高考生物一轮复习第1单元第3讲生命活动的主要承担者__蛋白质教学案新人教版
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第3讲 生命活动的主要承担者——蛋白质蛋白质的结构和功能(Ⅱ)蛋白质的结构和功能1.氨基酸的结构及其种类 (1)氨基酸的结构①结构通式:②③各氨基酸之间的区别在于R 基的不同。
(2)氨基酸的种类生物体中约20种能否在体内合成(依据)⎩⎪⎨⎪⎧必需氨基酸(8种)非必需氨基酸(12种)2.蛋白质的结构及其多样性3.蛋白质的功能[连一连]1.(必修1 P24拓展题改编)神经细胞和肌肉细胞含量最多的有机物都是蛋白质,但二者功能完全不同,从组成二者的蛋白质来考虑,其原因不包含( )A .氨基酸数目不同B .氨基酸种类不同C.氨基酸排列顺序不同D.由细胞中的遗传信息决定答案:D2.(必修1 P23与生活的联系改编)高温使蛋白质丧失功能的原理是什么?提示:破坏了肽链盘曲、折叠形成的空间结构。
突破1 组成蛋白质的氨基酸的判断方法判断依据:氨基酸中氨基、羧基的数目和连接位置。
(1)从数量上看,至少有一个—NH2和一个—COOH,如下所示不属于构成蛋白质的氨基酸:①H2N—CH2—CH2OH⇒缺乏羧基(—COOH)。
②⇒缺乏氨基(—NH2)。
(2)从位置上看,必须有一个—NH2和一个—COOH连接在同一个碳原子上,如下所示不属于构成蛋白质的氨基酸:⇒氨基和羧基不连在同一个碳原子上。
突破2 二肽的形成过程分析肽键:连接两个氨基酸分子的化学键,可表示为—CO—NH—。
突破3 蛋白质的结构层次分析(1)肽的名称确定:一条多肽链由几个氨基酸分子构成就称为几肽。
(2)H2O中H与O的每形成一个肽键脱去一分子H2O,其中的H分别来自氨基和羧基,O 来自羧基。
(3)一条肽链上氨基数或羧基数的确定: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,其余的氨基或羧基在R基上。
(4)多肽链盘曲、折叠形成一定的空间结构。
1.蛋白质结构形成的4个“一”一组成一键一过程一场所至少含一个—NH2肽键脱水缩合核糖体和一个—COOH2(1)避免书写错误:不要将氨基写为NH2或—NH3;不要将羧基写为或COOH;也不要将肽键写为CO—NH或。
“生命活动的主要承担者——蛋白质”一轮复习教学设计1、教材与教学策略分析“生命活动的主要承担者——蛋白质”是高中生物课程标准人教版必修模块1《分子与细胞》第二章“组成细胞的分子”中第二节内容,包括了氨基酸及其种类、蛋白质的结构及其多样性、蛋白质的功能三个主要内容,其中氨基酸的结构、氨基酸形成蛋白质的过程及相关计算、蛋白质的结构与功能的多样性尤为重要。
本节课为复习课,教师在帮助学生回忆基础知识的基础上,还应将其他章节中与之相关的内容联系起来,构建知识网络体系。
2、教学目标1.运用归纳和概括的思维方法,说出氨基酸的结构特点、写出氨基酸的结构通式、辨别构成蛋白质的氨基酸,明确氨基酸与蛋白质的关系、探讨蛋白质形成过程中的相关计算,解释蛋白质结构和功能的多样性的原因;2.从结构与功能相适应这一角度,解释蛋白质结构的多样性,形成“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担者”的自然观;3.了解蛋白质在生产生活中的应用,养成关注人类健康的意识和责任,通过理性分析胶原蛋白进入人体后的变化,科学而客观地看待广告。
3、教学重难点重点:氨基酸的结构特点及氨基酸形成蛋白质的过程;蛋白质的结构多样性的原因。
难点:氨基酸形成蛋白质的过程及相关计算。
4、设计思想在课堂教学中,注重培养学生的主题意识,发展学生的主题能力,塑造学生的主体个性,使学生的主体性得到充分的发展。
本节课通过问题情境的设置,让学生结合生活经验观察、分析、归纳、总结、交流以提高对科学探索的兴趣,充分调动学生学习的积极性、主动性和创造性,促进学生主体性的发展和科学素养的提高。
5、教学过程设计教学方法与用具:自主探究、合作学习,多媒体课件等导入:播放“胶原蛋白”广告片,创设情景:胶原蛋白肽口服以后,能快速补充肌肤的胶原蛋白,达到美容养颜之神奇功效,这是真的吗?从而导入本节课的课题。
