必修一第二章第2节蛋白质
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第2节生命活动的主要承担者——蛋白质【学习目标】1、说明氨基酸的结构特点,以及氨基酸形成蛋白质的过程。
2、概述蛋白质的结构和功能。
3、认同蛋白质是生命活动的主要承担者。
【自主学习】1.组成蛋白质的基本单位是,其结构通式:____________________,在生物体中约有___________种。
人体细胞不能合成的,必须从外界环境中直接获取的氨基酸叫做______________,有种;人体细胞能够合成的,叫做_______。
有种2.一个氨基酸分子的_____________和另一个氨基酸分子的_____________相连接,同时脱去___________分子的水,这种结合方式叫做_____________,连接两个氨基酸分子的化学键(________________)叫做______________。
3.由两个氨基酸分子缩合(失去______分子水)而成的化合物,叫做__________。
由三个氨基酸分子缩合(失去_______分子水)而成的化合物,叫做三肽。
由多个(n个)氨基酸分子缩合(失去_______分子水)而成的化合物,叫做_______,通常呈______状结构,叫做_____________。
4.在细胞内,每种氨基酸的数目_____________,氨基酸形成多肽链时,____________氨基酸的______________千变万化,多肽链的盘曲、折叠方式及其形成的______________千差万别,因此蛋白质分子的结构是相其多样的。
5.蛋白质分子在细胞中承担着多种重要功能。
①构成___________________的重要物质,称为________蛋白;②对细胞内的化学反应有________作用;③具有_______________功能,如血红蛋白;④起_________传递作用,能够________机体的生命活动,如胰岛素;⑤具有___________作用,如抗体;等等。
必修1第2章第2节生命活动的主要承担者—蛋白质教学设计
一、教学目标
1.知识目标
a. 说明氨基酸的结构特点,氨基酸形成蛋白质过程。
b. 概述蛋白质的结构和功能。
2.能力目标
a.能够运用比较方法判断组成蛋白质的氨基酸
b.进行氨基酸脱水缩合相关计算
3.情感目标
a.认同蛋白质是生命活动的主要承担者。
b.关注蛋白质研究的最新进展。
二、教学重点
氨基酸的结构特点,氨基酸形成蛋白质过程。
三、教学难点
a.氨基酸形成蛋白质过程。
b.蛋白质结构多样性原因。
四教学流程
B
D
2.氨基酸的结合方式
①过程a名称:脱水缩合。
②物质b名称:二肽。
③结构c名称:肽键,其结构简式为:—NH—CO—(或—CO—。
学校:临清实验高中学科:生物编写人:张向阳审稿人:尚莉第二章第2节生命活动的主要承担者──蛋白质一、教材分析本节内容为普通高中课程标准实验教科书人教版高中生物必修一模块第二章的第二节内容,是本章的重点内容。
在课程标准的具体内容标准中,与本节内容相对应的条目是“概述蛋白质的结构和功能”。
本节重点为:①氨基酸结构特点以及氨基酸形成蛋白质的过程,②蛋白质的结构和功能;难点为:氨基酸形成蛋白质的过程以及蛋白质结构多样性的原因。
要达成这一目标,教学中应该以结构与功能相适应的生物学观点为主线,联系初中知识引导学生说出有关蛋白质消化与吸收、重要功能等知识,首先学习蛋白质的基本组成单位──氨基酸的结构特点,以及由氨基酸形成蛋白质的过程,然后,组织学生进行探究活动,认识蛋白质结构多样性的原因,再结合教材中蛋白质主要功能示例,进行这一部分的学习。
最后,阐明结构与功能的适应的观点,让学生认可──蛋白质是生命活动的主要承担者。
二、教学目标1.知识目标:(1)写出氨基酸的结构通式,说明氨基酸的结构特点以及氨基酸形成蛋白质的过程。
(2)概述蛋白质的结构和功能。
2.能力目标:(1) 认同蛋白质是生命活动的主要承担者。
3.情感、态度和价值观目标:(1)关注蛋白质研究的新进展。
三、教学重点难点重点:①氨基酸结构特点以及氨基酸形成蛋白质的过程,②蛋白质的结构和功能;难点:酸形成蛋白质的过程以及蛋白质结构多样性的原因。
四、学情分析我校高一年级属于平行分班,各班平均分配生源,没有重点班、实验班,所以各班中学生个体差异较大。
学生虽然有一些蛋白质的初步知识,但是,由于缺乏应有的有机化学知识(如化学键、结构式等),以及数学的排列和组合的有关知识。
这些都为本节课的深入学习带来了很多困难。
教学中,我借助球棍模型来增加学生的空间感,认识氨基酸是一种空间结构;通过安排学生活动来弥补知识不足带来的困难。
从学生日常生活所吃的食物中的营养成分入手,很容易引起学生的共鸣,激发学生学习的热情,点燃思维的火花,起到超乎想象的效果。
生命活动的主要承担者---蛋白质
1、氨基酸分子的结构通式:
2、氨基酸分子的结构特点:每种氨基酸分子至少都含有一个氨基(—NH 2)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。
决定氨基酸种类的是R 基。
3、在人体内根据氨基酸的来源不同分为必需氨基酸(自身不能合成,必须而且只能从外界摄取)和非必需氨基酸(在生物体内可以通过转氨基作用合成)。
例 以下4种物质中,能构成蛋白质的是 (
)
A .①②③
B .②③④
C .③④⑤
D .①③⑤
变式训练
下列分子中,与构成生物体的蛋白质的氨基酸分子式不相符的是 ( )
A . B. H 2N —CH 2—CH 2—COOH
C . D.
