛋白等。输作用的血红蛋白等。答案答案C1元素组成元素组成 ，有有的还含有的还含有 。2结构通式结构通式蛋白质的基本单位蛋白质的基本单位氨基酸氨基酸 C、H、O、NS氨基氨基 羧基羧基 R基团基团 R基团不同基团不同 必需氨基酸必需氨基酸 思维激活思维激活2 玉玉米

4、中含有丰富的谷氨酸，谷氨酸的分子中含有两个米中含有丰富的谷氨酸，谷氨酸的分子中含有两个羧基羧基(COOH)，请思考它们在分子结构中的位置。，请思考它们在分子结构中的位置。提示提示 其中一个羧基和氨基连接在同一个中央碳原子上，另一个其中一个羧基和氨基连接在同一个中央碳原子上，另一个在在R基团上。基团上。构成蛋白质的氨基酸结构上的共性和差异性构成蛋白质的氨基酸结构上的共性和差异性(1)结结构通式及各部分名称构通式及各部分名称结构上的共同点：至少都有一个氨基和一个羧基，并且都有一结构上的共同点：至少都有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上个氨基和一个羧基连接在同一个碳原

5、子上(这两点是判断是否是组这两点是判断是否是组成生物体蛋白质的氨基酸的依据成生物体蛋白质的氨基酸的依据)。结构上的区别在于结构上的区别在于R基团的不同基团的不同(根据根据R基的不同可将氨基酸分为基的不同可将氨基酸分为不同的种类不同的种类)。(2)氨基酸的种类氨基酸的种类自然界中的氨基酸约有自然界中的氨基酸约有100多种，其中生物体内组成蛋白质的氨基多种，其中生物体内组成蛋白质的氨基酸约有酸约有20种。从营养学角度而言，这些氨基酸又分为必需氨基酸种。从营养学角度而言，这些氨基酸又分为必需氨基酸(人体细胞不能合成，必须从外界获取人体细胞不能合成，必须从外界获取)和非必需氨基酸和非必需氨基酸(人体细

6、胞人体细胞能合成能合成)。拓展深化拓展深化人体的必需氨基酸人体的必需氨基酸人体的必需氨基酸有人体的必需氨基酸有8种，可巧记为种，可巧记为“携一本两色书来家携一本两色书来家”，即，即携携(缬氨酸缬氨酸)、一、一(异亮氨酸异亮氨酸)、本、本(苯丙氨酸苯丙氨酸)、两、两(亮氨酸亮氨酸)、色、色(色色氨酸氨酸)、书、书(苏氨酸苏氨酸)、来、来(赖氨酸赖氨酸)、家、家(甲硫氨酸甲硫氨酸)。注意：婴儿有。注意：婴儿有9种，多出的一种是组氨酸。种，多出的一种是组氨酸。【巩固巩固2】 下下列四个结构式中，属于构成蛋白质的氨基酸分子的是列四个结构式中，属于构成蛋白质的氨基酸分子的是()。解析解析由氨基酸分子的结

7、构通式可知，每个氨基酸分子至少含有由氨基酸分子的结构通式可知，每个氨基酸分子至少含有一个氨基一个氨基(NH2)和一个羧基和一个羧基(COOH)，并且都有一个氨基和一，并且都有一个氨基和一个羧基连接在中央碳原子上。题中个羧基连接在中央碳原子上。题中A项只有氨基，没有羧基；项只有氨基，没有羧基；B项项只有羧基，没有氨基；只有羧基，没有氨基；C项的氨基和羧基不连接在同一个中央碳原项的氨基和羧基不连接在同一个中央碳原子上，只有子上，只有D项能正确表示构成蛋白质的氨基酸分子。项能正确表示构成蛋白质的氨基酸分子。答案答案D1蛋白质的结构层次蛋白质的结构层次蛋白质的结构层次及其多样性蛋白质的结构层次及其多样