设计意图:应用广告视频汇集学生的注意力,引发学生思考,直切本节课主题。
“生命活动的主要承担着——蛋白质”的一轮复习教学设计摘要主要围绕“细胞为什么选择蛋白质作为其生命活动的主要承担者”核心问题,设计“生命活动的主要承担着——蛋白质”一轮复习教学,加深学生对“结构与功能相适应”等生物学观点的理解。
关键词蛋白质一轮复习教学设计1.教材分析“生命活动的主要承担着——蛋白质”是人教版高中生物教材《分子与细胞》第2章第2节的内容,是“细胞中的元素和化合物”的具体实例化,同时对“膜的结构与功能”、“物质运输”、“酶”、“免疫”以及“激素调节”等内容具有一定的铺垫意义。
本节课主要内容包括组成蛋白质的基本单位(氨基酸)、结构通式及其脱水缩合形成蛋白质的过程,蛋白质结构与功能多样性的原因。
重点是氨基酸脱水缩合形成蛋白质的过程,难点是对蛋白质的结构多样性与功能多样性的正确理解。
在一轮复习中要基于学情与考情,在教学中应防止“走老路”,毫无新意。
在帮助学生更好地理解和掌握所学知识的要点,把握知识间的内在联系,形成知识的网络结构,树立正确的“结构与功能相适应”生命观点;并围绕“细胞为什么选择蛋白质作为其生命活动的主要承担者”核心问题,通过活动探究,培养学生科学思维,增强社会责任意识。
2.教学目标生命观点根据蛋白质结构多样性与功能多样性的原因,形成“结构与功能相适应”生命观点;科学思维知道构成蛋白质的基本单位、组成元素及其形成过程,学会科学方法标记蛋白质;科学探究通过“蛋白质结构多样性”探究活动,分析蛋白质结构多样性与功能多样性的原因;社会责任认同蛋白质是生命活动的主要承担者,关注蛋白质研究的新进展(如:蛋白质工程)。
3.教学重难点掌握蛋白质形成过程,理解蛋白质结构多样性与功能多样性的原因。
4.教学方法提问、讨论法,分析、探究法5.教学过程开门见山,引出核心问题构成细胞中的化合物有许多,如:蛋白质、糖类、核酸等等,而细胞为什么选择蛋白质作为其生命活动的承担者谈谈你们的看法材料1:原始海洋(图1)中的有机物逐渐聚集并相互作用,演化原始的生命。
第3讲 生命活动的主要承担者——蛋白质知识体系——定内容 核心素养——定能力生命 观念 通过对氨基酸的结构和脱水缩合过程的分析,建立起生命的物质性观点理性 思维 通过对蛋白质形成过程的相关计算,培养逻辑思维能力和学科间知识的综合应用能力社会责任 通过对蛋白质与人体健康及在疾病治疗等方面的应用问题分析,培养学生关注科技发展,获取信息、应用信息解决实际问题的能力考点一 蛋白质的结构和功能1.组成蛋白质的氨基酸及其种类(1)氨基酸的结构①基本组成元素:C 、H 、O 、N ,有的还含有S 等。
②氨基酸的结构通式:③结构特点—⎪⎪⎪ ――→数量标准至少含有一个—NH 2和一个—COOH 。
――→位置标准总有一个—NH 2和一个—COOH 连接在同一个碳原子上。
(2)氨基酸的种类约20种能否在体内合成依据⎩⎪⎨⎪⎧ 必需氨基酸8种非必需氨基酸12种八种必需氨基酸2.蛋白质的结构及其多样性(1)蛋白质的结构层次氨基酸――→脱水缩合多肽――→盘曲、折叠蛋白质(2)脱水缩合:一个氨基酸分子的羧基与另一个氨基酸分子的氨基相连接形成肽键,同时脱去一分子水,肽键可表示为—NH —CO —。
(3)蛋白质多样性的原因①氨基酸方面:氨基酸的种类、数目和排列顺序不同。
②肽链方面:肽链折叠形成的空间结构不同。
[思考] 依下图二肽的形成过程回答问题:A .过程①名称:________;场所:________。
B .物质②过程:________。
C .结构③名称:________,其结构简式为:—NH —CO —(或—CO —NH —)D .H 2O 中H 的来源:______________________。
E .多个氨基酸的发生该反应,产物名称为:________。
提示: 脱水缩合 核糖体 二肽 肽键 一个来自氨基, 一个来自羧基 多肽3.蛋白质的功能 [连线]提示: ①—e ②—c ③—d ④—b ⑤—a(1)多肽≠蛋白质:在核糖体上合成的是多肽,而不是蛋白质,多肽必须经加工后,才能形成具有一定空间结构和特定功能的蛋白质。
