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人教版高中生物必修第1册同步精品讲义 2.4 蛋白质是生命活动的主要承担者(第一课时)(教师版)

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第1页 共20页 2.4 蛋白质是生命活动的主要承担者（1）

1.举例说明蛋白质具有多种功能，阐明蛋白质是生命活动的主要承担者。

2.阐明氨基酸是蛋白质的基本组成单位，说出组成蛋白质的氨基酸有21种。

3.分析氨基酸的结构特点，归纳、概括氨基酸的结构通式。

4.举例说明根据氨基酸在人体细胞能否合成，氨基酸被分为必需氨基酸和非必需氨基酸。

知识点01 蛋白质的功能

1.蛋白质是目前已知的 结构最复杂、功能最多样 的分子。细胞核中的遗传信息，往往要 表达成蛋白质 才能起作用。蛋白质是生命活动的主要承担者。

2.不同功能需要不同蛋白质完成：

种类 功能 举例

结构蛋白 构成细胞和生物体结构的重要物质 羽毛、肌肉、蛛丝、头发等含有结构蛋白

催化蛋细胞中的化学反应离不开酶绝大多数酶是蛋白质 知识精讲 目标导航

第2页 共20页 白 作用

运输蛋白 运输物质的作用 血红蛋白能运输氧气

信息传递蛋白 能够调节机体的生命活动 胰岛素等蛋白质类激素

防御蛋白 有些蛋白质有免疫功能 抗体可抵御抗原的侵害

【视野拓展】

德国研究人员进行的最新动物实验发现，“关闭”一种调节脂类代谢的蛋白质，可以让小鼠多吃不胖。

德国马克斯·普朗克研究所等机构研究人员发现，当小鼠通过高脂饮食变胖时，某种特定长度的神经酰胺分子会在肝脏积聚，而这种脂类物质由神经酰胺合成酶5和神经酰胺合成酶6两种蛋白质合成。

实验显示，如果“关闭”神经酰胺合成酶6，使其无法发挥作用，肥胖小鼠虽然继续高脂饮食，肝脏却没有脂肪堆积，体重还出现下降，体内糖代谢也有所改善；但“关闭”神经酰胺合成酶5并不会出现上述效果。

知识点02 氨基酸的种类和结构

1.组成生物体蛋白质的的氨基酸有21种。

2.蛋白质的基本组成元素是C、H、O、N。

第3页 共20页 3.每种氨基酸分子中至少都有一个氨基(—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。连接着一个氨基和一个羧基的碳原子还连接着一个氢原子和一个侧链基团（R），各种氨基酸之间的区别在于R基不同。

4.氨基酸的结构通式

【易错提示】

1.氨基、羧基和侧链基因在书写时要先写“—”，不可省略。

2.氨基酸氨基、羧基的书写方法

结构式书写方法1 结构式书写方法2 化学简式书写方法

氨基

“—NH2”或“H2N—”

羧基

“—COOH”或“HOOC—”

知识点03 必需氨基酸和非必需氨基酸

1.划分必需氨基酸和必需氨基酸的依据是氨基酸是否能在人体细胞合成。

2.必需氨基酸（8种）：人体细胞不能合成，必须从外界环境中获取的氨基酸。包括苯丙氨酸、蛋（甲硫）氨酸、赖氨酸、苏氨酸、色氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸（笨蛋来宿舍晾一晾鞋）。

第4页 共20页 3.非必需氨基酸（13种）：人体细胞能够合成的氨基酸。

【特别提醒】

①必需氨基酸必需从食物获得。

②必需氨基酸在人体中的存在，不仅提供了合成蛋白质的重要原料，而且对于促进生长，进行正常代谢、维持生命提供了物质基础。如果人体缺乏或减少其中某一种，人体的正常生命代谢就会受到障碍，甚至导致各种疾病的发生或生命活动终止。 ③完全蛋白质是指那些含有的必需氨基酸种类齐全，含量充足，相互比例适当，能够维持生命和促进生长发育的一类蛋白质。如肉类、鱼类、蛋类、大豆制品和奶制品。

④不完全蛋白质是指那些所含有的必需氨基酸种类不全，既不能维持生命也不能促进生长发育的一类蛋白质。如玉米中的玉米胶蛋白，动物结缔组织、肉皮中的胶质蛋白，豌豆中的豆球蛋白。

