蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔者導學案 高一上學期生物人教版必修1

高一年級新授課導學案編號：主編：審核：高一生物組送印時間：PAGE2.4蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔者導學案02班級姓名【學習目標】1.歸納概括氨基酸的結(jié)構(gòu)通式和特點，闡明氨基酸是蛋白質(zhì)的基本組成單位。2.分析蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)多樣性與功能多樣性的關(guān)系，舉例說明蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)是與功能相適應的。3.說出氨基酸構(gòu)成多肽鏈或蛋白質(zhì)分子的過程。4.闡明蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔者，認同蛋白質(zhì)與人體營養(yǎng)、健康等關(guān)系密切。(二)細胞中蛋白質(zhì)是如何合成的【預習案】1．脫水縮合的概念一個氨基酸分子的與另一個氨基酸分子的相連接，同時脫去一分子的水。2．脫水縮合的過程(1)此生理過程①的名稱是(2)寫出序號代表的結(jié)構(gòu)或物質(zhì)：②；③。3．多肽和肽鏈(1)多肽：由縮合而成的，含有多個肽鍵的化合物。(2)肽鏈：多肽通常呈結(jié)構(gòu)，叫作肽鏈。微點撥：多肽的名稱是根據(jù)形成氨基酸的數(shù)目決定的，由幾個氨基酸形成，就叫幾肽。細胞中蛋白質(zhì)多樣性的原因1．蛋白質(zhì)的四個結(jié)構(gòu)層次(以血紅蛋白為例)2．蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的原因(1)不同蛋白質(zhì)的不同。(2)肽鏈的方式及其形成的千差萬別。3．蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系(1)蛋白質(zhì)中改變，就可能會影響其功能，如人類的鐮狀細胞貧血。(2)蛋白質(zhì)在某些物理和化學因素作用下其特定的被破壞，從而導致蛋白質(zhì)變性。微點撥：加熱、酒精等消毒的原理主要是引起細菌和病毒的蛋白質(zhì)變性。【教材邊角知識發(fā)掘】1.結(jié)合教材P30“圖2-11某種胰島素的二硫鍵示意圖”，回答有關(guān)問題：(1)該胰島素是由條肽鏈構(gòu)成的，含有個二硫鍵。(2)二硫鍵的形成過程可表示為，在該胰島素形成二硫鍵過程中，共脫去了個H。2.(教材P32“與社會的聯(lián)系”拓展)血紅蛋白是由4條多肽鏈組成的蛋白質(zhì)。下圖展示了血紅蛋白的變性和水解過程，回答相關(guān)問題：(1)蛋白質(zhì)變性和水解有什么區(qū)別？提示：蛋白質(zhì)水解是蛋白質(zhì)或者多肽中斷裂，分解為的過程，和脫水縮合的過程；蛋白質(zhì)變性是蛋白質(zhì)特定的的過程，此過程肽鍵。(2)食用熟雞蛋比生雞蛋更易于人體消化吸收，請分析其中的原因。提示：高溫使蛋白質(zhì)分子的變得伸展、松散，容易被蛋白酶水解，因此食用熟雞蛋更易于人體?！咎骄堪浮?.如圖是氨基酸之間發(fā)生一系列反應形成血紅蛋白的過程，結(jié)合教材內(nèi)容完成以下探究。(1)肽鏈形成過程中，失去的水分子中氫和氧的來源分別是什么？(2)由2個氨基酸脫水縮合而成的化合物的名稱是什么？其內(nèi)含有多少個肽鍵？在形成過程中脫去多少分子水？