全国高考生物第1单元细胞及其分子组成第3讲生命活动的承担者__蛋白质学案
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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.组成蛋白质的氨基酸及其种类[助学巧记] 巧记“8种必需氨基酸”甲(甲硫氨酸)来(赖氨酸)写(缬氨酸)一(异亮氨酸)本(苯丙氨酸)亮(亮氨酸)色(色氨酸)书(苏氨酸)注:评价蛋白质食品营养价值主要依据其必需氨基酸的种类和含量。
2.蛋白质的合成及其结构、功能多样性 (1)二肽的形成过程①过程a 名称:脱水缩合;场所:核糖体。
②物质b :二肽。
③结构c :肽键,其结构简式为:—NH —CO —。
④H 2O 中H 的来源:一个来自氨基,一个来自羧基;O 来源于羧基。
(2)蛋白质的结构层次氨基酸――→脱水缩合多肽――→盘曲折叠蛋白质在分泌蛋白的合成、加工、运输和分泌的过程中,用含 35S 标记的氨基酸作为原料,则35S 存在于图示①~④中的哪个部位?提示:①。
(3)蛋白质结构与功能的多样性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)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。
答案: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。
考向1 氨基酸的结构1.(2018·西安模拟)下面是三种组成蛋白质的氨基酸的结构式,据图分析下列叙述不正确的是( )A.以上这三种氨基酸的R基依次是—H、—CH3、—CH2OHB.将这三种氨基酸(足量)置于适宜条件下,经脱水缩合可形成的三肽化合物最多有27种C.甲是最简单的氨基酸D.从结构式可看出,只要含有一个氨基和一个羧基的化合物就是组成蛋白质的氨基酸答案:D考向2 蛋白质的结构2.(2018·大连三中模拟)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两分子水解析:选B。
第三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)授课提示:对应学生用书第11页一、组成蛋白质的氨基酸及其种类二、蛋白质的合成1.图解过程2.形成过程(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。
肽键有以下两种形式:—CO—NH—、—NH—CO—,但不能忽略其中的“—”。
(3)由三个或三个以上的氨基酸分子经以上过程形成的产物称为多肽。
(4)一条或几条多肽经盘曲、折叠形成具有一定空间结构的蛋白质分子。
三、蛋白质的结构多样性与功能多样性[巧记助学]蛋白质形成的四个“一”CO—NH或授课提示:对应学生用书第12页考点一 蛋白质的结构和功能[核心考点通关]一、蛋白质的组成结构和功能二、注意的四个问题1.判断组成蛋白质的氨基酸的方法(1)判断依据:氨基酸中氨基、羧基数目和连接位置。
(2)判断方法①从数量上看,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 ⇒缺乏羧基(—COOH)。
b.⇒缺乏氨基。
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。
2.蛋白质形成过程分析从以上图示过程明确:(1)脱水缩合反应: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,同时脱去一分子水,形成—CO—NH—,这种结合方式叫作脱水缩合反应。
脱水缩合还存在于多糖、核酸的形成过程中。
(2)肽键的结构式可表示如下或—CO—NH—或—NH—CO—(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;其余的氨基(或羧基)在R基上。
(4)H2O中的H来自于—COOH和—NH2,而O则只来自于—COOH。
3.由肽链到具有一定空间结构的蛋白质是一个复杂的过程。