8、性 具有独特的空间结构种类种类 排列顺序排列顺序 空间结构空间结构 数目数目氨基酸形成蛋白质的过程及其涉及的计算氨基酸形成蛋白质的过程及其涉及的计算(1)氨氨基酸脱水缩合形成蛋白质的示意图基酸脱水缩合形成蛋白质的示意图由上图可以看出：由上图可以看出：形成肽键时，相应的形成肽键时，相应的COOH失去失去OH，相应的，相应的NH2失去失去H，形成一分子形成一分子H2O。氨基酸之间以肽键相连形成多肽。氨基酸之间以肽键相连形成多肽。肽键结构式：肽键结构式： 或或CONH。2蛋白质形成过程中的有关计算(1)蛋白质分子量、氨基酸数、肽链数、肽键数和失去水分子数的关系肽键数失去水分子数氨基酸数肽链数；蛋白质

9、相对分子质量氨基酸数目氨基酸平均相对分子质量脱去水分子数18。具体见下表：肽链数目氨基酸数肽键数目脱去水分子数多肽链相对分子量氨基数目羧基数目1条mm1m1am18(m1)至少1个至少1个n条mmnmnam18(mn)至少n个至少n个注：氨基酸平均分子量为a。(2)蛋白质中游离氨基或羧基数目的计算氨基数肽链数R基上的氨基数各氨基酸中氨基总数肽键数；羧基数肽链数R基上的羧基数各氨基酸中羧基总数肽键数。名师提醒名师提醒环状肽：对于环状肽：对于m个氨基酸构成的环状肽个氨基酸构成的环状肽(仍然叫仍然叫m肽肽)，肽键数脱去水分子数氨基酸数。肽键数脱去水分子数氨基酸数。注意：注意：环状肽主链中无游离的氨基

10、和羧基，环状肽中氨基或羧基环状肽主链中无游离的氨基和羧基，环状肽中氨基或羧基数取决于构成环状肽的氨基酸数取决于构成环状肽的氨基酸R基团中的氨基和羧基的数目。基团中的氨基和羧基的数目。(3)蛋白质中含有蛋白质中含有N、O原子数的计算原子数的计算N原子数肽键数肽链数原子数肽键数肽链数R基上的基上的N原子数各氨基酸中原子数各氨基酸中N原原子总数子总数【巩固巩固3】 下列下列关于氨基酸和蛋白质的叙述中，错误的是关于氨基酸和蛋白质的叙述中，错误的是()。A甲硫氨酸的甲硫氨酸的R基是基是CH2CH2SCH3，则它的分子式是，则它的分子式是C5H11O2NSB分子式为分子式为C63H105O45N17S2的

11、肽链化合物在形成过程中，最多脱的肽链化合物在形成过程中，最多脱去水分子的数目是去水分子的数目是16个个C两个氨基酸脱水缩合过程中失去的两个氨基酸脱水缩合过程中失去的H2O中的氢来源于氨基和羧中的氢来源于氨基和羧基中的氢基中的氢D如果有足量的三种氨基酸甲、乙、丙，则它们形成三肽种类最如果有足量的三种氨基酸甲、乙、丙，则它们形成三肽种类最多有多有6种种解析解析本题是对氨基酸和蛋白质的综合考查，包括氨基酸的结构本题是对氨基酸和蛋白质的综合考查，包括氨基酸的结构通式、脱水缩合过程及多肽通式、脱水缩合过程及多肽(或蛋白质或蛋白质)的多样性等方面。解答本题的多样性等方面。解答本题时可应用关于氨基酸和蛋白质

12、的有关知识进行逐项分析筛选答案。时可应用关于氨基酸和蛋白质的有关知识进行逐项分析筛选答案。C2H4O2NR是氨基酸的分子通式，将是氨基酸的分子通式，将R基上的原子数量与公用部基上的原子数量与公用部分原子数量求和即可。脱水缩合过程氮原子数量不变，所以，分原子数量求和即可。脱水缩合过程氮原子数量不变，所以，17个氮原子最多可形成个氮原子最多可形成17个氨基酸，进而形成一个十七肽链，因此个氨基酸，进而形成一个十七肽链，因此最多可脱去最多可脱去16个水分子。个水分子。答案答案D蛋白质的变性蛋白质的变性蛋蛋白质分子的白质分子的 不是很稳定，在特定条件下，蛋白质结不是很稳定，在特定条件下，蛋白质结构可构可

