人教版 必修一 2.2 生命活动的主要承担者蛋白质 学案【高效导航】1.学习目标：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。认同蛋白质是生命活动的主要承担者。2.重点：氨基酸的结构特点，以及氨基酸形成蛋白质的过程。 蛋白质的结构和功能。3.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。“看”知识经纬“导”自主预习1组成蛋白质的基本单位是 ，其结构通式：_，在生物体中约有_种。人体细胞不能合成的，必须从外界环境中直接获取的氨基酸叫做_，有 种；人体细胞能够合成的，叫做_。2一个氨基酸分子的_和另一个氨基酸分子的_相连接，同时脱去_分子的水，这种结合方式叫做_，连接两个氨基酸分子的化学键（_）叫做_。3由两个氨基酸分子缩合（失去_分子水）而成的化合物，叫做_。由三个氨基酸分子缩合（失去_分子水）而成的化合物，叫做三肽。由多个（n个）氨基酸分子缩合（失去_分子水）而成的化合物，叫做_，通常呈_状结构，叫做_。 4在细胞内，每种氨基酸的数目_，氨基酸形成多肽链时，_氨基酸的_千变万化，多肽链的盘曲、折叠方式及其形成的_千差万别，因此蛋白质分子的结构是相其多样的。5蛋白质分子在细胞中承担着多种重要功能。构成_的重要物质，称为_蛋白；对细胞内的化学反应有_作用；具有_功能，如血红蛋白；起_传递作用，能够_机体的生命活动，如胰岛素；具有_作用，如抗体；等等。可以说，_离不开蛋白质，蛋白质是_。“导”自主预习参考答案1氨基酸 (通式略) 20 必需氨基酸 8 非必需氨基酸 12 2氨基 羧基 1 脱水缩合 -CO-NH- 肽键31 二肽 2 n1 多肽 链 肽链 4成百上千 不同种类 排列顺序 空间结构细胞和生物体 结构蛋白 催化 运输载体 信息 调节 免疫 一切生命活动 生命活动的主要承担者“学”互动探究探究一 氨基酸及其种类观察几种氨基酸的结构，讨论、总结氨基酸的结构通式：1这些氨基酸的结构具有什么共同特点？提示：自然界的氨基酸有很多种，但构成生物体的氨基酸只有20种左右。构成生物体的氨基酸的结构通式如下。对于氨基酸分子的结构通式，应该充分认识其不变结构，这是解题时辨别某种分子是否是氨基酸的标志，而R基是可变的。20种氨基酸的差别就在于R基团的不同。若要判断氨基酸的种类，只看R基即可。R基是一个不确定的基团,其上可能含有氨基或羧基，所以有的氨基酸并不是只有一个氨基或羧基，这些多出来的氨基或羧基就存在于R基上。如谷氨酸、天冬氨酸的R基上就含有一个羧基。赖氨酸、精氨酸的R基上就有一个氨基。这些R基中的氨基或羧基不参与脱水缩合反应。2“氨基酸”这一名词与其分子结构有对应关系吗？提示：氨基酸的名称一定程度上代表了它的结构特点：有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，这个碳原子就是它的“中心碳原子”。羧基是表现酸性的基团，所以它称为氨基酸。【经典回眸】下列物质中，不是氨基酸的是 ( )【解析】仔细观察上图四个化学式，发现D虽然有一个氨基和羧基，但没有连接在同一个碳原子上，所以不是组成生物体的氨基酸。答案：D【变式训练】谷氨酸的R基为-C3 H5 O2，在一个谷氨酸分子中，含有碳和氧的原子数分别是( )A. 4,4 B. 5,4 C. 4,5 D. 5,6 探究二 蛋白质的结构及其多样性阅读分析图2-4由氨基酸形成蛋白质的示意图，思考问题:从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次？提示：蛋白质分子的多样性取决于四个方面：一是组成蛋白质的氨基酸种类不同；二是组成蛋白质的氨基酸数目不同；三是氨基酸的排列顺序不同；四是蛋白质分子的空间结构不同。不同生物的蛋白质是不同的，蛋白质结构的复杂性决定了其功能的多样性，蛋白质正是通过不同的结构来体现多姿多彩的生命现象的。【经典回眸】以下几种符号代表不同种类的氨基酸，请完成有关问题。