(3)由n個氨基酸形成的含一條肽鏈的化合物名稱是什么？共形成多少個肽鍵，失去多少分子水？(4)若n個氨基酸形成m條肽鏈，則形成肽鍵數(shù)和失去水分子數(shù)分別是多少？試總結(jié)形成肽鍵數(shù)與氨基酸數(shù)和肽鏈條數(shù)的關(guān)系。(5)一條肽鏈中至少含有多少個游離的—NH2和—COOH？若m條肽鏈呢？試總結(jié)蛋白質(zhì)中至少含有游離氨基數(shù)和游離羧基數(shù)與肽鏈條數(shù)的關(guān)系。(6)假設(shè)氨基酸的平均相對分子質(zhì)量為a，由n個氨基酸形成1條肽鏈，則該多肽的相對分子質(zhì)量是多少？(7)描述從氨基酸到蛋白質(zhì)的形成過程：氨基酸→二肽→多肽→肽鏈→具有。2．生物界中的蛋白質(zhì)種類多達1010～1012種，21種氨基酸是如何形成如此種類豐富的蛋白質(zhì)的呢？下圖中“□”“○”代表不同的氨基酸，分析各圖代表的含義，歸納蛋白質(zhì)多樣性的原因。(1)圖甲說明：氨基酸的不同，構(gòu)成的肽鏈不同。(2)圖乙說明：氨基酸的不同，構(gòu)成的肽鏈不同。(3)圖丙說明：氨基酸的不同，構(gòu)成的肽鏈不同。(4)圖丁說明：不同，構(gòu)成的蛋白質(zhì)不同?！就卣寡由臁?．氨基酸脫水縮合過程分析參與脫水縮合的部位一個氨基酸氨基中的H和另一個氨基酸羧基中的OHH2O中H和O的來源H既來自氨基又來自羧基，O只來自羧基—NH2和—COOH的數(shù)量和位置一條肽鏈中至少含有一個游離的—NH2和一個游離的—COOH，分別位于肽鏈的兩端，其余的—NH2和—COOH位于R基中2.蛋白質(zhì)形成過程的有關(guān)計算規(guī)律(1)氨基數(shù)＝＋R基上的氨基數(shù)＝各氨基酸中氨基總數(shù)－肽鍵數(shù)。(2)羧基數(shù)＝肽鏈數(shù)＋＝各氨基酸中羧基總數(shù)－肽鍵數(shù)。(3)假設(shè)氨基酸的平均相對分子質(zhì)量為a，由n個氨基酸分別形成1條肽鏈或m條肽鏈或環(huán)狀多肽：形成的多肽形成肽鍵數(shù)脫去水分子數(shù)氨基數(shù)目羧基數(shù)目多肽相對分子質(zhì)量1條肽鏈m條肽鏈環(huán)狀多肽()[典例]如圖為牛胰島素的結(jié)構(gòu)圖及其片段的分子式，該胰島素由51個氨基酸構(gòu)成，其中—S—S—是由兩個—SH脫去兩個H形成的二硫鍵。下列說法錯誤的是A．該牛胰島素分子中含有49個肽鍵B．氨基酸脫水縮合形成胰島素時，水中的氧原子來自羧基C．該胰島素分子中至少有2個游離的氨基和2個游離的羧基D．形成牛胰島素過程中相對分子質(zhì)量減少了888【課堂檢測案】1．判斷下列表述的正誤()(1)脫水縮合是一個氨基酸的氨基和羧基形成肽鍵的過程。()(2)含有兩個肽鍵的化合物叫作二肽。()(3)氨基酸通過脫水縮合的方式形成蛋白質(zhì)或多肽。()(4)組成蛋白質(zhì)的氨基酸可按不同的方式脫水縮合。()(5)細胞中氨基酸種類和數(shù)量相同的蛋白質(zhì)是同一種蛋白質(zhì)。()(6)蛋白質(zhì)變性是由于肽鍵的斷裂造成的。()(7)變性的蛋白質(zhì)也能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應。()2．兩種氨基酸結(jié)構(gòu)式如圖，它們在形成二肽化合物時，最可能相互縮2．兩種氨基酸結(jié)構(gòu)式如圖，它們在形成二肽化合物時，最可能相互縮合的基團是A．①與⑤B．③與⑥C．②與⑥D(zhuǎn)．③與④()3.假設(shè)圖示為一個由200個氨基酸構(gòu)成的蛋白質(zhì)分子，下列敘述正確的是A．