第3讲生命活动的主要承担者——蛋白质阐明蛋白质通常由20种氨基酸分子组成,它的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)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――――→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。
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。
人教版高中生物必修一22《生命活动的主要承担者——蛋白质》教学设计(全国一等奖)XXX《生命活动的主要承担者——蛋白质》教学设计1教材分析1.1本节课地位“生命活动的主要承担者—蛋白质”是人教版普通高中生物学教材《分子与细胞》(必修1)第2章第2节的教学内容。
它是构成细胞和生物体的重要有机物,在细胞及生物体生命活动中起着至关重要的作用。
从知识体系看,本节课是对整个高中生物的研究都很重要的,是承上启下的。
本章第一节的研究,明确了细胞中含量最多的有机物是蛋白质,而生命活动的主要承担者——蛋白质的研究,是后续的很多知识的基础,如载体蛋白、酶、抗体等。
1.2内容分析本节内容由氨基酸及其种类(基础知识)、蛋白质的结构及其多样性(是教学的核心和关键点)、蛋白质的功能三个知识块组成。
从内容设置上看,教材通过问题探究、思考讨论、与生活的联系等环节结合图文形式来展现,符合学生的认知规律和思维发展过程。
充分贯彻了“倡导探究性研究”和“注重与现实生活的联系”一大课程理念。
1.3教学重点和难点1.3.1教学重点:氨基酸的结构特性;氨基酸形成卵白质的过程;卵白质的功能。
1.3.2教学难点氨基酸形成蛋白质的过程;蛋白质多样性的原因2教学目标2.1知识目标申明氨基酸的结构特性,以及氨基酸形成卵白质的过程;概述卵白质的结构和功能。
2.2能力目标能通过窥察、分析、比较等方式处置惩罚信息,并得出结论;通过着手操作将活动中的体验与思考迁移到理论的知识上。
2.3情感目标2.3.1认同卵白质是生命活动的首要承担者;2.3.2认同生命是由物质组成的3学情分析学生在上一节课里了解了卵白质,在初中也研究了有关食物中卵白质消化吸收的内容,对卵白质和氨基酸的干系有肯定认识,化学还研究了甲烷、乙酸、氨气等化合物。
这对本节内容的教学来说,具备了相应的知识根蒂根基。
但是对氨基酸的脱水缩合过程、对卵白质多样性的原因、肽链形成时的氨基酸数、肽键、脱去的水分子数三者的干系,等知识点较难理解把握。
教学准备1. 教学目标【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。
2. 教学重点/难点【学习重点】:1.氨基酸的结构特点,以及氨基酸形成蛋白质的过程 2.蛋白质的结构和功能【学习难点】:1.氨基酸形成蛋白质的过程2.蛋白质的结构多样性的原因3. 教学用具4. 标签教学过程【学习过程】一、预习.自主整理:阅读课本,完成以下题目1.完成《优化设计》P14“导学诱思”2. 蛋白质的基本组成单位__ ____(1)生物体内组成蛋白质的氨基酸约有_________种。
(2)氨基酸的结构简式(通式):二.课堂研讨(一)结合课本P20“思考与讨论”回答1、食物中的蛋白质必须消化为氨基酸才能被吸收,那么组成蛋白质的氨基酸的结构有什么特点?(注意写出氨基酸的结构通式)注意:中心“C”上连着四部分:__________、___________、__________、_________。
R基可以是一个氢原子,也可以是多个原子组成的基团。
R基中也可以有氨基和羧基。
20种氨基酸的不同之处在于__________的不同。
从营养角度分为____________氨基酸和__________氨基酸。