13、 。蛋白质变性的影响因素及其应用蛋白质变性的影响因素及其应用 空间结构空间结构发生改变发生改变1蛋白质变性的因素蛋白质变性的因素重重金属盐金属盐(汞盐、银盐等汞盐、银盐等)；酸、碱、乙醇、尿素；高温；酸、碱、乙醇、尿素；高温；X射线、紫外线等。射线、紫外线等。2蛋白质变性过程中发生的变化蛋白质变性过程中发生的变化蛋蛋白质变性过程中不发生肽键断裂，而主要发生空间结构的变化，白质变性过程中不发生肽键断裂，而主要发生空间结构的变化，使肽链由有序状态变为无序状态，溶解度降低易于形成沉淀。使肽链由有序状态变为无序状态，溶解度降低易于形成沉淀。3蛋白质变性的应用意义蛋白质变性的应用意义(1)加加热或用乙醇

14、处理可使细菌蛋白质变性而死亡，从而达到灭菌热或用乙醇处理可使细菌蛋白质变性而死亡，从而达到灭菌的目的；的目的；(2)为防止生物制品为防止生物制品(如疫苗、抗毒血清等如疫苗、抗毒血清等)变性，应将它们保存在适变性，应将它们保存在适宜环境中。宜环境中。拓展深化拓展深化变性：蛋白质在重金属盐变性：蛋白质在重金属盐(汞盐、银盐、铜盐汞盐、银盐、铜盐)、酸、碱、酸、碱、乙醇、尿素等的存在下，或加热至乙醇、尿素等的存在下，或加热至70100 ，或在，或在X射线、紫外射线、紫外线等射线的作用下，其空间结构发生改变和破坏，导致蛋白质变线等射线的作用下，其空间结构发生改变和破坏，导致蛋白质变性。蛋白质的变性具有

15、不可逆性。性。蛋白质的变性具有不可逆性。【巩固巩固4】 鸡鸡蛋是人类最好的营养来源之一，鸡蛋蛋是人类最好的营养来源之一，鸡蛋中含有大量的维生素和矿物质及有高生物价值的中含有大量的维生素和矿物质及有高生物价值的蛋白质，因此是人们常吃的食物之一。鸡蛋煮熟蛋白质，因此是人们常吃的食物之一。鸡蛋煮熟后，蛋白质变性失活，这是由于高温破坏了蛋白质的后，蛋白质变性失活，这是由于高温破坏了蛋白质的()。A肽键肽键 B肽链肽链 C空间结构空间结构 D氨基酸氨基酸解析解析蛋白质的功能主要取决于其特有的空间结构，高温使空间蛋白质的功能主要取决于其特有的空间结构，高温使空间结构破坏，其功能也就丧失。结构破坏，其功能也

16、就丧失。答案答案C1分类分类(1) ，简简称称RNA；(2) ，简简称称DNA。2功能功能核核酸是细胞中控制其酸是细胞中控制其 的大分子。的大分子。每个细胞中都有每个细胞中都有 和和 。DNA中贮藏的中贮藏的 控制着细胞的所有活动，并决定控制着细胞的所有活动，并决定细胞和整个生物体的细胞和整个生物体的 ；RNA在合成在合成 时是必需的。时是必需的。核酸核酸 核糖核酸核糖核酸脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸生命活动生命活动遗传信息遗传信息遗传特性遗传特性蛋白质蛋白质DNARNA思维激活思维激活4 是是不是所有的生物都含有不是所有的生物都含有DNA和和RNA呢？呢？提示提示病毒不是，病毒只含一种核酸，即病

17、毒不是，病毒只含一种核酸，即DNA或或RNA。核酸分类及其功能核酸分类及其功能(1)核核酸的分类酸的分类核酸分两类：一类是脱氧核糖核酸，简称核酸分两类：一类是脱氧核糖核酸，简称DNA；另一类是核糖核；另一类是核糖核酸，简称酸，简称RNA。(2)核酸的功能核酸的功能核酸是细胞中控制其生命活动的大分子，是细胞内携带遗传信息核酸是细胞中控制其生命活动的大分子，是细胞内携带遗传信息的物质，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其的物质，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用，其中重要的作用，其中DNA中贮藏的遗传信息控制着细胞的所有活动，中贮藏的遗传信息控制着细胞的所有活动