該分子中含有198個肽鍵B．這200個氨基酸中至少有200個氨基C．合成該蛋白質(zhì)時相對分子質(zhì)量減少了3582D．該蛋白質(zhì)中至少含有3個游離的氨基()4．下列有關(guān)蛋白質(zhì)的敘述，錯誤的是A．不同生物體中的蛋白質(zhì)具有特殊的生物學功能，這取決于其特定的結(jié)構(gòu)B．生物體中蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，不會隨著溫度的升高而發(fā)生改變C．每一種蛋白質(zhì)都有其獨特的空間結(jié)構(gòu)，是表現(xiàn)其生物學活性所必需的D．不同種多肽的差別在于其中氨基酸的種類、數(shù)目和排列順序的不同5．根據(jù)下列化合物的結(jié)構(gòu)，分析回答下列問題：(1)該化合物含有________個肽鍵，圖中表示肽鍵的編號有________。(2)該化合物稱為____________，形成該化合物的化學反應稱為____________。(3)該化合物由________種氨基酸構(gòu)成，各種氨基酸的區(qū)別在于R基不同，圖中表示R基的編號有__________。(4)該化合物中含有的氨基數(shù)目和羧基數(shù)目分別是________、________。2.4蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔者導學案02答案【預習案】1．脫水縮合的概念：羧基(—COOH)氨基(—NH2)。2(1)此生理過程①的名稱是脫水縮合。(2)寫出序號代表的結(jié)構(gòu)或物質(zhì)：②二肽；③肽鍵。3．(1)多肽：由多個氨基酸縮合而成的，含有多個肽鍵的化合物。(2)肽鏈：多肽通常呈鏈狀結(jié)構(gòu)，叫作肽鏈。(三)細胞中蛋白質(zhì)多樣性的原因1．蛋白質(zhì)的四個結(jié)構(gòu)層次(以血紅蛋白為例)(1)氨基酸種類、數(shù)目、排列順序不同?？臻g結(jié)構(gòu)千差萬別。(1)蛋氨基酸序列改變或蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)空間構(gòu)象【教材邊角知識發(fā)掘】1.(1)該胰島素是由eq\a\vs4\al(2)條肽鏈構(gòu)成的，含有eq\a\vs4\al(3)個二硫鍵。(2)—SH＋—SH→—S—S—＋2H，脫去了eq\a\vs4\al(6)個H。2.(1)提示：蛋白質(zhì)水解是蛋白質(zhì)或者多肽中肽鍵斷裂，分解為氨基酸的過程，和脫水縮合的過程相反；蛋白質(zhì)變性是蛋白質(zhì)特定的空間構(gòu)象被破壞的過程，此過程肽鍵不斷裂。(2)提示：高溫使蛋白質(zhì)分子的空間結(jié)構(gòu)變得伸展、松散，容易被蛋白酶水解，因此食用熟雞蛋更易于人體消化吸收?！咎骄堪浮?(1)提示：氫來自氨基和羧基，氧來自羧基。(2)提示：二肽；1個；1。(3)提示：n肽；(n－1)個；n－1。(4)提示：肽鍵數(shù)為(n－m)個，失去水分子數(shù)為(n－m)個。肽鍵數(shù)＝失去水分子數(shù)＝氨基酸數(shù)－肽鏈條數(shù)。(5)提示：各1個；各m個。至少含有的游離氨基數(shù)或羧基數(shù)＝肽鏈條數(shù)。(6)提示：na－18(n－1)。(7)：氨基酸→二肽→多肽→肽鏈盤曲、折疊→具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)。2．(1)圖甲說明：氨基酸的種類不同，構(gòu)成的肽鏈不同。