2021-2022學(xué)年-人教版-必修一-生命活動的主要承擔(dān)者蛋白質(zhì)-教案

第2節(jié)生命活動的主要承當者——蛋白質(zhì)學(xué)習(xí)目標1.說出氨基酸的結(jié)構(gòu)特點，以及氨基酸形成蛋白質(zhì)的過程。2.說出蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能。3.認同蛋白質(zhì)是生命活動的主要承當者。素養(yǎng)要求1.生命觀念：理解蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性決定功能的多樣性，認同結(jié)構(gòu)決定功能。2.科學(xué)思維：觀察多種氨基酸，歸納出不同的氨基酸結(jié)構(gòu)上的共性和差異。一、組成蛋白質(zhì)的氨基酸1．結(jié)構(gòu)通式(如圖)圖中結(jié)構(gòu)的名稱：①氨基；②羧基；③R基。2．組成元素：主要是C、H、O、N，有些還含有S元素。3．結(jié)構(gòu)特點(1)每種氨基酸分子至少都含有一個氨基(—NH2)和一個羧基(—COOH)，并且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上。(2)各種氨基酸之間的區(qū)別在于R基的不同。特別提醒(1)氨基、羧基、R基正確的書寫格式—NH2、—COOH、—R(千萬不要忘記在原子團前面加“—〞)。(2)結(jié)構(gòu)通式及氨基和羧基不同表達形式的區(qū)分(1)蛋白質(zhì)的組成元素只有C、H、O、N()(2)只要含有一個氨基、一個羧基的化合物均是生物體內(nèi)的氨基酸()(3)氨基酸分子的氨基和羧基都連在同一個碳原子上()(4)酪氨酸和精氨酸理化性質(zhì)不同的原因是R基不同()答案(1)×(2)×(3)×(4)√觀察以下四種氨基酸的結(jié)構(gòu)，探究以下問題：丙氨酸半胱氨酸賴氨酸天冬氨酸(1)構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸共有的局部是，這四種氨基酸分子不同的R基團分別是：—CH3、—CH2—SH、—(CH2)4—NH2、—CH2—COOH。(2)“氨基酸〞這一名詞與其分子結(jié)構(gòu)有對應(yīng)關(guān)系嗎？提示“氨基酸〞代表了其分子結(jié)構(gòu)中的主要局部，即氨基和羧基。(3)組成蛋白質(zhì)的氨基酸分子中都只含有一個氨基和一個羧基嗎？提示大多數(shù)氨基酸分子只含有一個氨基和一個羧基，而且都連接在同一個碳原子上，局部氨基酸分子中含有兩個氨基、一個羧基或者兩個羧基、一個氨基，多出來的氨基或羧基屬于R基。特別提醒以下物質(zhì)不屬于構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸①H2N—CH2—CH2OH(缺羧基)②(缺羧基)③(氨基和羧基未連接在同一個碳原子上)二、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)、功能及其多樣性1．脫水縮合一個氨基酸分子的羧基(—COOH)和另一個氨基酸分子的氨基(—NH2)相連接，同時脫去一分子的水。(1)這種結(jié)合方式稱為脫水縮合，兩個氨基酸分子經(jīng)該過程形成的產(chǎn)物是二肽和水。(2)產(chǎn)物中虛框內(nèi)的化學(xué)鍵名稱是肽鍵。注：①肽鍵有兩種表示形式：—CO—NH—、，但不能忽略兩端的“—〞。②H2O中H的來源：一個來自氨基，一個來自羧基；H2O中的O來源于羧基。2．蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次氨基酸↓脫水縮合二肽：由兩個氨基酸分子縮合而成的化合物↓多肽：由多個氨基酸分子縮合而成的含有多個肽鍵的化合物，通常呈鏈狀結(jié)構(gòu)↓蛋白質(zhì)：具有一定的空間結(jié)構(gòu)3．蛋白質(zhì)多樣性的原因蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)具有多樣性的主要原因應(yīng)從氨基酸和肽鏈兩個角度進行分析：(1)圖中甲、乙、丙分別說明蛋白質(zhì)具有多樣性的原因是氨基酸的數(shù)目、種類、排列順序不同。(2)圖中丁說明蛋白質(zhì)具有多樣性的原因是肽鏈的盤曲、折疊方式，及其形成的空間結(jié)構(gòu)不同。4．蛋白質(zhì)的功能一切生命活動都離不開蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)是生命活動的主要承當者。巧記諧音記憶蛋白質(zhì)功能狗(結(jié)構(gòu))催(催化)運(運輸)面(免疫)條(調(diào)節(jié))。(1)氨基酸脫水縮合形成的水中的氫一個來自氨基，一個來自羧基()(2)蛋白質(zhì)的合成過程中產(chǎn)生水，水解過程不需要水()(3)蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的改變可以使其功能發(fā)生變化()(4)蛋白質(zhì)具有催化、免疫、遺傳、調(diào)節(jié)等各種功能()(5)血液中O2的運輸不能表達蛋白質(zhì)的功能()答案(1)√(2)×(3)√(4)×(5)×請結(jié)合脫水縮合過程，并參考如下多肽鏈的模式圖分析：(1)肽鏈形成過程中，失去的水分子中氫和氧元素的來源分別是什么？