2021-2022学年-人教版-必修一-生命活动的主要承担者蛋白质-教案

第2节生命活动的主要承当者——蛋白质学习目标1.说出氨基酸的结构特点，以及氨基酸形成蛋白质的过程。2.说出蛋白质的结构和功能。3.认同蛋白质是生命活动的主要承当者。素养要求1.生命观念：理解蛋白质结构的多样性决定功能的多样性，认同结构决定功能。2.科学思维：观察多种氨基酸，归纳出不同的氨基酸结构上的共性和差异。一、组成蛋白质的氨基酸1．结构通式(如图)图中结构的名称：①氨基；②羧基；③R基。2．组成元素：主要是C、H、O、N，有些还含有S元素。3．结构特点(1)每种氨基酸分子至少都含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。(2)各种氨基酸之间的区别在于R基的不同。特别提醒(1)氨基、羧基、R基正确的书写格式—NH2、—COOH、—R(千万不要忘记在原子团前面加“—〞)。(2)结构通式及氨基和羧基不同表达形式的区分(1)蛋白质的组成元素只有C、H、O、N()(2)只要含有一个氨基、一个羧基的化合物均是生物体内的氨基酸()(3)氨基酸分子的氨基和羧基都连在同一个碳原子上()(4)酪氨酸和精氨酸理化性质不同的原因是R基不同()答案(1)×(2)×(3)×(4)√观察以下四种氨基酸的结构，探究以下问题：丙氨酸半胱氨酸赖氨酸天冬氨酸(1)构成蛋白质的氨基酸共有的局部是，这四种氨基酸分子不同的R基团分别是：—CH3、—CH2—SH、—(CH2)4—NH2、—CH2—COOH。(2)“氨基酸〞这一名词与其分子结构有对应关系吗？提示“氨基酸〞代表了其分子结构中的主要局部，即氨基和羧基。(3)组成蛋白质的氨基酸分子中都只含有一个氨基和一个羧基吗？提示大多数氨基酸分子只含有一个氨基和一个羧基，而且都连接在同一个碳原子上，局部氨基酸分子中含有两个氨基、一个羧基或者两个羧基、一个氨基，多出来的氨基或羧基属于R基。特别提醒以下物质不属于构成蛋白质的氨基酸①H2N—CH2—CH2OH(缺羧基)②(缺羧基)③(氨基和羧基未连接在同一个碳原子上)二、蛋白质的结构、功能及其多样性1．脱水缩合一个氨基酸分子的羧基(—COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(—NH2)相连接，同时脱去一分子的水。(1)这种结合方式称为脱水缩合，两个氨基酸分子经该过程形成的产物是二肽和水。(2)产物中虚框内的化学键名称是肽键。注：①肽键有两种表示形式：—CO—NH—、，但不能忽略两端的“—〞。②H2O中H的来源：一个来自氨基，一个来自羧基；H2O中的O来源于羧基。2．蛋白质的结构层次氨基酸↓脱水缩合二肽：由两个氨基酸分子缩合而成的化合物↓多肽：由多个氨基酸分子缩合而成的含有多个肽键的化合物，通常呈链状结构↓蛋白质：具有一定的空间结构3．蛋白质多样性的原因蛋白质结构具有多样性的主要原因应从氨基酸和肽链两个角度进行分析：(1)图中甲、乙、丙分别说明蛋白质具有多样性的原因是氨基酸的数目、种类、排列顺序不同。(2)图中丁说明蛋白质具有多样性的原因是肽链的盘曲、折叠方式，及其形成的空间结构不同。4．蛋白质的功能一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承当者。巧记谐音记忆蛋白质功能狗(结构)催(催化)运(运输)面(免疫)条(调节)。(1)氨基酸脱水缩合形成的水中的氢一个来自氨基，一个来自羧基()(2)蛋白质的合成过程中产生水，水解过程不需要水()(3)蛋白质空间结构的改变可以使其功能发生变化()(4)蛋白质具有催化、免疫、遗传、调节等各种功能()(5)血液中O2的运输不能表达蛋白质的功能()答案(1)√(2)×(3)√(4)×(5)×请结合脱水缩合过程，并参考如下多肽链的模式图分析：(1)肽链形成过程中，失去的水分子中氢和氧元素的来源分别是什么？提示氢来自氨基和羧基，氧来自羧基。(2)氨基酸、肽链、水分子、肽键的数量关系是什么？提示氨基酸数－肽链数＝水分子数＝肽键数。