4、氨基酸分子相连接的方式:⑥脱水缩合,即一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接形成⑦肽键,同时脱去一个水分子的过程。
两个氨基酸的缩合物叫⑧二肽;多个氨基酸的缩合物叫⑨多肽。
多肽通常呈链状结构,叫⑩肽链。
肽链不呈直线,也不在一个平面上,而是盘曲、折叠形成一定的空间结构。
5、蛋白质的形成过程分析
H 2N —CH —CH 3 COOH
H 2N —(CH 2)4—CH —COOH NH 2 H 2N —CH —COOH CH 2CH 2COOH
(1)蛋白质与多肽的关系:每个蛋白质分子可以由1条肽链组成,也可由几条肽链通过一定的化学键(肯定不是肽键)连接而成。
但多肽一般是折叠成特定的空间结构进而构成蛋白质时,才能执行特定的生理功能。
(2)肽键的结构式可表示如下:
例-1多肽分子能被肽酶降解,至于哪一肽键被断裂则决定于肽酶的类型。
已知肽酶P能断裂带有基团R4的氨基酸和相邻氨基酸的氨基基团之间的肽键,则P能打开下图
中的哪个键 ( )
A.1
B.2
C.3
D.4
(3)一条肽链上至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基,分别位于肽链的两端。
(4)H2O中的H来自于-COOH和-NH2,而O则只来自于-COOH。
(5)若某肽链中有四个肽键,此化合物应叫五肽,不叫四肽,即以脱水缩合的氨基酸个数命名。
6.脱水缩合过程的相关计算
假设氨基酸的平均相对分子质量为a,由n个氨基酸分别形成1条肽链或m条肽链:
形成肽链数形成肽
键数
脱去水
分子数
氨基
数目
羧基
数目
多肽相对
分子质量
1 n-1 n-1 至少1个至少1个n a-18(n-1) m n-m n-m至少m个至少m个n a-18(n-m)
注:①若n个氨基酸形成一环状多肽,则:肽键数=脱去水分子数=氨基酸数(n)
②在计算多肽相对分子质量时,还要考虑一些其他化学变化过程,如二硫键(—S—S—)的形成,每形成一个二硫键,脱去2个H,故相对分子质量减少2。
1.下列关于氨基酸和蛋白质的叙述,错误的是 ( )
A.甲硫氨酸的R基是—CH2—CH2—S—CH3,则它的分子式是C5H11O2NS
B.酪氨酸几乎不溶于水,而精氨酸易溶于水,这种差异是由R基的不同引起的
C.n个氨基酸共有m个氨基,则这些氨基酸缩合成的一个多肽中的氨基数必为m-n
D.甜味肽的分子式为C13H16O5N2,则甜味肽一定是一种二肽
2.现有氨基酸800个,其中氨基总数为810个,羧基总数为808个,则由这些氨基酸合成的含有2条肽链的蛋白质共有肽键、氨基和羧基的数目依次分别为() A.798、2和2 B.798、12和10
C.799、1和1
D.798、11和9
7、蛋白质结构多样性的原因和功能
1.蛋白质多样性的原因
(1)形成蛋白质的氨基酸约有①20种、数目成百上千、排列顺序千差万别。
(2)肽链的②盘曲折叠方式及其形成的空间结构千差万别。
2.蛋白质的功能
种类功能例子
结构蛋白参与构成③细胞和生物
体
羽毛、肌肉、头发、蛛
丝中的蛋白质
催化蛋白催化生物体内化学反应④消化酶、呼吸酶、光
合作用酶等
运输蛋白参与生物体内物质⑤运
输
膜上的载体、红细胞中
的血红蛋白等
信息蛋白传递信息,调节机体生
命活动
⑥激素、神经递质
免疫
蛋白
参与人体⑦免疫抗体、淋巴因子等
多肽和蛋白质的区别
(1)结构上有差异。
多肽仅仅是蛋白质的初级结构形式,而蛋白质具有一定的空间
结构。
(2)一条刚刚从核糖体这一车间下线的多肽链可以叫多肽,但不能称为蛋白质。
蛋白质往往是由一条或几条多肽链和其他物质结合而成的。
即基因控制蛋白质合成时,翻译的直接产物应为多肽,不是蛋白质。
习题巩固-2
1.细胞内20种氨基酸在分子结构上的主要区别是
A 、碱基的数量不同
B 、羧基的数量不同
C 、氨基和羧基与C 连接的位置不同
D 侧链基团(R 基)的结构不同
2.形成蛋白质分子结构的层次,由小到大分别为 ( )
①氨基酸分子 ②C 、H 、O 、N 等元素 ③氨基酸脱水缩合
④一条或几条多肽链连接在一起 ⑤多肽链 ⑥具有特定空间结构的蛋白质
A .②一①一③一④一⑥一⑤
B .①一②一③一④一⑤一⑥
C .②一①一⑥一③一④一⑤
D ②一①一③一⑤一④一⑥
3、下列物质中,属于氨基酸的是:
A NH 2-CH 2-COOH
B NH 2-CH 2-CH 2OH
C D 4.谷氨酸的R 基为一C 3H 5O 2,在一个谷氨酸分子中,含有碳和氧的原子数分别是
A .4、4
B 5、4
C .4、5
D .5、5
5.甲硫氨酸的R 基是—CH 2—CH 2—S —CH 3,它的分子式是 ( )
A C 5H 11O 2NS
B .