生命活动的承担者——蛋白质教学目标:1、知识目标:1)说明氨基酸的结构特点,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4)关注蛋白质研究的新进展2、能力目标:通过本节学习,培养分析概括能力3、情感目标:感受科学发展的曲折历程,科学精神和爱国精神。
教学重点:氨基酸的结构特点;氨基酸形成蛋白质的过程;蛋白质的结构和功能。
教学难点:氨基酸形成蛋白质的过程;蛋白质的结构多样性的原因。
教学过程:一、引入:观察多种食品的包装带上标注的食品成分,有一种成分是大多数食物的重要成分。
还有生活中父母会给我们吃鸡蛋、牛奶等食品,为什么?有些食品中还要添加氨基酸,有什么作用?这些都在给我们直接或者间接的提供了蛋白质。
少了蛋白质,我们的生命活动就会受到威胁。
今天课堂的主题就是研究“生命活动的承担者———蛋白质”。
二、学生活动:阅读教材:P20-23,思考以下问题:(1)蛋白质由什么组成?组成物有多少种?结构上有什么特点?(2)氨基酸如何形成蛋白质?(3)蛋白质的多样性从哪些地方体现出来?(4)蛋白质有什么功能?三、基本知识:1、氨基酸及其种类(1)是组成蛋白质的基本单位。
(2)构成生物体的氨基酸有种,结构通式:思考:判断某分子是不是氨基酸的依据是什么?不同氨基酸分子区别在哪里?2、蛋白质的形成(1)结合方式:过程:连接两个氨基酸分子的化学键叫;结构思考:脱去的水分子数如何计算?(2)形成物:两个氨基酸形成的化合物叫;三个氨基酸形成的化合物叫;依次类推,多肽就是。
多肽呈链状。
肽链能、形成有一定的蛋白质分子。
例题:形成蛋白质的结构层次,从小到大依次是()①氨基酸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在一起⑤多肽⑥蛋白质思考:6个氨基酸形成一条肽链脱去多少个水分子?形成多少肽键?6个氨基酸形成二条肽链脱去多少个水分子?形成多少肽键?6个氨基酸形成一条肽链脱去多少个水分子?形成多少肽键?由此可得结论:推测:①N个氨基酸形成一条肽链脱去多少个水分子?②N个氨基酸形成二条肽链脱去多少个水分?3、蛋白质多样性的原因:(1)(2)(3)(4)4、蛋白质的功能:由课本上的图片可以看出的功能有:(1)(2)(3)你还知道哪些功能呢?(4)(5)四、小结:本节课重点学习了以下内容:(1)氨基酸及其种类(2)蛋白质的形成(3)蛋白质的多样性(4)蛋白质的功能(5)蛋白质形成过程中的计算问题记忆节节清:一、基础题:1. 成蛋白质的基本单位是()A.甘氨酸 B.氨基酸 C.二肽 D.多肽2. 蛋白质多样性无关的是()A.氨基酸的数目、种类和排列顺序 B.构成蛋白质的多肽链的数目C.构成蛋白质的多肽链的空间结构 D.氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基3.如果一个氨基酸分子中有两个羧基,其中一个羧基连在R基上,那么另一个羧基()A.与氨基相连 B.与羧基相连 C.与氢相连D.与连有氨基的碳原子相连4.下列叙述中能高度概括出蛋白质功能的一项是()A.细胞和生物体的重要结构物质B.调节细胞和生物体新陈代谢的重要物质C.生命活动的主要体现者D.收缩、运输、免疫等功能活动的物质基础5.组成蛋白质的氨基酸之间的肽键结构式是( )6.区别组成蛋白质的20种氨基酸的依据是()A.氨基酸数目不同 B.R基不同 C.羧基不同 D.碳原子数不同7.养蚕缫丝织成丝绸是我国古代劳动人民的伟大发现,蚕丝属于()A.氨基酸 B.糖类 C.脂质 D.蛋白质二、拓展题1.占肝细胞干重50%以上的有机化合物是()A.水 B.蛋白质 C.脂质 D.核酸2.两个氨基酸分子脱水缩合成二肽,脱去的水分子中的氢来自()A.羧基 B.氨基 C.羧基和氨基 D.连接在碳原子上的氢3.一条肽链共有肽键109个,则它含有的氨基和羧基的数目至少是 ( )A.110和110 B.109和109 C.9和9 D.1和1 4.已知20种氨基酸的平均相对分子质量是128,现有一蛋白质由两条肽链构成,共有蛋白质的结构多样性决定了它的特异性和功能多样性。