考法01 蛋白质的功能

一、结构蛋白：作为细胞的结构,如膜蛋白,染色体蛋白等.二、功能蛋白：1.物质运输：如载体蛋白,血红蛋白2.催化功能：如绝大多数酶3.信息交流：如受体（糖蛋白）,蛋白质类激素有的教材上把信息交流分为识别和调节生命

1.细胞结构的构成成分：参与组织构成、更新和损伤之后的修补，如肌动蛋白、微管蛋白、胶原蛋白等。 能力拓展

第5页 共20页 2.细胞或生物体生理活性物质：人体内的酶、激素、抗体等活性物质都是由蛋白质组成的。人的身体就像一座复杂的化工厂，一切生理代谢、化学反应都是由酶参与完成的。生理功能靠激素调节，如生长激素、性激素、肾上腺素等。抗体是活跃在血液中的一支“突击队”，具有保卫机体免受细菌和病毒的侵害、提高机体抵抗力的作用。

3.能源物质：在能量缺乏时，蛋白质也用于产生能量。

【典例1】下列不属于人体内蛋白质功能的是（ ）

A.细胞结构的构成

B.遗传信息的携带

C.氧化分解提供能量

D.提高机体的抵抗力

【答案】B

【解析】有些蛋白质是细胞结构的构成成分，参与组织构成、更新和损伤之后的修补，A属于蛋白质功能；携带遗传信息的物质是核酸，不是蛋白质，B不属于蛋白质功能；在能量缺乏时，蛋白质能通过氧化分解提供能量，C于蛋白质功能；免疫蛋白质如抗体具有保卫机体免受细菌和病毒的侵害、提高机体抵抗力的作用，D属于蛋白质功能。

考法02 辨析构成蛋白质的氨基酸

1.组成天然蛋白质的每种氨基酸分子中至少都有一个氨基(—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。具有2个氨基的氨基酸中，一个氨基和羧基连在同一个碳原子上，另一个氨基位于R基上。

第6页 共20页 2.构成蛋白质的氨基酸必须具备两个条件；①至少含有一个氨基和一个羧基；②都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。以上条件同时具备的氨基酸才会是构成蛋白质的氨基酸。

【典例2】下列氨基酸中，不是组成蛋白质的氨基酸的是（

）

【答案】D

【解析】氨基酸结构特点是至少都含有一个氨基和一个羧基，且都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上。A氨基酸中有一个氨基和羧基连接在同一个碳原子上，A是组成蛋白质的氨基酸；B氨基酸中的氨基和羧基连接在同一个碳原子上，B是组成蛋白质的氨基酸；C氨基酸中有一个氨基和羧基连接在同一个碳原子上，C是组成蛋白质的氨基酸；D氨基酸中的氨基和羧基不连接在同一个碳原子上，D不是组成蛋白质的氨基酸。

考法03 氨基酸及R基中C、H、O、N数目计算

氨基酸的结构通式是：

各种氨基酸的共同部分有碳原子2个、氢原子4个、氧原子2个、氮原子

第7页 共20页 1个，其共同部分可以表示为C2H4O2N。如谷氨酸的R基为－C3H5O2，则谷氨酸的分子式应为C5H9O4N，一个谷氨酸中，碳和氧的原子数分别是5和4。

【典例3】已知一种氨基酸的R基是—CH2—OH，在这种氨基酸分子中，含有C、H、O的原子数分别是( )

A．3、4、7 B．3、7、3

C．7、1、4 D．4、3、7

【答案】B

【解析】每个氨基酸分子至少要有一个—NH2，一个—COOH，和一个H，连在同一个碳原子上。其共同部分可以表示为—C2H4O2N，R基是—CH2—OH，含有一个C、三个H、一个O。CH3O+C2H4O2N，该氨基酸的分子式为C3H7O3N，故含有C、H、O的原子数是3、7、3。