18、，并决定细胞和整个生物体的遗传特性，并决定细胞和整个生物体的遗传特性，RNA在合成蛋白质时是必在合成蛋白质时是必需的。需的。名师提醒名师提醒并并不是所有的生物体内均含有不是所有的生物体内均含有DNA和和RNA，病毒只，病毒只含其中的一种。含其中的一种。在含有在含有DNA和和RNA的生物体中，的生物体中，DNA控制整个生物体的遗传特控制整个生物体的遗传特性；在只含有性；在只含有RNA的病毒中，其遗传特性由的病毒中，其遗传特性由RNA控制。控制。【巩固巩固5】 下下列有关核酸的叙述，不正确的是列有关核酸的叙述，不正确的是()。A核酸是生命的遗传物质核酸是生命的遗传物质B核酸包括核酸包括DNA和和R

19、NAC核酸的基本组成单位是核苷酸核酸的基本组成单位是核苷酸D核酸只存在于细胞核中核酸只存在于细胞核中解析解析核酸是生物遗传信息的携带者，是生物的遗传物质，分为核酸是生物遗传信息的携带者，是生物的遗传物质，分为DNA和和RNA，其基本组成单位是核苷酸，其基本组成单位是核苷酸，DNA主要存在于细胞核主要存在于细胞核中，中，RNA主要存在于细胞质中。主要存在于细胞质中。答案答案D氨基酸的结构特点氨基酸的结构特点 【例例1】 下下列对于下列四种物质的叙述，正确的是列对于下列四种物质的叙述，正确的是()。A甲、乙、丙、丁四种物质均是构成蛋白质的氨基酸甲、乙、丙、丁四种物质均是构成蛋白质的氨基酸B甲和丁的

20、甲和丁的R基团相同，均是基团相同，均是CH2COOHCR基团中可以有羧基基团中可以有羧基D只要含有氨基和羧基的化合物就是构成蛋白质的氨基酸只要含有氨基和羧基的化合物就是构成蛋白质的氨基酸思维导图：思维导图：深度剖析深度剖析甲虽然也有氨基和羧基，并且连接在同一个碳原子上，甲虽然也有氨基和羧基，并且连接在同一个碳原子上，但氨基酸的结构通式中连接氨基和羧基的碳原子同时还连接着一但氨基酸的结构通式中连接氨基和羧基的碳原子同时还连接着一个个H，而甲中没有，而甲中没有H，所以甲不是构成蛋白质的氨基酸，即甲没有，所以甲不是构成蛋白质的氨基酸，即甲没有H基团，同时也说明含有氨基和羧基的化合物不一定是构成蛋白质

21、基团，同时也说明含有氨基和羧基的化合物不一定是构成蛋白质的氨基酸。丁是构成蛋白质的氨基酸，其的氨基酸。丁是构成蛋白质的氨基酸，其R基团中含有羧基。基团中含有羧基。答案答案C【例例2】 在在下列物质中，若将其中能构成人体蛋白质的氨基酸通过下列物质中，若将其中能构成人体蛋白质的氨基酸通过脱水缩合而形成蛋白质分子，则此蛋白质分子中所含有的羧基、脱水缩合而形成蛋白质分子，则此蛋白质分子中所含有的羧基、氨基和肽键的数目依次是氨基和肽键的数目依次是()。脱水缩合及相关计算脱水缩合及相关计算 A3、3、2 B4、3、3 C3、2、4 D2、2、2思维导图：思维导图：深度剖析深度剖析从氨基酸的概念和结构通式看