第3讲生命活动的主要承担者——蛋白质蛋白质的结构和功能1.组成蛋白质的氨基酸及其种类2.蛋白质的结构及其多样性(1)多肽的形成及过程①过程a名称:脱水缩合;场所:核糖体。
②物质b:二肽。
多个氨基酸发生a过程形成的产物被称为多肽。
③结构c:肽键,其结构简式为—NH—CO—(或—CO—NH—)。
④H2O中H原子的来源:H来自相邻氨基酸的氨基(—NH2)和羧基(—COOH);O来源于羧基(—COOH)。
⑤由n个氨基酸形成的一条肽链上至少有1个游离的氨基和1个游离的羧基,分别位于蛋白质的结构和功能(Ⅱ)1.蛋白质结构的多样性决定功能的多样性(生命观念)2.蛋白质的合成及计算;模型与建模:建立蛋白质的结构模型(科学思维)3.结合蛋白质与人体健康方面的关系,形成关注科学发展的意识(社会责任)肽链的两端;其余的氨基(或羧基)在R 基上。
(2)蛋白质的结构层次氨基酸――――→脱水缩合多肽――――――→盘曲、折叠蛋白质(3)蛋白质结构多样性的原因3.区别蛋白质的三种变化(1)盐析:是由溶解度的变化引起的,蛋白质的空间结构没有发生变化。
(2)变性:是由于高温、过酸、过碱、重金属等因素导致的,蛋白质的空间结构发生了不可逆的变化,肽链变得松散,丧失了生物活性,但是肽键一般不断裂。
(3)水解:在蛋白酶作用下,肽键断裂,蛋白质分解为短肽和氨基酸。
水解和脱水缩合的过程相反。
4.蛋白质的功能(连线)实例 蛋白质功能①肌肉、毛发等a .免疫功能 ②绝大多数酶b .信息传递和调节 ③血红蛋白c .催化作用 ④胰岛素d .运输功能 ⑤抗体e .构成细胞和生物体提示:①-e ②-c ③-d ④-b ⑤-a(人教版必修1 P 23“与生活的联系”)在鸡蛋清中加入食盐会出现白色絮状物,高温加热后鸡蛋清会呈现白色固体状,导致蛋白质出现这两种情况的原因相同吗?说明理由。
提示:不同。
在食盐作用下析出蛋白质,蛋白质本身的结构没有改变,仍维持原有的生物活性;高温加热后蛋白质的空间结构发生了改变,丧失了原有的生物活性。
生命活动的主要承担者——蛋白质一、教材分析本节教材的主要内容分为三个部分∶蛋白质的基本单位,蛋白质的结构及其多样性,蛋白质的功能。
二、教学目标(一)知识与技能1.介绍组成蛋白质的氨基酸的结构和种类。
2.讲解蛋白质的结构。
3.讲解蛋白质的形成过程。
4.讲解蛋白质分子多样性的原因。
5.介绍蛋白质的功能。
(二)过程与方法通过讲解蛋白质结构多样性与功能多样性的关系,形成结构与功能相适应的观点。
结合氨基酸的脱水缩合过程,形成归纳与概括、演绎与推理的思维方式。
培养自学能力、分析理解能力、理论联系实际能力。
(三)情感、态度与价值观通过对蛋白质与人体健康及在疾病治疗方面的应用问题分析,培养学生关注科技发展,获取信息应用信息,解决实际问题的能力。
三、教学重点和难点(一)重点:1.氨基酸的结构和种类。
2. 蛋白质的形成过程。
3. 蛋白质的结构层次。
4. 蛋白质分子多样性的原因。
5.蛋白质的功能。
(二)难点:1. 氨基酸脱水缩合形成肽链。
2. 蛋白质的相关计算。
3. 蛋白质分子多样性的原因。
4. 蛋白质的功能。
5. 蛋白质变性及原因。
四、课前准备(一)教师:准备教学PPT,教案。
(二)学生:预习课文,对今天所讲内容有初步了解。
教学策略:创设情景---观察思考----分析讨论---归纳总结----得出结论五、板书设计第二章第2节生命活动的主要承担者——蛋白质一、组成蛋白质的氨基酸的结构和种类1.元素组成:C、H、O、N、S2.氨基酸是组成蛋白质的基本单位3.氨基酸的通式4.氨基酸的种类:必需氨基酸非必需氨基酸二、蛋白质的结构及其多样性1.氨基酸脱水缩合2.脱水缩合的计算公式3.蛋白质分子多样性的原因。
三、蛋白质的功能1.结构蛋白2.血红蛋白3.绝大多数酶4. 胰岛素5. 抗体四、蛋白质变性及其原因在高温强碱强酸重金属盐和紫外线等理化因素的影响下。
蛋白质的结构。
空间结构发生改变。
使其生活是。
其生物活性丧失。
六、教学过程(一)导入组成细胞的有机物中含量最多的就是蛋白质。
生命活动的主要承担者——蛋白质一、教学分析1、教材分析“生命活动的主要承担者——蛋白质”是高中生物课程标准人教版必修模块1《分子与细胞》第二章“组成细胞的分子”中第二节内容。
