教材解读高中生物 第2章 第2节 生命活动的主要承担者学案(新人教版)必修1

1、第2节生命活动的主要承担者蛋白质学习目标1.描述了氨基酸的结构特征和氨基酸形成蛋白质的过程。(重点，难点)说明蛋白质的结构和功能。(重点)承认蛋白质是生命活动的主要承担者。请注意蛋白质研究的新进展。知识结构氨基酸及其种类1.氨基酸的结构通识氨基酸的结构特征(1)氨基酸分子至少有一个氨基和一个羧基，但也可能有几个(R基含有氨基或羧基)。(。例如：(2)氨基酸的差异在于R期的差异(根据R期将氨基酸分为不同的种类)。(3)结构共同点：至少有一个氨基和一个羧基，都与一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，而两个牙齿是判断构成生物体蛋白质的氨基酸的基础。(1)“至少”的意思：在氨基酸分子中，氨基和羧基的

2、数量可能分别是至少一个或几个。(。r含有氨基或羧基时，牙齿氨基酸分子有一个或多个氨基和羧基。(2)构成蛋白质的氨基酸分子都有氨基和羧基连接在同一个碳原子上。(。也就是说氨基和羧基没有连接到同一碳原子的氨基酸不是构成蛋白质的氨基酸。因为在自然界存在的蛋白质中还没有发现。(3)“氨基酸”这个名词跟分子结构“氨”相对应键酸代表氨基酸分子结构的主要部分氨基(碱性)和羧基(酸性)。(4)氨基酸的结构句法表明，氨基酸的组成部分有C、H、O、N牙齿。另外，大部分蛋白质中含有少量S元素，有些蛋白质中含有P，Fe，Cu，I，Mo等。3.氨基酸的种类自然界中氨基酸的种类很多，但有机体中构成蛋白质的氨基酸约有20种

3、。人体内氨基酸的分类(1)从营养学的角度必需氨基酸：必须从外部获得，不能自行合成。人体总共有8种(婴儿体内有9种，比成人多1种是组氨酸)。非必需氨基酸：可通过其他化合物转换为12种。(2)根据氨基和羧基的数量中性氨基酸：氨基数=羧基数。碱性氨基酸：氨基水羧基的数量。酸性氨基酸：氨基水羧基的数量。教材第20页参考答案复查问题1.富含蛋白质的食品有豆制品(如窦唯、豆腐、腐竹)牙齿。牛奶产品，如奶粉、酸奶、袋装牛奶；还有肉、蛋类膳食、烤肉、香肠、鸡蛋等。2.有些蛋白质是构成细胞和生物体的结构成分，例如结构蛋白。有些蛋白质可以调节生命活动，例如胰岛素。有些蛋白质起催化作用，例如绝大多数酶都是蛋白质。有

4、些蛋白质有运输工具，例如红细胞的血红蛋白。有些蛋白质具有免疫功能，如人体内的抗体。3.氨基酸是构成蛋白质的基本单位，因此人体内大约有20种氨基酸，其中8种是人体需要但不能自行合成的，必须从赖氨酸、苯丙氨酸等外部环境中获得。这被称为必需氨基酸。因此，部分食品必须添加赖氨酸和苯丙氨酸等人体所需的氨基酸。思考和讨论1.每个氨基酸都有氨基和羧基，都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。2.“氨基酸”代表氨基酸分子结构的主要部分氨基和羧基。例1以下化合物中构成蛋白质的氨基酸是()分析：根据构成生物体蛋白质的氨基酸的特征，至少含有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-Cooh)，都由一个氨基(-NH2)和

5、一个羧基(-CoOH)连接在同一个碳原子上。b，D项中的氨基和羧基没有连接到同一个碳原子，C项中没有氨基。答案：a拨号：只有符合氨基酸结构的才是构成生物体蛋白质的氨基酸。也就是说，至少含有一个氨基和一个羧基，都与一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。蛋白质的结构和多样性1.肽键的形成脱水凝结一个氨基酸分子的羧基(-COOH)跟另一个氨基酸分子的氨基(-NH2)连接在一起，同时去除一个分子的水，称为脱水缩合。脱水冷凝过程中形成的化学键称为肽键。具体过程如下：(1)脱下的水中的氧来自柯奥，水中的氢来自柯奥，另一个来自-NH2。(。(2)参与脱水缩合，分别是两个氨基酸中与每个中心碳原子相连的氨基和

6、羧基，不是R基的氨基和羧基。(3)连接氨基酸的肽键结构表达如下。(注意：写时不能漏掉自由键“-”。）多肽和蛋白质的形成由两个氨基酸分子缩合的化合物称为二肽。三个或三个以上氨基酸分子加在一起的化合物称为多肽。多肽是一种通常称为肽链的链结构。一个或多个肽链经过反曲、折叠、糖化等，形成具有特定空间结构的特定功能的蛋白质。插图如下所示：蛋白质分子的结构多样性(1)蛋白质的结构水平：C、H、O、N等元素氨基酸链蛋白(2)蛋白质分子结构多样性的原因原因iKON氨基酸的种类不同，构成的肽链也不同-0-0-0- 0-氨基酸的数量不同，构成的肽链就不同-氨基酸的排列顺序不同，组成的肽链也不同- - - -肽链空