题组A 基础过关练

1．生物体生命活动的主要承担者、结构和功能的基本单位、生命活动的主要能源物质以及生物体的储能物质依次是（ ）

A．细胞、蛋白质、葡萄糖、多糖

B．蛋白质、糖类、细胞、脂质

C．糖类、细胞、脂肪、蛋白质

D．蛋白质、细胞、糖类、脂肪

1.【答案】D 分层提分

第8页 共20页 【解析】蛋白质是生命活动的主要承担者，细胞是生物结构和功能的基本单位，糖类是生命活动的主要能源物质，脂肪是细胞内良好的储能物质，D正确。

2．蛋白质在人体内承担了多种生理功能，当某人感冒发烧时，除新陈代谢加强外，血液中某些抗体含量增加，这说明（ ）

A．蛋白质是细胞的结构物质 B．蛋白质具有调控的生理功能

C．蛋白质具有防御的生理功能 D．蛋白质具有运输的生理功能

2.【答案】C

【解析】抗体的化学本质是蛋白质，人体感冒发烧时血液中某些抗体含量增加，可增强人体的免疫功能，体现了蛋白质具有免疫防御功能，C正确。

3.组成生物体蛋白质的氨基酸中，酪氨酸几乎不溶于水，而精氨酸易溶于水，这种差异的产生取决于（ ）

A．酪氨酸的氨基比较多 B．两者R基团组成不同

C．精氨酸的羧基比较多 D．两者的结构不同

3.【答案】B

【解析】氨基酸的区别在于R基不同，因此，酪氨酸几乎不溶水，精氨酸易溶于水，这种差异的产生取决于两者R基组成的不同，B正确。

4.区别组成人体蛋白质的21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．碳原子数目不同

4.【答案】B

第9页 共20页 【解析】由氨基酸的结构通式可知，每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基，氨基酸的种类取决于R基的结构，因此区别组成蛋白质的21种氨基酸的依据是R基的不同，ACD错误，B正确。

5.下列四种氨基酸中，哪项不是构成蛋白质的氨基酸（ ）

A． B．

C． D．

5.【答案】A

【解析】A图所示化合物的基团连接有误，-SH应该接在是-CH2后面，故其不是构成蛋白质的氨基酸，A符合题意；B图所示化合物的氨基和其中一个羧基连在同一个碳原子上，该碳原子还连接一个氢和一个R基（其R基是-CH2-COOH），是构成蛋白质的氨基酸，B不符合题意；C图所示化合物的其中一个氨基和羧基连在同一个碳原子上，该碳原子还连接一个氢和一个R基（其R基是-CH2-NH2），是构成蛋白质的氨基酸，C不符合题意；D图所示化合物的其中一个氨基和羧基连在同一个碳原子上，该碳原子还连接一个氢和一个R基（其R基是-CH2-CH2-COOH），是构成蛋白质的氨基酸，D不符合题意。

6.已知甲硫氨酸的R基是—CH2—CH2—S—CH3，则甲硫氨酸的分子式是（ ）

A．C5H11O2NS B．C6H11O2NS

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人教版生物必修一讲义：第2章+第2节 生命活动的主要承担者——蛋白质+Word版含答案

人教版生物必修一讲义：第2章+第2节 生命活动的主要承担者——蛋白质+Word版含答案

高中生物必修一

- 1 - 第2节 生命活动的主要承担者——蛋白质

学习目标

核心素养

1．说出氨基酸的结构特点。(重点)

2．说明蛋白质的形成过程、结构和功能。(重点)

3．认同蛋白质是生命活动的承担者。 1．通过对蛋白质结构多样性决定功能多样性的学习，形成结构决定功能的生命观。

2．通过对蛋白质合成及相关计算学习，养成归纳与演绎的科学思维方式。

一、氨基酸及其种类

1．种类：组成蛋白质的氨基酸大约有20种

――――――――――→人体细胞能否合成必需氨基酸：必须从外界环境中直接获取非必需氨基酸：可在人体细胞合成，也可从外界环境中获取

2．结构

(1)写出图中结构名称

a．氨基；b、d：R基；c：羧基。

(2)比较图中两种氨基酸，写出氨基酸分子的结构通式：

。

(3)氨基酸的结构特点 高中生物必修一

- 2 - ①数量关系：至少都含有一个氨基和一个羧基。

②位置关系：都有一个氨基和一个羧基连接在同一碳原子上。

③各种氨基酸之间的区别在于R基的不同。

二、蛋白质的结构及其多样性

1．氨基酸的脱水缩合

(1)此生理过程的名称是脱水缩合。

(2)写出字母代表的结构或名称：a.肽键，b.二肽。

2．蛋白质的结构层次

――――――→C、H、O和N等元素氨基酸―――――→脱水缩合多肽―――――→盘曲、折叠蛋白质

3．结构多样性

(1)氨基酸方面：氨基酸的种类、数量、排列顺序不同。

(2)肽链方面：肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别。

三、蛋白质的功能

1．将下列实例与相应的蛋白质功能连接起来[连线]