本节是在学生已经掌握了细胞中化合物的种类和如何检测生物组织中的蛋白质之后,进行进一步的学习。
通过对氨基酸形成蛋白质过程的学习,分析蛋白质多样性的直接原因和根本原因,从而体会生物多样性的原因。
结合教材及生活实际分析蛋白质的功能,认同蛋白质是生命活动的主要承担者,为本书其他章的学习及高中生物课程其他模块的学习做铺垫。
2、学情分析学生在高一年级已经学习了蛋白质的相关内容,明确了蛋白质的基本单位是氨基酸,了解了氨基酸形成蛋白质的过程,并能回答出蛋白质多样性的原因及蛋白质的功能。
但是部分学生对脱水缩合反应的原理理解不到位,导致相关计算问题在进行解答时出现障碍。
虽然能举例说明蛋白质的功能,但因掌握不全面,不能从根本上认同蛋白质是生命活动的主要承担者。
针对这种现状,本节课重在构建蛋白质形成过程的知识网络,解决相关问题,提升学生的学习能力,以满足学生自身发展的需要。
3、教学条件P P T课件二、教学目标1、知识与技能:说明氨基酸的结构特点,以及氨基酸形成蛋白质的过程,概述蛋白质的结构和功能。
2、过程与方法:通过解决蛋白质的相关计算题,提升学生的解题能力。
3、情感态度价值观:认同蛋白质是生命活动的主要承担者。
三、教学策略:采用合作学习教学模式,P P T课件辅助教学。
完成导学案预习填空,学生对蛋白质的相关内容并进行初步独立复习。
课上指导学生阅读教材,设计环环相扣的为题,引领学生构建知识网络,使学生形成清晰的知识网络。
先独立完成典型例题,然后小组合作,最后个别展示,提升学生的解题能力,突破难点。
四、重点、难点:1、氨基酸形成蛋白质的过程。
2、蛋白质的相关计算。
五、教学设计思路(一)创设情境:上节课已经学习过了蛋白质是细胞干重中含量最高的化合物,本节课来探究蛋白质的合成及其结构与功能,导入复习。
学案3 生命活动的主要承担者------蛋白质导学案考纲要求:蛋白质的结构和功能(Ⅱ)复习目标:1 .说出氨基酸的结构特点,以及蛋白质的形成过程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基础自查一、氨基酸的种类、结构1.说出氨基酸的元素组成、种类2.写出氨基酸的结构通式、结构特点二、氨基酸脱水缩合形成多肽1.氨基酸形成多肽的方式、场所、形成二肽的过程、肽键的结构怎样表示?2.过程分析:①脱水缩合产生的H2O中的H和O分别来自什么?②一条肽链上至少有几个游离的氨基和游离的羧基,位于何处?—R中的—NH2或—COOH参于肽链的形成吗?三、蛋白质结构和功能1、蛋白质的结构层次?2.结构特点?①直接原因是?②根本原因是?3 .举例说明蛋白质的功能课堂深化探究1 .怎样判断组成蛋白质的氨基酸?2.蛋白质的计算问题:蛋白质是以氨基酸为基本单位构成的生物大分子。
在生物体中组成蛋白质的氨基酸约有20种而蛋白质却多达1010~1012种。
为什么细胞中的蛋白质种类如此多样?(1)在生物体中组成蛋白质的氨基酸对应的密码子有种;对应的tRNA有种。
(2)氨基酸个数、肽链数、氨基数、羧基数、肽键数、N原子数、O原子数之间的计算关系a.氨基数=b.羧基数=c.N原子数=d.O原子数=e.肽键数=(3)有关蛋白质的计算规律(氨基酸个数为n,氨基酸相对分子质量为a)肽链肽键脱去水分子蛋白质分子质量DNA碱基数mRNA碱基游离氨基、羧基1mb、氨基酸与相应的DNA及RNA片段中碱基数目之间有何关系?名称分布功能大多数酶载体蛋白某些激素(如生长激素、促甲状腺激素、胰岛素、胰高血糖素等)抗体血红蛋白糖蛋白对应训练1.判断正误(1)在生物体中组成蛋白质的氨基酸约有20种。
( )(2)人体必需的氨基酸称为必需氨基酸,共8种。
( )(3)每种氨基酸分子都含有一个氨基和一个羧基,且都连在同一个碳原子上。
( )(4)各种氨基酸都共有的结构是。
第3讲生命活动的主要承担者——蛋白质2015备考·最新考纲蛋白质的结构和功能(Ⅱ)考点1蛋白质的结构和功能及其多样性(5年18考) (2013江苏,2012海南,2011北京、海南,2011重庆……)一、组成蛋白质的氨基酸及其种类[动漫演示更形象见课件光盘] 1.氨基酸的结构(1)基本组成元素:C、H、O、N,有的还含有S等。