7、间结构不同，构成的蛋白质不同不是说要同时有上述几点才能确认两种蛋白质的分子结构不同。只要有其中一种，就知道两种蛋白质的结构不同。4.蛋白质相关计算(1)氨基和羧基的数量蛋白质由氨基酸脱水缩合形成的肽链组成，在相邻的两个氨基酸中，氨基和羧基缩合形成肽结合，结果肽链两端留有一个-cooh，另一端留有一个-NH2，但R基可能包含多个-cooh或-NH2，因此每个肽(2)肽键数与氨基酸数和水分子数的关系氨基酸脱水缩合时，每次形成肽结合，同时去除一分子水。因此，氨基酸数=肽键数肽链数，肽键数=丢失的水分子数。(3)蛋白质的相对分子量计算蛋白质的相对分子质量等于氨基酸的相对分子质量之和减去失去的水分子的相

8、对分子质量之和。N个氨基酸形成M链后，形成N-M个钚连接，去除N-M个水分子。每个氨基酸的平均相对分子质量为A，结果形成的蛋白质的相对分子质量为NA-(N-M) 18。(4)数量关系汇总表(1)环肽：对于由m个氨基酸组成的环肽(仍称为m肽)，肽键数=水分子去除数=氨基酸数。(2)对环状钚主链没有有利的氨基和羧基，环状钚的氨基数或羧基数取决于构成环状钚的氨基酸R基团的氨基和羧基数。(5)蛋白质中n，o原子数的计算N原子数=肽键数肽链数r基N原子数=每个氨基酸的N原子数O原子数=肽键数2肽链数R基O原子数=每个氨基酸的O原子数-水分子去除数(6)氨基酸的排列与多肽的种类相关。如果有a，B，C三种茄

9、子氨基酸，则牙齿三种茄子氨基酸组成的多肽的情况可以分析为以下两种茄子情况：A，B，C中的三种茄子氨基酸，在每个氨基酸的数量没有限制的情况下，可以形成钚化合物的种类。333形成三肽的物种：(33=27种)33形成二肽的物种：(32=9种)有A，B，C三种茄子氨基酸，每种氨基酸只有一种，形成钚化合物的种类。321形成三肽的物种：(321=6种)32形成二肽的物种：(32=6种)教材第22页参考答案思考和讨论1.氨基酸二肽三肽.多肽，多肽链腺曲折叠形成蛋白质，或折叠多个多肽链形成蛋白质。2.膳食中的蛋白质必须经过胃蛋白、胰蛋白酶、肠蛋白酶、肠肽酶等多种水解酶的作用，才能分解成氨基酸。牙齿氨基酸进入细

10、胞后，形成二肽、三肽和多肽，从而用多肽构成人体蛋白质。人体的蛋白质不同于膳食中的蛋白质，具有完成人体生命活动的结构和功能。3.10个氨基酸可以构成2010种徐璐其他长链。氨基酸的种类、数量、排列顺序、蛋白质空间结构的差异是蛋白质的多种原因。在方阵中思考考试问题N个氨基酸形成钚链时，脱下N-1个水分子，形成N-1个钚连接。同样，当N个氨基酸形成M个钚链时，它脱下N-M个水分子，形成N-M个钚连接。【例2】20世纪60年代，我国科学家成功地用人工方法合成了具有所有生物活性的结晶素胰岛素。这是世界上第一次合成生物活性蛋白，被认为是我国最接近“诺贝尔奖”的科研成果。图221是晶体素胰岛素的一种模式图。

11、a链有21个氨基酸，B链有30个氨基酸。(注：两个“-SH”形成一个“-S-S-”。）(1)牙齿51个氨基酸的分子结构的共同特征是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _它们与徐璐胰岛素结合的方式是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(2)牙齿51个氨基酸形成胰岛素后，相对分子质量比原_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

12、 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(3)蛋白质分子中有肽键_ _ _ _ _ _ _ _ _ _(4)糖尿病患者疾病的直接原因是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _主要是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(5)人类和其他哺乳动物胰岛素的氨基酸组成检测如下。猪：b链30位氨基酸与人不同。马：B链30位氨基酸和A链9位氨基酸与人不同。绵羊：A链8，9，10位氨基酸与人不同。相似物种的差异主要反

13、映在多肽链的氨基酸组成上_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _和人类的亲缘关系最近。适合糖尿病患者的替代品是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _的胰岛素。分析：51个氨基酸分子形成2条肽链的水分子数目为51-2=49，如模式图所示，两条链之间的6个-SH形成6个-S-S，因此减少的相对分子质量为4918 61=888。两条肽链中至少有2个氨基和2个羧基糖尿病患者生病的原因是缺乏促进糖代谢的激素胰岛素。如果口服胰岛素，胰岛素会在人体中分解成氨基酸，被停用。答：(1)每个氨基酸分子至少含有一个氨基和一个羧基，都与一个氨基和一个羧基连接，在同一个碳原子上脱水缩合(2)888 2(3)49-NH-co-(4)胰岛素进入消化道后，会被消化，失去活性拨号：从元素到蛋白质的内部连接蛋白质的功能蛋白质结构的多样性决定了蛋白质的功能多样，如下表所示。例3蛋白质是生命活动的主要实施者，但在正常的生理活动中不能用作细胞()A.重要结构物质b .重要调节物质C.主要能源物质d .身体免疫物质分析：A段正确。例如，肌肉的主要成分是蛋白质。b段是正确的。例如，如果某些激素是蛋白质，