(3)肽链中还有没有游离的氨基和羧基？如果有，它们位于哪里？提示有。位于肽链的两端，R基中也可能有。(4)假设氨基酸的平均相对分子质量为a，由n个氨基酸形成1条肽链，那么该多肽的相对分子质量是多少？假设形成m条肽链呢？提示na－18(n－1)；na－18(n－m)。1．氨基酸是蛋白质的根本组成单位，以下有关组成生物体蛋白质的氨基酸的表达正确的选项是()A．至少有1个氨基和1个羧基连接在不同碳原子上B．氨基酸种类数与R基的种类数相同C．人体细胞可以合成所需的所有氨基酸D．生物体内最简单氨基酸的R基为—CH3答案B解析根据氨基酸结构通式可知，每个氨基酸分子中至少有1个氨基和1个羧基连接在同一个碳原子上，A错误；氨基酸的种类取决于R基，因此，氨基酸的种类数与R基的种类数相同，B正确；某些氨基酸在人体内无法合成，必须从外界摄取，称为必需氨基酸，C错误；生物体内最简单的氨基酸是甘氨酸，其R基为—H，D错误。2．以下关于人体必需氨基酸和非必需氨基酸的说法中，正确的选项是()A．必需氨基酸是指必须在人体内合成的氨基酸B．成人体内必需氨基酸的种类比婴儿的多一种C．评价食物中蛋白质成分的营养价值时，常以必需氨基酸的种类和含量为标准D．对人体来说，鸡蛋中必需氨基酸的种类少于玉米中必需氨基酸的种类答案C3．如图是人体内蛋白质分子的概念图，以下有关分析不正确的选项是()A．相对分子质量较大的蛋白质中可能有20种AB．图中①可表示脱水缩合反响C．蛋白质功能的多样性直接取决于A的多样性D．多肽中A的数目一般大于B的数目答案C解析分析题图可知，A为氨基酸，B为肽键，人体内组成蛋白质的氨基酸约有20种，故相对分子质量较大的蛋白质中可能有20种氨基酸，A正确；图中①是由氨基酸合成多肽的过程，可表示脱水缩合反响，B正确；蛋白质功能的多样性直接取决于蛋白质结构的多样性，而不是A(氨基酸)的多样性，C错误；多肽链中肽键的数目＝氨基酸的数目－肽链的数目，所以多肽中A(氨基酸)的数目一般大于B(肽键)的数目，D正确。4．以下生命活动与蛋白质有关的是()①催化细胞内的化学反响②血液中运输O2③与特定抗原结合④构成细胞和生物体的结构⑤信息传递A．仅①②③B．仅②③④C．仅①②③④D．①②③④⑤答案D解析细胞内的化学反响离不开酶的催化，绝大多数酶的化学本质是蛋白质，①正确；血红蛋白运输O2，②正确；与特定抗原结合的物质是抗体，抗体属于蛋白质，③正确；许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质，④正确；有些蛋白质起信息传递作用，⑤正确。5．肉毒梭菌产生的肉毒类毒素是一种致病性极高的神经麻痹毒素，该毒素是由两条肽链盘曲折叠而成的一种生物大分子。下面是肉毒类毒素的局部结构简式，请据此答复：(1)上图所示的片段中，共有______个肽键，______种氨基酸组成；从左向右数，第三个氨基酸不同于其他氨基酸的基团是________________(填化学式)。(2)肉毒类毒素是在细胞中由氨基酸经过________过程形成的；一分子肉毒类毒素至少含有______个氨基。(3)1g肉毒类毒素可毒死20亿只小鼠，但煮沸1min或75℃下加热5～10min，就能使其完全丧失活性。高温可使肉毒类毒素失活的主要原因是高温使其_________________________。(4)肉毒类毒素可用____________鉴定，该试剂使用方法是______________________，在煮沸后的肉毒类毒素溶液(无色)中参加该试剂，其溶液颜色将变为__________。答案(1)45—CH3(2)脱水缩合2(3)空间结构遭到破坏(4)双缩脲试剂先加A液，摇匀后再加B液紫色解析(1)据试题分析可知，题图局部含5种R基，即有5种氨基酸，所以肽键数＝5－1＝4；这5个氨基酸的R基依次是—CH2—C6H4OH、—H、—CH3、—CH2—C6H5、—CH2—CH(CH3)2；第三个氨基酸不同于其他氨基酸的基团是R基(—CH3)。(2)肉毒类毒素的化学本质是蛋白质，由氨基酸经过脱水缩合