(2)氨基酸的结构通式:(3)2.氨基酸的种类约20种能否在体内合成(依据)⎩⎨⎧必需氨基酸(8种)非必需氨基酸(12种)巧记八种必需氨基酸-.(异亮氨酸)家.(甲硫氨酸)来.(赖氨酸)写.(缬氨酸)两.(亮氨酸)三.(色氨酸)本.(苯丙氨酸)书.(苏氨酸)思维激活下列物质是否属于构成蛋白质的氨基酸?如果是,请写出其R基,如果不是,请具体指出其欠缺的条件。
提示①~⑦中①、③、⑥、⑦属于构成蛋白质的氨基酸,其R基依次为-H、-CH2-COOH、-CH2-CH2-COOH;②中缺乏-COOH,⑤中缺乏-NH2,④虽然有-NH2和-COOH,但因其不连接于“同一碳原子”上,因而②、④、⑤均不属于构成蛋白质的氨基酸。
二、蛋白质的结构及其多样性[动漫演示更形象见课件光盘]1.二肽的形成(1)过程①名称:脱水缩合;场所:核糖体。
(2)物质②名称:二肽。
(3)结构③名称:肽键,其结构简式为:-NH-CO-(或-CO-NH-)。
(4)H2O中H的来源:一个来自氨基,一个来自羧基。
(5)多个氨基酸发生该反应,产物名称为多肽。
2.观察氨基酸、多肽、肽链、肽键和蛋白质的关系图示(1)多肽和蛋白质的区别(2)如果合成的蛋白质是唾液淀粉酶,需要参与的细胞器是核糖体、内质网、高尔基体、线粒体。
3.完善蛋白质的结构多样性和功能多样性图示三、蛋白质的功能(连一连)思维激活判断正误(1)蛋白质是生物体主要的能源物质(2013·江苏,1B)()。
(2)人体必需的氨基酸称为必需氨基酸(2013·广州模拟,1A)()。
第3讲生命活动的主要承担者——蛋白质 [考纲展示] 蛋白质的结构和功能(Ⅱ)考点一| 蛋白质的结构和功能1.组成蛋白质的氨基酸及其种类2.蛋白质的结构及其多样性(1)多肽的形成及过程:①过程a名称:脱水缩合;场所:核糖体。
②物质b:二肽。
多个氨基酸发生a过程形成的产物被称为多肽。
③结构c:肽键,其结构简式为—NH—CO—(或—CO—NH—)。
④H2O中H原子的来源:H来自相邻氨基酸的氨基(—NH2)和羧基(—COOH);O来源于羧基(—COOH)。
⑤由n个氨基酸形成的一条肽链上至少有1个游离的氨基和1个游离的羧基,分别位于肽链的两端;其余的氨基(或羧基)在R基上。
(2)蛋白质的结构层次:氨基酸多肽蛋白质(3)蛋白质结构多样性的原因:3.区别蛋白质的三种变化(1)盐析:是由溶解度的变化引起的,蛋白质的空间结构没有发生变化。
(2)变性:是由于高温、过酸、过碱、重金属等因素导致的蛋白质的空间结构发生了不可逆的变化,肽链变得松散,丧失了生物活性,但是肽键一般不断裂。
(3)水解:在蛋白酶作用下,肽键断裂,蛋白质分解为短肽和氨基酸。
水解和脱水缩合的过程相反。
4.蛋白质的功能(连线)实例蛋白质功能①肌肉、毛发等a.免疫功能②绝大多数酶b.信息传递和调节③血红蛋白c.催化作用④胰岛素d.运输功能⑤抗体e.构成细胞和生物体提示:①-e ②-c ③-d ④-b ⑤-a[判断与表述]1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)具有氨基和羧基的化合物,都是构成蛋白质的氨基酸。
(×)提示:构成蛋白质的氨基酸都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上。
(2)生物体内组成蛋白质的氨基酸中,不同氨基酸之间的差异是由R基引起的。
(√)(3)血红蛋白中不同肽链之间通过肽键连接。
(×)提示:血红蛋白的不同肽链之间的化学键不是肽键,而是其他的化学键。
(4)蛋白质在核糖体上合成后已具有正常生理功能。
(×)提示:多数蛋白质在核糖体上合成后需加工才具有正常生理功能。
(5)蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开时,其特定功能并未发生改变。
(×) 提示:蛋白质的空间结构破坏,其特定功能会改变。
(6)在蛋白酶的作用下,蛋白质水解过程中肽键断裂。
(√)2.思考回答(规范表述)(1)在鸡蛋清中加入食盐会出现白色絮状物,高温加热后鸡蛋清会呈现白色固态状,导致蛋白质出现这两种情况的原理相同吗?说明理由。
提示:不相同。