图2-2-1（1）写出它们的结构通式_，它们结构的差别在于_的不同。 (2)7种氨基酸在细胞的_中通过_的方式形成一条肽链，此过程可形成_个肽键，得到_个水分子，相对分子质量减少了_。（3）如果上述肽链原长度不变，改变其中_，就可改变该肽链的性质。（4）若两个蛋白质分子均由两条（2）中的肽链构成，那么两个蛋白质分子的功能是否一定相同？为什么？【解析】题目以不同的符号代表不同种类的氨基酸，启发我们可将蛋白质结构这一抽象的知识形象化、直观化。构成天然蛋白质的20种氨基酸均为氨基酸，它们有共同的结构通式，其中R基的不同是决定氨基酸种类的唯一因素。氨基酸分子通过缩合作用形成肽链，相邻两个氨基酸缩合后通过肽键相连接并失去一个水分子，因此减少的分子质量为失去的水分子的质量之和。肽链中氨基酸的种类、数目、排列顺序的不同决定了不同结构的蛋白质，而不同的蛋白质分子空间结构也各不相同，蛋白质分子的结构复杂性决定了其功能的多样性。答案：（1） R基 （2）细胞质中的核糖体缩合 6 6 108（186） （3）氨基酸的排列顺序 （4）不一定相同。因为分别由相同的两条肽链经盘曲折叠可形成空间结构不同的两个蛋白质分子。【变式训练】2.形成蛋白质结构的层次从小到大依次是（ ）氨基酸 C、H、O、N等元素 氨基酸脱水缩合 一条或几条多肽链连接在一起 多肽 蛋白质ABC D探究三 蛋白质的功能小组思考讨论下列问题：如何概述蛋白质的功能（结合蛋白质结构多样性理解蛋白质功能的多样性）？ 提示：蛋白质分子结构的多样性决定了其功能的多样性。（1）新陈代谢的催化剂。绝大多数酶都是蛋白质。（2）生物体的结构成分。例如，细胞中的细胞膜、线粒体、叶绿体等都是由不溶性蛋白质与脂质组成的。人和动物的肌肉等组织的主要成分也是蛋白质。（3）控制细胞的生长、分化和遗传信息的表达。如阻遏蛋白等。（4）运输功能。如红细胞里的血红蛋白在呼吸过程中起着输送氧的作用。（5）调节生命活动。例如，胰岛细胞分泌的胰岛素能参与血糖的代谢调节。（6）参与机体的防御机能，如抗体。（7）作为受体，起接受和传递信息的作用。【经典回眸】下列各项与蛋白质功能无关的是（ ）A. 氧气在血液中的运输 B储存遗传信息C构成肌肉的主要成分 D抗体抵御病原体的侵害【解析】氧气在血液中的运输利用了血红蛋白，体现了蛋白质的运输载体的功能；构成肌肉的主要成分是蛋白质，体现了蛋白质作为结构物质的功能；抗体抵御病原体的侵害，体现了蛋白质的免疫功能；而储存遗传信息是核酸的功能。答案：B【变式训练】3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生命活动的主要承担者 D收缩、运输、免疫等功能活动的物质基础变式训练参考答案：1 B 2A 3. C“思”课堂小结同学们，通过这节课学习，你有哪些收获和体会，存在哪些疑问，请把它填在下面的表格中，以便及时总结、弥补知识缺漏，不吃夹生饭，不做欠账人。收获内容疑点内容“练”课堂自测1、某氨基酸分子含有两个氨基，其中一个氨基和羧基连在同一个碳原子上，则另一个氨基应是（ ）A、和羧基连在同一个碳原子上 B、一定连在羧基上 C、连在R基上 D、与氨基相连2、现有氨基酸800个，其中氨基总数为810个，羧基总数为808个，则由这些氨基酸合成的含有2条肽链的蛋白质共有肽键、氨基和羧基的数目依次为（ ）A、798、2和2 B、798、12和10 C、799、1和1 D、799、11和93、下列物质中，不是构成蛋白质的氨基酸的是 ( )H2NCHCH3COOH A B. H2NCH2CH2COOHH2NCHCOOHCH2CH2COOHH2N(CH2)4CHCOOHNH2 C D. 4、生物体内的蛋白质千差万别，其原因不可能是（ ）A、组成肽键的化学元素不同 B、组成蛋白质的氨基酸的种类和数目不同C、氨基酸的排列顺序不同 D、蛋白质的空间结构不同5、鸡蛋煮熟后，蛋白质变性失活，这是由于高温破坏了蛋白质的（ ）A、肽键 B、肽链 C、空间结构 D、氨基酸参考答案：1.C 2.B 3.B 4.A 5.C5