功能 实例

①结构蛋白 a．血红蛋白

②催化 b．胰岛素等蛋白质类激素

③运输 c．抗体

④信息传递、调节 d．绝大多数酶

⑤防御 e．肌肉蛋白

⑥运动 f．羽毛、肌肉、头发等

提示：①－f ②－d ③－a ④－b ⑤－c ⑥－e

2．一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。

2.4 蛋白质是生命活动的主要承担者 教案【新教材】人教版(2019)高中生物必修一

2.4 蛋白质是生命活动的主要承担者 教案【新教材】人教版(2019)高中生物必修一

第二章 组成细胞的分子

第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者

一、教学目标的确定

课程标准与本节相对应的要求是:闻明人体蛋白质通常由21种氨基酸分子组成，其功能取决于氨基酸序列及其形成的空间结构，细胞的功能主要由蛋白质完成。对应的学业要求是:从结构与功能相适应的视角，解释蛋白质分子参与组成细胞的结构，是生命活动的主要承担者。教学中，建议从结构与功能相适应的视角，解释细胞中的蛋白质分子的结构多样性是其功能多样性的物质基础。并以此确定教学目标如下。

1.通过比较不同氨基酸的结构，求同归纳得出氨基酸的结构通式与特点。

2.通过模拟活动和模型建构等活动，说明肽键的形成过程，阐明蛋白质的基本组成单位是氨基酸。

3.通过讨论蛋白质结构多样性与功能多样性的关系，尝试解释蛋白质的结构与功能相适应认同细胞的主要功能由蛋白质完成。

4.通过讨论“手术缝合线”“大头娃娃”等议题，认同蛋白质与人体的营养、健康等存在紧密联系。

二、教学设计思路

本节课的教学从蛋白质功能的多样性入手，探索蛋白质结构的多样性。教学中需要重点突破的是“氨基酸的结构特点”“氨基酸怎样构成蛋白质”“蛋白质分子具有结构与功能多样性”等问题，可通过设计球棍模型的探究活动将氨基酸的结构特点、脱水缩合的过程以及蛋白质的结构多样性递进式串联起来。结合动画演示、学生“手拉手”合作游戏等方式进一步理解氨基酸脱水缩合的过程。最后通过概念图总结，让学生初步形成结构与功能相适应的观念。

情境引入

归纳蛋白质的功能

归纳氨基酸的结构特点

探讨氨基酸形成蛋白质的过程 引导学生观看视频，小组合作探究“问题探讨”设置的讨论题。

结合图文材料，总结归纳蛋白质的功能，绘制概念图。

比较“思考·讨论”中展示的各种氨基酸的相同点与不同点，说明氨基酸的元素组成、种类、结构特点，尝试写出氨基酸分子的结构通式。

三、教学实施的程序

学习阶段 教师活动 学生活动 设计意图

情境引入导入新课

人教版高中生物必修一第二章第2节《生命活动的主要承担者---蛋白质》教学设计 (1)

人教版高中生物必修一第二章第2节《生命活动的主要承担者---蛋白质》教学设计 (1)

1 人教版 高中生物必修1 第2章 第2节

《生命活动的主要承担者——蛋白质》教学设计

黑龙江省鸡西市第十九中学 王雷

一、教材分析：

生物科学的许多问题，都要在细胞层面寻求解答；要深入阐明细胞生命活动的规律，必须了解生物大分子的结构和功能，从系统的视角来认识细胞，首先要了解细胞这个系统的物质组成。本章介绍了组成细胞的重要有机物的结构和功能，以及水和无机盐的作用，为学生学习后续内容，即细胞这个基本生命系统的结构、物质的输入和输出、能量的供应和利用等过程打下基础。