C 3H 7S C .C 4H 11O 2S
D .C 5H 10O 2N
6.已知天冬酰胺的R 基为—C 2H 4ON ,现有分子式为C 63H 103N 17S 2的多肽链,其中含有2个天冬酰胺。
在上述多肽中最多有肽键 ( )
A .17个
B .16个
C .15个
D 14个
7.两个氨基酸缩合成肽并生成水,这个水分子中的氧原子来自氨基酸的
A .氨基
B 羧基
C .R 基
D .氨基和羧基
8.下列有关肽键写法中,不正确的是 ( )
9.人体免疫球蛋白IgG 由4条肽键构成,共有764个氨基酸,则该蛋白质分子中至少含有游离的氨基和羟基数分别是( )
A .46和764
B .760和760
C .762和762
D 4和4
—C — |
NH 2 CH 2—CH 2—COOH H
| H CH 3 —CH 2— C OOH | NH 2
B.—CO —NH — —C —N — H O A
—C —N — H O C . —
C —N — H O
D .
10.由三条肽链组成的某个蛋白质分子共有298个氨基酸,则此蛋白质分子中应有肽键
( ) A.298个B.297个C.296个 D 295个
11.一种蛋白质是由两条肽链组成的,共含水量有100个氨基酸,若每个氨基酸的相对分子
质量平均是120,则该蛋白质的相对分子质量约是( )
A.12000 B 10236 C.10218 D.13764
12.生物体内的蛋白质千差万别,其原因不可能是
A 组成肽键的化学元素不同 B.组成蛋白质的氨基酸酸种类和数量不同
C.氨基酸排列顺序不同 D.蛋白质的空间结构不同
13.下列叙述中,哪项是对蛋白质功能的高度概括()
A.细胞和生物体重要的结构物质
B.收缩、运输、免疫等活动的物质基础
C 生命活动的主要体现者
D.调节细胞和生物体新陈代谢的重要物质
14.食物中的蛋白质经消化后的最终产物是 ( )
A.多种氨基酸 B.各种多肽和氨基酸
C CO2、H2O和尿素 D.多种氨基酸、CO2、H2O和尿素
15.下列物质口服后将失去原有作用的是( )
A 胰岛素 B.葡萄糖 C.维生素 D.胃蛋白酶
16.下列关于蛋白质的叙述错误的是
A.各种蛋白质的基本组成单位都是氨基酸
B.B.一切生命活动都离不开蛋白质
C.蛋白质是构成细胞和生物体的重要物质源
D 组成每种蛋白质的氨基酸都有20种
17.狼体内有A种蛋白质,20种氨基酸;兔体内有B种蛋白质,20种氨基酸。
狼捕食兔后
狼体内的一个细胞中含有蛋白质种类和氨基酸种类最可能是( )
A.A+B, 40 B.A, 20
C.>A, 20 D <A, 20
18、请根据下图,回答下列问题:
(1)图中①表示________________________,④表示____________________。
(2)该化合物是由______个氨基酸分子失去______个分子的水而形成的,这种反应叫做
________________。
(3)图中表示R基的是___________,表示肽键的是_____________。
(填序号)
(4)图中有_________个肽键,有_________个氨基和_________个羧基。
(5)该化合物是由_________种氨基酸组成的。
(6)该化合物水解成氨基酸的过程中,需要消耗__________个分子的水。
18 (1)氨基羧基(2 )3 2 脱水缩合
(3) 2、3、7 5、6 (4) 2 1 2 (5)2 (6)2。