提示氫來自氨基和羧基，氧來自羧基。(2)氨基酸、肽鏈、水分子、肽鍵的數(shù)量關(guān)系是什么？提示氨基酸數(shù)－肽鏈數(shù)＝水分子數(shù)＝肽鍵數(shù)。(3)肽鏈中還有沒有游離的氨基和羧基？如果有，它們位于哪里？提示有。位于肽鏈的兩端，R基中也可能有。(4)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，那么該多肽的相對分子質(zhì)量是多少？假設(shè)形成m條肽鏈呢？提示na－18(n－1)；na－18(n－m)。1．氨基酸是蛋白質(zhì)的根本組成單位，以下有關(guān)組成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸的表達正確的選項是()A．至少有1個氨基和1個羧基連接在不同碳原子上B．氨基酸種類數(shù)與R基的種類數(shù)相同C．人體細胞可以合成所需的所有氨基酸D．生物體內(nèi)最簡單氨基酸的R基為—CH3答案B解析根據(jù)氨基酸結(jié)構(gòu)通式可知，每個氨基酸分子中至少有1個氨基和1個羧基連接在同一個碳原子上，A錯誤；氨基酸的種類取決于R基，因此，氨基酸的種類數(shù)與R基的種類數(shù)相同，B正確；某些氨基酸在人體內(nèi)無法合成，必須從外界攝取，稱為必需氨基酸，C錯誤；生物體內(nèi)最簡單的氨基酸是甘氨酸，其R基為—H，D錯誤。2．以下關(guān)于人體必需氨基酸和非必需氨基酸的說法中，正確的選項是()A．必需氨基酸是指必須在人體內(nèi)合成的氨基酸B．成人體內(nèi)必需氨基酸的種類比嬰兒的多一種C．評價食物中蛋白質(zhì)成分的營養(yǎng)價值時，常以必需氨基酸的種類和含量為標準D．對人體來說，雞蛋中必需氨基酸的種類少于玉米中必需氨基酸的種類答案C3．如圖是人體內(nèi)蛋白質(zhì)分子的概念圖，以下有關(guān)分析不正確的選項是()A．相對分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)中可能有20種AB．圖中①可表示脫水縮合反響C．蛋白質(zhì)功能的多樣性直接取決于A的多樣性D．多肽中A的數(shù)目一般大于B的數(shù)目答案C解析分析題圖可知，A為氨基酸，B為肽鍵，人體內(nèi)組成蛋白質(zhì)的氨基酸約有20種，故相對分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)中可能有20種氨基酸，A正確；圖中①是由氨基酸合成多肽的過程，可表示脫水縮合反響，B正確；蛋白質(zhì)功能的多樣性直接取決于蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性，而不是A(氨基酸)的多樣性，C錯誤；多肽鏈中肽鍵的數(shù)目＝氨基酸的數(shù)目－肽鏈的數(shù)目，所以多肽中A(氨基酸)的數(shù)目一般大于B(肽鍵)的數(shù)目，D正確。4．以下生命活動與蛋白質(zhì)有關(guān)的是()①催化細胞內(nèi)的化學(xué)反響②血液中運輸O2③與特定抗原結(jié)合④構(gòu)成細胞和生物體的結(jié)構(gòu)⑤信息傳遞A．僅①②③B．僅②③④C．僅①②③④D．①②③④⑤答案D解析細胞內(nèi)的化學(xué)反響離不開酶的催化，絕大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，①正確；血紅蛋白運輸O2，②正確；與特定抗原結(jié)合的物質(zhì)是抗體，抗體屬于蛋白質(zhì)，③正確；許多蛋白質(zhì)是構(gòu)成細胞和生物體結(jié)構(gòu)的重要物質(zhì)，④正確；有些蛋白質(zhì)起信息傳遞作用，⑤正確。5．肉毒梭菌產(chǎn)生的肉毒類毒素是一種致病性極高的神經(jīng)麻痹毒素，該毒素是由兩條肽鏈盤曲折疊而成的一種生物大分子。下面是肉毒類毒素的局部結(jié)構(gòu)簡式，請據(jù)此答復(fù)：(1)上圖所示的片段中，共有______個肽鍵，______種氨基酸組成；從左向右數(shù)，第三個氨基酸不同于其他氨基酸的基團是________________(填化學(xué)式)。(2)肉毒類毒素是在細胞中由氨基酸經(jīng)過________過程形成的；一分子肉毒類毒素至少含有______個氨基。(3)1g肉毒類毒素可毒死20億只小鼠，但煮沸1min或75℃下加熱5～10min，就能使其完全喪失活性。高溫可使肉毒類毒素失活的主要原因是高溫使其_________________________。(4)肉毒類毒素可用____________鑒定，該試劑使用方法是______________________，在煮沸后的肉毒類毒素溶液(無色)中參加該試劑，其溶液顏色將變?yōu)開_________。答案(1)45—CH3(2)脫水縮合2(3)空間結(jié)構(gòu)遭到破壞(4)雙縮脲試劑先加A液，搖勻后再加B液紫色解析(1)據(jù)試題分析可知，題圖局部含5種R基，即有5種氨基酸，所以肽鍵數(shù)＝5－1＝4；這5個氨基酸的R基依次是—CH2—C6H4OH、—H、—CH3、—CH2—C6H5、—CH2—CH(CH3)2；第三個氨基酸不同于其他氨基酸的基團是R基(—CH3)。(2)肉毒類毒素的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，由氨基酸經(jīng)過脫水縮合