本节课《生命活动的主要承担者——蛋白质》侧重让学生了解蛋白质的组成、结构和功能的多样性，及其能够成为生命活动的主要承担者的原因。在教材中，并没有直接给出相应的知识，而是让学生通过主动探究得出结论，这种学习方式，是落实探究性学习课程理念的具体体现。

二、学情分析：

虽然学生在生活中会接触到很多有关蛋白质的东西，但是由于学生缺乏有关氨基酸和蛋白质的化学知识，而细胞的分子组成又是微观的内容，比较抽象，所以学生很难理解氨基酸和蛋白质结构和功能的知识。所以在本节教学中，我注重联系学生的生活经验，用现实的实例去引导学生对微观内容形成感性认识。

三、教学目标：

新课程标准中对本节内容做出的相应具体要求是：概述蛋白质的结构和功能,属于理解水平，这是我确定本节教学目标的主要依据。要完成这一目标，首先要理解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，因此，我将本节课的知识目标和能力目标确定为：

（一）知识目标：

1、能够说明氨基酸的结构特点和氨基酸形成蛋白质的过程。

2、能够该概述蛋白质的结构和功能。

（二）能力目标：

1、通过联系生活实例，说明氨基酸形成蛋白质过程，掌握形象类比的方法。

2、通过学习蛋白质的结构和多样性，培养分析和处理信息的能力。

考虑到认同生命的物质性对于树立唯物主义观点具有重要意义，而本节内容恰好说明了生命活动的物质基础的重要方面——许多生命活动是靠蛋白质来完成的，因此，在情感态度与价值观方面，我确定了如下目标：

2018-2019学年高中生物人教版必修一同步习题：2.2生命活动的主要承担者——蛋白质+Word版含解析

2018-2019学年高中生物人教版必修一同步习题：2.2生命活动的主要承担者——蛋白质+Word版含解析

2018-2019学年第2节 生命活动的主要承担者——蛋白质

课后篇巩固提升

学业水平引导

1.两个氨基酸分子脱水缩合形成二肽,同时生成一分子水,该水分子中的氢来自( )

A.氨基 B.羧基

C.氨基和羧基

D.连在C原子上的H

解析:两个氨基酸分子脱水缩合形成二肽时,一个氨基酸上的氨基和另一个氨基酸上的羧基通过脱水缩合的方式形成肽键,即“—NH—CO—”,同时氨基上的“—H”和羧基上的“—OH”结合生成水。所以水分子中的氢来自氨基和羧基,氧来自羧基。

答案:C

2.(原创题)下图为3种氨基酸的结构式,相关叙述正确的是( )

A.甘氨酸的R基为—CH2,丙氨酸的R基是—CH3

B.由图可知不同氨基酸的R基不同,所以人体内氨基酸的R基有上百种

C.R基中可以有氨基和羧基

D.一分子谷氨酸中含两个羧基,羧基的结构式可表示为

解析:甘氨酸的R基为—H,A项错误;构成生物体蛋白质的氨基酸约有20种,R基也大约有20种,B项错误;每个氨基酸至少有一个氨基和一个羧基,多出的氨基和羧基就存在于R基中,C项正确;羧基可以表示为—COOH或,D项错误。

答案:C

3.导学号71554014(原创题)下图为脑啡肽的结构简式,据图分析下列叙述错误的是( )

A.脑啡肽是由5个氨基酸失去4分子的水形成的

B.该化合物中有1个羧基和1个氨基

C.脑啡肽分子是由4种氨基酸形成的

D.该化合物属于四肽,因为含有4个肽键

解析:图中多肽共有4个肽键,所以脑啡肽是由5个氨基酸经过脱水缩合形成的化合物,即五肽。由于R基中不含羧基和氨基,所以该化合物中只有1个羧基和1个氨基。该脑啡肽是由5个氨基酸分子脱水缩合形成的,组成脑啡肽的5个氨基酸的R基团依次是—CH2—C6H4OH、—H、—H、—CH2—C6H5、—CH2—CH(CH3)2,因此共有4种氨基酸。

答案:D

4.蛋白质功能的多样性取决于蛋白质结构的多样性,以下关于蛋白质结构的说法中正确的是( )

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