(二)蛋白质的结构据估计,生物界的蛋白质种类多达1010-1012种,那么20种氨基酸是怎样构成种类如此众多的蛋白质呢?弄清以下几个概念1、什么叫做脱水缩合?2、肽键的结构简式是什么?3、什么是二肽?什么是多肽?什么是肽链?(三)蛋白质结构的多样性为什么蛋白质的种类如此多样?(四)蛋白质功能的多样性1、为什么说蛋白质是生命活动的主要承担者?(蛋白质的功能)【随堂练习】1.能正确表示蛋白质分子由简到繁的结构层次的一组数字是①氨基酸②C、H、O、N等化学元素③氨酸分子脱水缩合④多肽⑤肽链⑥形成具有一定空间结构的蛋白质分子A、①②③④⑤⑥B、②①④③⑥⑤C、②①④③⑤⑥D、②①③④⑤⑥2、20种氨基酸的平均分子质量为128,由100个氨基酸构成的蛋白质含一条肽链,其分子质量约为(),若含两条肽链,则分子质量约为()A、12800B、11000C、11018D、110363、某2条多肽链共同构成含肽键109个的蛋白质分子,此分子中含有—NH2和—COOH的数目至少有(),氨基酸数和脱去的水分子个数()A、1个,1个B、2个,2个C、109个,109个D、110个,109个【课后巩固】课堂小结小结有关蛋白质的计算。
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2节 生命活动的主要承担者—蛋白质》教学设计说课稿各位评委、各位老师,大家好!我今天说课的内容是人教版生物教材必修1第2章第2节生命活动的主要承担者—蛋白质的教学设计。
请看屏幕。
一、教材分析及课时安排高中生物必修1模块让学生从分子水平认识生命的物质基础和结构基础。
其中蛋白质部分是个重点内容,在教材中起到承上启下的作用。
第一节提到细胞中含量最多的有机物是蛋白质,以后学到载体蛋白、酶等知识都与蛋白质紧密相关。
蛋白质种类繁多,功能多样,是生命活动的主要承担者,学好这部分内容对学生从分子水平理解细胞的物质基础和结构基础举足轻重,同时也为学好必修2基因表达部分打基础。
蛋白质这一节内容分为氨基酸及其种类、蛋白质的结构及其多样性、蛋白质的功能三部分。
我计划用两个课时完成这一节,其中第一课时完成氨基酸的结构及其种类以及氨基酸的结合方式的教学,第二课时完成剩下内容的教学同时通过练习加强巩固。
本教学设计是针对第一课时来进行的。
二、教学目标的确立教学目标我分为以下三个子目标来完成。
1、知识目标:(1)说明氨基酸的结构特点及氨基酸的结合方式。
2、能力目标:(1)通过氨基酸结构通式的推导,培养学生分析归纳的能力; (2)通过探讨氨基酸的缩合过程,培养学生解决问题的能力。
3、情感目标:通过氨基酸结构比拼活动,培养学生探究的意识以及合作意识。
通过介绍我国科学家第一次人工合成结晶牛胰岛素培养学生民族自豪感和爱国主义 三、教学重点、难点本节教学的重点难点是:氨基酸的结构特点以及氨基酸的结合方式; 四、学情分析及教法设计生物必修1面向的是高一学生。
他们学习化学才一年多的时间,有机化学的知识比较肤浅,没有看过比较复杂的化学结构式、化学键,也没有学过有机物反应的过程,因此对本节课重点内容难以把握,给课堂教学带来比较大的障碍。
本节内容如果按教材的编排,直接让学生观察氨基酸的结构,然后归纳氨基酸的结构通式,会使学生被动接受知识,陌生的化学结构式让学生很难领悟,更谈不上激发学生对知识的自主学习和探究。
《生命活动的主要承担者——蛋白质》教学案课程分析:(本课的作用和学习本课的意义)1、课题介绍:课题选自人教社普通高中课程标准实验教科书《生物》(必修 1 分子与细胞)第 2 章《组成细胞的分子》第 2 节《生命活动的主要承担者——蛋白质》。
2、背景说明:高一学生还没有学习有机化学,缺乏有关氨基酸和蛋白质的化学知识,而细胞的分子组成是微观、抽象的内容。
教材考虑到分子水平的内容比较抽象,为了加强学习内容与生活的联系,提高学生的学习兴趣,本节教材编入了联系生活的内容,利用学生的生活经验展开教学,增加教学内容的亲和力。
对于蛋白质结构和功能的多样性的教学,要多与日常生活、现代相关科学相联系,了解蛋白质的应用价值,提高教与学的质量。
3、课题的意义:对细胞结构和功能的了解,应建立在了解细胞的物质组成的基础之上。
本节关于组成细胞的重要物质蛋白质的内容,是学习本书其他章节的基础,也是学习高中生物课程其他模块的基础。
问题 :1、同学们知道还有哪些食品中富含蛋白质?2、氨基酸与蛋白质有何关系?为什么有些食品中要添加问某些氨基酸?3、氨基酸的结构具有什么共同特点?什么的不同会导致题氨基酸的不同?设4、氨基酸是怎样形成蛋白质的?什么是二肽、多肽、肽链?计5、n个氨基酸连成一条肽链要脱去多少分子水和形成多少个肽键?若形成 m 条肽链呢?6、蛋白质结构多样性的原因有哪些?7、蛋白质有哪些功能呢?教学构想及目标 :1.知识与技能:(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)阐述蛋白质的结构和功能。