在食盐作用下析出蛋白质,蛋白质本身的结构没有改变,仍维持原有的生物活性;高温加热后蛋白质的空间结构发生了改变,丧失了原有的生物活性。
(2)头发和肌肉的主要成分均为蛋白质,但功能相差极大,从氨基酸的角度分析原因。
提示:组成蛋白质的氨基酸的种类、数量和排列顺序不同。
考法1 考查组成蛋白质的氨基酸[解题指导]“两看法”判断组成蛋白质的氨基酸一看数量⎩⎪⎨⎪⎧ 至少有一个—NH 2和一个—COOH ,如下不属于构成蛋白质的氨基酸:a.H 2N —CH 2—CH 2OH ⇒缺少羧基(—COOH)。
b. ⇒缺少氨基(—NH 2) 二看位置⎩⎪⎨⎪⎧ 必须有一个—NH 2和一个—COOH 连接在同一个 碳原子上,如下不属于构成蛋白质的氨基酸⇒氨基和羧基没有连 在同一个碳原子上1.层粘连蛋白是一种大型的糖蛋白,由一条重链(α)和两条轻链(β1、β2)经二硫键交联而成。
若将层粘连蛋白彻底水解,不可能产生的物质是 ()D [层粘连蛋白是一种大型的糖蛋白,所以彻底水解产物有糖类和氨基酸,可能获得葡萄糖;B 、C 所示氨基酸结构符合组成蛋白质的氨基酸结构特点,故可能会产生;D 中所示氨基酸不符合组成蛋白质的氨基酸的结构特点,其中的氨基和羧基没有连接在同一个碳原子上。
]2.(2019·湖北黄冈一中起点考试)如图为氨基酸分子的结构通式,下列叙述正确的是( )A.结构④在生物体内约有20种B.氨基酸脱水缩合产生水,水中的氢来自于②和③C.结构④中含有的氨基或羧基全部都参与脱水缩合D.生物体内n个氨基酸形成1条多肽链需要n种密码子A [①为氨基,③为羧基,④为侧链基团(R基)。
构成人体的氨基酸约有20种,A项正确。
氨基酸脱水缩合产生水,水中的氢来自①③,B项错误。
R基中的氨基或羧基不参与脱水缩合,C项错误。
生物体内n个氨基酸形成1条多肽链需要n个密码子而不是需要n种密码子,D项错误。
]考法2 考查蛋白质的结构和功能3.下列有关蛋白质的叙述中,正确的是( )A.若某蛋白质中含有N条多肽链,则其含有N个氨基B.生物膜上的蛋白质有的能运输物质,有的能起催化作用,有的能与神经递质结合C.蔗糖酶能催化蔗糖水解为葡萄糖和果糖,并产生ATPD.蛋白质功能的多样性决定其结构的多样性B [若某蛋白质中含有N条多肽链,则其至少含有N个氨基,A项错误;生物膜上的蛋白质,载体蛋白能运输物质,信号转导过程中的信号传递蛋白的胞外部分接受信号分子、胞内部分具有催化作用,突触后膜上的受体蛋白能与神经递质结合,B项正确;蔗糖酶能催化蔗糖水解为葡萄糖和果糖,但没有产生ATP,C项错误;蛋白质结构的多样性决定其功能的多样性,D项错误。
]4.(2018·全国卷Ⅱ)下列关于人体中蛋白质功能的叙述,错误的是( ) A.浆细胞产生的抗体可结合相应的病毒抗原B.肌细胞中的某些蛋白质参与肌肉收缩的过程C.蛋白质结合Mg2+形成的血红蛋白参与O2运输D.细胞核中某些蛋白质是染色体的重要组成成分C [浆细胞产生的特异性抗体可与相应抗原结合而发挥免疫功能,A项正确;肌细胞中的肌球蛋白、肌动蛋白等参与肌肉收缩的过程,B项正确;参与氧气运输的血红蛋白中有Fe2+,而没有Mg2+,C项错误;染色体主要由蛋白质和DNA组成,所以细胞核中某些蛋白质是染色体的重要组成成分,D项正确。
]5.在人体血浆中,有多种不同功能的蛋白质,这些蛋白质的功能不包括( )A.催化蛋白质水解为多肽B.与抗原特异性相结合C.刺激B细胞增殖和分化D.降低血糖浓度A [人体血浆属于内环境,内环境中不存在催化蛋白质水解的酶;血浆中有抗体,能与抗原发生特异性结合;血浆中有抗原,某些抗原是蛋白质,能刺激B细胞增殖分化;血浆中有胰岛素,其本质为蛋白质,能降低血糖浓度。
]6.下列有关蛋白质结构、功能多样性的说法正确的是( )A.蛋白质结构的多样性与构成蛋白质的氨基酸的种类、数目和空间结构有关B.已知某化合物具有催化功能,可以推断此物质为蛋白质C.有些蛋白质具有防御功能,如抗体;有些蛋白质具有传递信息的功能,如受体。
抗体与受体都具有专一性D.蛋白质空间结构改变,不会影响其生物活性C [蛋白质多样性与肽链的空间结构有关,与氨基酸的空间结构无关;具有催化功能的是酶,绝大多数酶是蛋白质,少部分是RNA;蛋白质具有防御、信息传递等功能,而抗体只能与特异性抗原相结合,受体只能与特定的信号分子结合,它们都具有专一性;蛋白质空间结构改变会影响其生物活性。