(2)圖乙說明：氨基酸的數(shù)目不同，構(gòu)成的肽鏈不同。(3)圖丙說明：氨基酸的排列順序不同，構(gòu)成的肽鏈不同。(4)圖丁說明：肽鏈的數(shù)目和盤曲、折疊方式及其形成的空間結(jié)構(gòu)不同，構(gòu)成的蛋白質(zhì)不同。【拓展延伸】2.蛋白質(zhì)形成過程的有關(guān)計算規(guī)律(1)氨基數(shù)＝肽鏈數(shù)＋R基上的氨基數(shù)＝各氨基酸中氨基總數(shù)－肽鍵數(shù)。(2)羧基數(shù)＝肽鏈數(shù)＋R基上的羧基數(shù)＝各氨基酸中羧基總數(shù)－肽鍵數(shù)。(3)假設(shè)氨基酸的平均相對分子質(zhì)量為a，由n個氨基酸分別形成1條肽鏈或m條肽鏈或環(huán)狀多肽：形成的多肽形成肽鍵數(shù)脫去水分子數(shù)氨基數(shù)目羧基數(shù)目多肽相對分子質(zhì)量1條肽鏈n－1n－1至少1個至少1個na－18(n－1)m條肽鏈n－mn－m至少m個至少m個na－18(n－m)環(huán)狀多肽nn最少為0最少為0na－18n[典例][解析]該胰島素由51個氨基酸構(gòu)成，形成兩條肽鏈，因此脫去51－2＝49(個)水，形成49個肽鍵，A正確；氨基酸脫水縮合是氨基(—NH2)和羧基(—COOH)發(fā)生反應，水中的氧原子來自羧基，氨基中沒有氧原子，B正確；由題圖可知，該胰島素分子有兩條多肽鏈，且至少有3個游離的氨基和3個游離的羧基，其中2個分別存在于肽鏈的兩端，剩余的1個氨基和1個羧基分別存在于圖中的R基(位置為①和⑤)中，C錯誤；形成牛胰島素過程中脫去49分子水和6個氫(形成3個二硫鍵脫去6個氫)，因此相對分子質(zhì)量減少了18×49＋1×6＝888，D正確。[答案]C【課堂檢測案】1．(1)脫水縮合是一個氨基酸的氨基和羧基形成肽鍵的過程。(×)(2)含有兩個肽鍵的化合物叫作二肽。(×)(3)氨基酸通過脫水縮合的方式形成蛋白質(zhì)或多肽。(√)(4)組成蛋白質(zhì)的氨基酸可按不同的方式脫水縮合。(×)(5)細胞中氨基酸種類和數(shù)量相同的蛋白質(zhì)是同一種蛋白質(zhì)。(×)(6)蛋白質(zhì)變性是由于肽鍵的斷裂造成的。(×)(7)變性的蛋白質(zhì)也能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應。(√)2．解析：選A①與④均為氨基，②與⑤均為羧基，③與⑥均在R基中。圖示的兩種氨基酸分子通過脫水縮合形成二肽，而脫水縮合是指一個氨基酸分子的羧基和另一個氨基酸分子的氨基相連接，同時脫去一分子水，因此最可能相互縮合的基團是①與⑤或②與④，A項符合題意。3.解析：選C由圖可知，該蛋白質(zhì)分子由兩條肽鏈組成，兩條肽鏈間還有一個肽鍵，所以該分子含有的肽鍵數(shù)為200－2＋1＝199(個)；由圖可知，第70個氨基酸的R基中有一個氨基，所以這200個氨基酸中至少有201個氨基；合成該蛋白質(zhì)時減少的相對分子質(zhì)量為199×18＝35824．解析：選B結(jié)構(gòu)決定功能，不同生物體中的蛋白質(zhì)具有特殊的生物學功能，取決于其特定的結(jié)構(gòu)，A正確；常溫下生物體中蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，但會隨著溫度升高發(fā)生改變，并且空間結(jié)構(gòu)一旦發(fā)生不可逆的改變，便會失去生物學活性，B錯誤；結(jié)構(gòu)決定功能，每一種蛋白質(zhì)都有其獨特的空間結(jié)構(gòu)，是表現(xiàn)其