2.过程与方法:(1)培养学生跨学科分析综合能力。
(2)收集资料、分析资料的能力。
3.情感、态度与价值观:(1)认同蛋白质是生命活动的主要承担者。
(2)关注蛋白质研究的新进展。
(3)讨论蛋白质的重要作用。
(1)氨基酸的结构特点,以及氨基酸形成蛋白质的过程。
教学重点:(2)蛋白质的结构和功能。
(1)氨基酸形成蛋白质的过程。
第2节生命活动的主要承担者——蛋白质●从容说课关于蛋白质的结构是本节教学的重点和难点。
教师在讲述蛋白质的组成和结构时,可以按照以下教学思路来设计教学过程:通过列举日常生活中我们每天必须摄取的营养物质入手使学生认识到蛋白质的重要性;指出对生物大分子结构的研究,常采取分层认识的方法;对蛋白质的组成和结构的教学,可从元素、基本单位——氨基酸、肽、肽链间的结合和卷曲折叠而成的空间结构等几个层次逐步深入。
在讲述肽时,要注意讲清缩合、肽键、二肽和多肽的概念.要指出每种多肽具有特定的氨基酸种类、数目和排列顺序,这种特点决定着肽的空间结构。
为学生理解多肽间的区别和蛋白质的多样性打下基础。
对于蛋白质的空间结构,教师不必详细讲述,可以让学生通过对教材中某种胰岛素空间结构示意图的观察,了解蛋白质具有一定的空间结构就可以了。
但是应该对学生指出,蛋白质的生理作用依赖于其自身特定的空间结构。
在讲述蛋白质的功能时,应该注意从列举典型的、易于理解的例子中,概括出蛋白质是构成细胞和生物体的重要结构成分和在生命活动中发挥的重要作用。
另外,在关于蛋白质结构内容的教学中,要充分利用剪贴图、投影片和教材中的示意图,来帮助学生理解动态的、抽象的知识内容。
●三维目标1.知识与技能(1)氨基酸的结构特点,以及氨基酸形成蛋白质的过程。
(2)蛋白质的结构和功能。
2。
过程与方法(1)培养学生跨学科的分析综合能力。
(2)收集资料、分析资料的能力.3。
情感态度与价值观(1)认同蛋白质是生命活动的主要承担者。
(2)关注蛋白质研究的新进展。
●教学重点1。
氨基酸的结构特点,以及氨基酸形成蛋白质的过程。
2.蛋白质的结构和功能。
●教学难点1。
氨基酸形成蛋白质的过程。
2.蛋白质的结构多样性的原因。
●教具准备肽键形成的动画课件。
●课时安排1课时●教学过程课前准备]教师准备几种氨基酸的结构图;学生准备一些食品的成分说明书。
情境创设]蛋白质是构成原生质的最重要的物质之一,它在细胞中的含量只比水少,大约占细胞干重的50%以上。
第3讲生命活动的承担者——蛋白质(对应学生用书第11页)[识记—基础梳理]1.氨基酸及其种类(1)写出图中结构名称a.氨基;c.羧基。
(2)通过比较图中两种氨基酸,写出氨基酸的结构通式:(3)不同的氨基酸取决于R基的不同,图中两种氨基酸的R基分别是b、d(填字母)。
(4)归纳总结氨基酸的结构特点2.蛋白质的结构及其多样性(1)二肽的形成a.过程①名称:脱水缩合;场所:核糖体。
b.物质②:二肽。
c.结构③:肽键,其结构简式为:—CO—NH—。
d.多个氨基酸发生该反应,产物名称为多肽。
(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)蛋白质分子多样性的原因①氨基酸⎩⎪⎨⎪⎧ a.种类不同b.数目成百上千c.排列顺序千变万化②多肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别。
3.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[教材边角知识] 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。
[辨析与识图]1.判断正误(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)生物体内组成蛋白质的氨基酸中,有些氨基酸不能在人体细胞中合成。
(√)(4)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。
(5)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。
(6)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。