22、，找出构成人体的氨基从氨基酸的概念和结构通式看，找出构成人体的氨基酸有：，因没有氨基与羧基连在同一个碳原子上而酸有：，因没有氨基与羧基连在同一个碳原子上而被淘汰；构成蛋白质的氨基酸，可脱水缩合成多肽。该多肽的羧被淘汰；构成蛋白质的氨基酸，可脱水缩合成多肽。该多肽的羧基除肽链的游离端保留着一个，在的基除肽链的游离端保留着一个，在的R基团上各有一个羧基；基团上各有一个羧基；氨基除肽链的游离端保留着一个，在的氨基除肽链的游离端保留着一个，在的R基团上有一个。基团上有一个。5个氨个氨基酸脱水缩合共形成基酸脱水缩合共形成4个肽键。个肽键。答案答案C【例例3】 狼狼体内有体内有a种蛋白质，兔体内有种蛋白质

23、，兔体内有b种蛋白质，狼捕食兔后，种蛋白质，狼捕食兔后，狼体内的一个细胞中含有的蛋白质种类最可能是狼体内的一个细胞中含有的蛋白质种类最可能是()。A少于少于a Bab Ca D多于多于a思维导图：思维导图：蛋白质分子结构的多样性及功能蛋白质分子结构的多样性及功能 深度剖析深度剖析错选的主要原因是：错选的主要原因是：易错选项错因分析B项受题干设置陷阱误导。认为狼吃掉兔子后，狼体内的蛋白质的种类数是两生物体内蛋白质种类数的相加。忽略了蛋白质在狼体内会被消化，然后狼再根据所需合成自身需要的蛋白质C项没有充分分析题干信息。a种蛋白质是狼体内的所有蛋白质的总数，即指体内所有细胞中蛋白质种类的总和，而所问

24、为“一个细胞中”蛋白质的种类，一个细胞中蛋白质的种类应少于所有细胞中蛋白质的种类，所以应少于a。答案答案A【例例4】 生生物细胞中决定生物性状的物质是物细胞中决定生物性状的物质是()。A核糖核酸核糖核酸 B脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸C核苷酸核苷酸 D氨基酸氨基酸思维导图：思维导图：核酸的功能核酸的功能 深度剖析深度剖析生物性状是受遗传物质控制的，有细胞结构的生物，生物性状是受遗传物质控制的，有细胞结构的生物，其遗传物质一定是其遗传物质一定是DNA，即脱氧核糖核酸。，即脱氧核糖核酸。答案答案B规律方法规律方法决定细胞新陈代谢和整个生物体的遗传特性的是决定细胞新陈代谢和整个生物体的遗传特性的是DNA

25、，即脱氧核糖核酸，因为具有细胞结构的生物体即脱氧核糖核酸，因为具有细胞结构的生物体(包括原核生物包括原核生物)的遗的遗传物质都是传物质都是DNA。技法必备技法必备根根据意图的构建据意图的构建概念图以命题的形式显示概念间的意义联系，并用具体事例加以概念图以命题的形式显示概念间的意义联系，并用具体事例加以说明，来展示概念之间层次结构的示意图，有助于学习复杂概念说明，来展示概念之间层次结构的示意图，有助于学习复杂概念时理清思路，指明方向。构建概念图的程序为时理清思路，指明方向。构建概念图的程序为(1)确定某个知识领确定某个知识领域，列出其相关概念。域，列出其相关概念。(2)确定关键概念，理顺概念关系

26、和等级。确定关键概念，理顺概念关系和等级。(3)确定概念图纵向分层和横向分支。确定概念图纵向分层和横向分支。(4)用连结词和连结线用连结词和连结线(可带箭可带箭头头)标出各概念间的从属关系。标出各概念间的从属关系。(5)改进和完善。改进和完善。概念图的构建概念图的构建 答案答案C、H、O、N氨基氨基酸酸脱水缩合多肽构成每种蛋白质的氨基酸的种类、数脱水缩合多肽构成每种蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序和蛋白质空间结构不同目、排列顺序和蛋白质空间结构不同2下列各项中与蛋白质功能无关的是下列各项中与蛋白质功能无关的是()。A催化与调节催化与调节 B运动与运输运动与运输C细胞识别与免疫细胞识别与免疫 D贮存遗传信息贮