第一章 第三节 第1课时 细胞的功能主要由蛋白质完成（导学案）2020-2021学年高一新教材生物必修1 分子与细胞【步步高】学习笔记（苏教版，苏鄂）

第三节　细胞中的蛋白质和核酸 第1课时　细胞的功能主要由蛋白质完成 一、蛋白质的基本组成单位——氨基酸 1．氨基酸及其种类 (1)元素组成：C、H、O、N，有的含有S等元素。 (2)种类：20种。 (3)结构特点 ①数量上：至少含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)。 ②位置上：都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上，这个原子还连接一个氢原子和一个侧链基团(R)。 (4)结构通式：。 (5)决定氨基酸种类和理化性质的是R。 2．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。图示H2O中H的来源：氨基和羧基，H2O中O的来源：羧基。 (3)由n个(n≥3)氨基酸分子通过该过程形成的化合物，称为n肽或多肽。多肽通常呈链状结构，称为肽链。 (1)所有氨基酸中一定含有C、H、O、N四种元素(　　) (2)不同氨基酸之间的差异是由R引起的，各种氨基酸的理化性质是由R决定的(　　) (3)每种氨基酸分子只含有一个氨基和一个羧基，且都连在同一个碳原子上(　　) (4)氨基、羧基、R的书写格式分别是NH2、COOH、R(　　) 答案　(1)√　(2)√　(3)×　(4)× 特别提醒　(1)常见的氨基酸有20种，其中8种是人体细胞不能合成的，称为必需氨基酸；其他人体能自行合成并满足自身需要，不必由食物供给的氨基酸，称为非必需氨基酸。 (2)氨基、羧基的正确书写格式为—NH2、—COOH(不要忘记前面要有短线“—”)。 1．观察以下四种氨基酸的结构式，分析这些氨基酸在结构上有哪些共同点？又有哪些差别？ 甘氨酸 赖氨酸 谷氨酸 半胱氨酸 提示　参与构成蛋白质的氨基酸分子至少含有一个氨基(—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；不同的氨基酸分子具有不同的R(侧链基团)。 2．完善下图中两个氨基酸的连接过程。 a表示的结合方式叫什么？连接两个氨基酸的化学键名称是什么？形成的化合物b的名称是什么？在框内写出b的结构式。 提示　脱水缩合；肽键；二肽；b的结构式如图： 3．结合脱水缩合过程，并参考如下多肽链的模式图分析： (1)形成的肽键数和失去的水分子数的关系。 提示　形成的肽键数＝失去的水分子数。 (2)形成的蛋白质中至少含有的游离氨基数和游离羧基数与肽链条数的关系。 提示　至少含有的游离氨基数或游离羧基数＝肽链条数。 归纳总结　(1)氨基酸的结构式 (2)氨基酸形成蛋白质的相关数量计算规律 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： 形成肽链数 形成肽键数 脱去水分子数 氨基数目 羧基数目 1 n－1 n－1 至少1个 至少1个 m n－m n－m 至少m个 至少m个 二、蛋白质的结构和功能及其多样性 1．蛋白质的形成过程 元素：C、H、O、N等 　↓组成 氨基酸：蛋白质的基本组成单位 　↓脱水缩合 二肽：由两个氨基酸分子脱水缩合而成的化合物 　↓ 多肽(链)：由n个(n≥3)氨基酸分子缩合而成的化合物，通常呈链状结构 　↓盘曲、折叠 蛋白质：具有一定的空间结构 2．蛋白质的结构和功能及其多样性 (1)蛋白质结构具有多样性的原因：组成肽链的氨基酸在种类、数量、排列顺序上的不同，以及构成蛋白质的肽链在数量和空间结构上的千差万别。 (2)蛋白质的功能：蛋白质具有参与组成细胞和生物体的各种结构，并具有催化、运输、运动、防御和调控等生理功能。 (1)蛋白质和多肽的主要区别在于蛋白质分子的空间结构更复杂(　　) (2)氨基酸种类、数量及排列顺序都相同的蛋白质是同一种蛋白质(　　) (3)高温会使蛋白质的肽键断裂(　　) (4)蛋白质的空间结构被破坏后，其功能不变(　　) 答案　(1)√　(2)×　(3)×　(4)× 易错警示　(1)多肽(肽链)≠蛋白质：脱水缩合形成的多肽往往没有生物活性，由一条或多条肽链通过盘曲、折叠形成具有复杂空间结构的蛋白质才能行使特定功能。 (2)高温会破坏肽链的空间结构，使蛋白质变性，蛋白质功能丧失，但没有破坏蛋白质的肽键。 1．分析并说明以下图示分别表示蛋白质多样性的哪方面原因(图示中：“□”“○”代表氨基酸；“－”代表肽键) (1)A链　—□—□—□—□—□—□— B链　—○—○—○—○—○—○— 原因：氨基酸的种类不同。 (2)A链　—□—□—□—□—□— B链　—□—□—□—□— 原因：氨基酸的数目不同。 (3)A链　—□—○—○—□—○— B链　—○—□—○—□—○— 原因：氨基酸的排列顺序不同。 原因：多肽链的数目和空间结构不同。 2．血红蛋白中某一处的谷氨酸被缬氨酸取代，可能形成结构呈纤维状的异常血红蛋白，这种异常蛋白质运输氧的能力减弱。由此，