2.据图思考(1)A代表的元素是________。
(2)图中B的名称是________,其种类约________种,人体可自身合成的B称作______________。
(3)图中C的名称为________,可写作________,图中①过程称为________,发生场所为________。
【提示】(1)C、H、O、N等(2)氨基酸20 非必需氨基酸(3)肽键—CO—NH—脱水缩合核糖体[理解—深化探究]1.下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,该加工过程发生在高尔基体(细胞器)中,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。
2.请用集合图的形式表示蛋白质、酶、激素、抗体、载体之间的关系。
【提示】3.从三个角度分析蛋白质多样性的原因.同一生物的不同细胞中蛋白质的种类和数量有差异,原因是基因的选择性表达。
[运用—考向对练]考向1 考查氨基酸和蛋白质的结构1.(2018·衡阳模拟)关于生物体内氨基酸的叙述,正确的是( )A.氨基酸是蛋白质分子的单体,由氨基和羧基组成B.组成蛋白质的氨基酸共有的结构是C.每个氨基酸分子都只含有C、H、O、N四种元素D.组成人体的氨基酸都在人体内合成B[氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基,并且都有一个氨基和一个羧基连在同一碳原子上,A项错误,B项正确;每个氨基酸的基本组成元素是C、H、O、N,氨基酸中的R 基可能含有其他元素,C项错误;必需氨基酸不能在人体内合成,D项错误。
] 2.(2018·梅州检测)下列关于蛋白质的说法中,不正确的是( )【导学号:67110009】A.蛋白质的合成离不开mRNA、tRNA和rRNAB.蛋白质均由20种氨基酸组成,必定含有C、H、O、N等元素C.蛋白质的结构可以直接影响性状D.蛋白质中氨基酸的种类、数量、排列顺序都可以影响蛋白质的结构B[蛋白质合成过程中,需mRNA作为模板,tRNA转运氨基酸,rRNA参与构成核糖体(蛋白质的合成场所),A正确;每种蛋白质都含有C、H、O、N作基本元素,但每种蛋白质不一定都由20种氨基酸组成,B项错误;蛋白质是生命活动的体现者,蛋白质的结构可直接影响性状,C正确;蛋白质中氨基酸的种类、数量、排列顺序都可以影响蛋白质的结构,D正确。
][误区警示]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。
2.多肽≠蛋白质:在核糖体上合成的是多肽,而不是蛋白质,多肽必须经过加工后,才能形成具有一定空间结构和特定功能的蛋白质。
3.高温影响蛋白质:高温使蛋白质变性的原因不是破坏了氨基酸之间的肽键,而是破坏了肽链盘曲折叠形成的空间结构。
考向2 考查蛋白质的结构和功能3.(2018·东城区期末)人体内含有多种多样的蛋白质,每种蛋白质( ) A.都是由20种氨基酸组成的B.都含有结构式为(—NH—CO—)的肽键C.都要由细胞核内的DNA控制合成D.都能调节细胞和生物体的生命活动B[人体内含有多种多样的蛋白质,每种蛋白质最多由20种氨基酸组成,A错误;蛋白质是由氨基酸在核糖体中通过脱水缩合形成的,该过程会形成肽键,其结构式是—CO—NH—,B正确;人体细胞线粒体中的DNA也能控制蛋白质的合成,C错误;人体内蛋白质类的激素起调节作用,而绝大多数酶是蛋白质(如淀粉酶),起催化作用,D错误。
] 4.(2018·湖北模拟)下列有关人体中蛋白质的叙述,不正确的是( ) A.血浆中蛋白质的含量会影响血浆渗透压大小B.细胞膜上存在着起信息传递作用的蛋白质C.细胞中蛋白质和脂肪的合成需要供给氮源D.细胞中蛋白质种类存在着差异原因是细胞中RNA不同C[血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关,A正确;细胞膜上存在着起信息传递作用的蛋白质,如糖蛋白,B正确;脂肪的组成元素只有C、H、O,不含N元素,因此其合成不需要供给氮源,C错误;由于基因的选择性表达,同一个体不同细胞中蛋白质种类存在着差异,即细胞中蛋白质种类存在着差异的原因是细胞中RNA不同,D正确。