][归纳总结] 几种常见蛋白的分布和功能考点二| 蛋白质的合成及相关计算1.利用图解总结与蛋白质有关的计算方法(1)氨基数和羧基数的计算。
①氨基数=肽链数+R基中的氨基数=氨基酸中所有的氨基数-肽键数。
②羧基数=肽链数+R基中的羧基数=氨基酸中所有的羧基数-肽键数。
(2)肽键数、脱去水分子数和蛋白质相对分子质量的计算。
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条链状多肽或m条链状多肽:氨基酸的结构通式是解答此类题目的突破口。
在一个氨基酸中,若不考虑R基,至少含有2个碳原子、2个氧原子、4个氢原子和1个氮原子。
在脱水缩合形成多肽时,要失去部分氢、氧原子,但是碳原子、氮原子的数目不会减少。
其相关数量关系如下:(1)碳原子数=氨基酸的分子数×2+R基上的碳原子数。
(2)氢原子数=各氨基酸中氢原子的总数-脱去的水分子数×2。
(3)氧原子数=各氨基酸中氧原子的总数-脱去的水分子数=肽键数+2×肽链数+R基上的氧原子数。
(4)氮原子数=肽链数+肽键数+R基上的氮原子数=各氨基酸中氮原子的总数。
由于R基上的碳原子数不好确定,且氢原子数较多,因此以氮原子数或氧原子数的计算为突破口,计算氨基酸的分子式或氨基酸个数最为简便。
[判断与表述]1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)某蛋白质由m条肽链、n个氨基酸组成。
该蛋白质至少含有—COOH、—NH2、氧原子的个数分别为m、m、n+m。
(√)(2)α鹅膏蕈碱是一种环状八肽,分子中含有8个肽键。
(√)2.识图填空如图为无活性的胰岛素原加工为有活性的胰岛素的过程,据图填写相关内容。
(1)切除C肽过程中要切开2个肽键,由蛋白酶完成。
(2)有活性的胰岛素至少含有2个氨基,2个羧基,含有49个肽键。
考法1 考查蛋白质的合成1.(2019·甘肃灵台二中月考)如图是某一多肽链的分子结构式,据图分析下列叙述错误的是( )A.①是氨基,⑤是羧基B.该多肽链中只有一个肽键,是④C.该多肽链中的R基有②③⑥D.该多肽链形成时失去了两分子水B [分析题图,图中①为氨基,⑤为羧基,A项正确。
该多肽链中共有两个肽键,B项错误。
该多肽链中的R基有三个,为图中②③⑥,C项正确。
该多肽链中有两个肽键,形成时失去了两分子水,D项正确。
]2.(2018·江苏高考)哺乳动物的催产素具有催产和排乳的作用,加压素具有升高血压和减少排尿的作用。
两者结构简式如图,各氨基酸残基用3个字母缩写表示。
下列叙述正确的是( )A.两种激素都是由八肽环和三肽侧链构成的多肽类化合物B.氨基酸之间脱水缩合形成的水分子中氢全部来自氨基C.肽链中游离氨基的数目与参与构成肽链的氨基酸种类无关D.两种激素间因2个氨基酸种类不同导致生理功能不同D [据图可知,两种激素都是由九个氨基酸脱水缩合形成的肽状肽,A错误;氨基酸之间脱水缩合形成的水分子中的氢分别来自于一个氨基酸的氨基和另一个氨基酸的羧基,B错误;肽链中游离的氨基数目与参与构成肽链的氨基酸的种类有关,C错误;根据分析可知,两种激素在两个氨基酸种类上不同,进而导致两者的功能不同,D正确。
]考法2 考查与蛋白质合成相关的计算3.(2019·湖南株洲质检)如图表示胰岛素分子中的一条多肽链,其中有3个甘氨酸(R基:—H)分别位于第8、20、23位。
下列叙述正确的是 ( )A.该多肽含有一个游离的羧基,位于第1位B.用特殊水解酶除去3个甘氨酸,形成的产物比原多肽多5个氧原子C.用特殊水解酶除去3个甘氨酸,形成的产物中有4条多肽D.该多肽释放到细胞外之前需要经过两种细胞器的加工D [该多肽至少含有一个游离的羧基,位于第1位或第30位,A错误;除去3个甘氨酸需要加上6个H2O分子,破坏6个肽键,形成的产物中氧原子的数目比原多肽多6个氧原子,B错误;除去3个甘氨酸后,形成的肽有4种,分别是一分子二肽、两分子七肽、一分子十一肽,七肽和十一肽是多肽,二肽不是多肽,C错误;多肽释放到细胞外之前,需要经过内质网和高尔基体的加工,D正确。