][规律总结]几种常见蛋白的分布和功能考点二| 蛋白质的相关计算(对应学生用书第13页)[识记—基础梳理]1.氨基酸脱水缩合的过程2.过程分析(1)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;其余的氨基和羧基在R基上。
(2)H2O中的H来自于—COOH和—NH2,而O则只来自于—COOH。
(3)参与脱水缩合的分别是两个氨基酸中与中心碳原子相连的氨基和羧基,而不是R基中的氨基和羧基。
[理解—深化探究]1.蛋白质相对分子质量、氨基酸数、肽链数、肽键数和脱去水分子数的关系(1)肽键数=脱去水分子数=氨基酸数-肽链数。
(2)蛋白质相对分子质量=氨基酸数×各氨基酸平均相对分子质量-脱去水分子数×18。
2.蛋白质中游离氨基或羧基数的计算(1)至少含有的游离氨基或羧基数=肽链数。
(2)游离氨基或羧基数=肽链数+R基中含有的氨基或羧基数=各氨基酸中氨基或羧基的总数-肽键数。
3.蛋白质中各原子数的计算(1)碳原子数=氨基酸数×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-脱去水分子数×2。
(3)氧原子数=各氨基酸中氧原子的总数-脱去水分子数=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。
4.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条肽链考向考查蛋白质的结构的相关计算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( )A.m、m、n-m B.m、n、n-2mC.m、m、n+m D.m、m、n+2mC[因每条肽链至少含有1个游离的—COOH和1个游离的—NH2,故该蛋白质至少含有m 个—COOH、m个—NH2;因该蛋白质由m条肽链、n个氨基酸组成,故其至少含有(n-m)个肽键;因1个肽键中含有一个氧原子,且该蛋白质中至少含有m个游离的—COOH,故该蛋白质至少含有(n-m)×1+2×m=n-m+2m=n+m个氧原子。
]2.如右图所示是由n个氨基酸组成的某蛋白质的结构图,其中二硫键“—S—S—”是一种连接蛋白质中两条肽链之间的化学键(—SH+—SH→—S—S—+2H)。
下列说法正确的是( )A.该蛋白质至少含有n-2个氧原子B.合成该蛋白质时生成n-2个水分子C.该蛋白质至少含有n+2个羧基D.该蛋白质的水解产物增加2n-4个氢原子B[n个氨基酸至少含有的氧原子数为2n,n个氨基酸形成题图所示的蛋白质过程中脱掉的水分子数为n-2,对应脱掉的氧原子数为n-2,则该蛋白质至少含有氧原子数为2n-(n-2)=n+2,A项错误,B项正确。
一条肽链中至少含有一个游离的氨基和一个游离的羧基,所以该蛋白质至少含有两个羧基,C项错误。
该蛋白质水解时需消耗(n-2)分子的水,破坏2个二硫键需要4个氢,所以该蛋白质的水解产物增加了2×(n-2)+4=2n(个)氢原子,D项错误。
][误区警示]1.组成蛋白质的基本元素是C、H、O、N,R基中还可能含有S,肽链折叠时,—SH与—SH 可形成—S—S—(二硫键),并因此脱掉2个H原子,计算时应考虑由此带来的变化。
2.环状肽:肽键数=氨基酸数=脱去的水分子数(题中没有提示,不考虑环状肽)。
真题验收| 感悟高考淬炼考能(对应学生用书第13页)1.(2017·海南高考)有关蛋白质结构与功能的叙述,错误的是( )A.蛋白质的生物活性与蛋白质的空间结构有关B.数量相同的5种氨基酸可以组成不同的多肽链C.将抗体溶于NaCl溶液中会造成其生物活性的丧失D.氨基酸序列相同的多肽链可折叠成不同的空间结构C[蛋白质种类多样性取决于构成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链条数以及蛋白质的空间结构;蛋白质的生物活性与蛋白质的空间结构有关,蛋白质的空间结构发生改变时其生物活性也发生改变,A正确;数量相同的5种氨基酸种类可能不同,排列顺序也可能不同,因此可以组成不同的多肽链,B正确;抗体化学本质是免疫球蛋白,蛋白质遇强酸、强碱、高温会变性失活,而NaCl溶液显中性,C错误;氨基酸序列相同的多肽链折叠方式可不同,形成的蛋白质空间结构不同,D正确。