2.4 蛋白质是生命活动的主要承担者-2021-2022学年新教材高中生物必修1分子与细胞【名师导航】同步Word教参(人教版)

第4节　蛋白质是生命活动的主要承担者 课标内容要求 核心素养对接 阐明蛋白质通常由21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.生命观念——通过对蛋白质的学习，建立生命的物质性的观点，从结构与功能观角度理解蛋白质的多样性。 2．科学思维——从氨基酸的结构特点理解氨基酸脱水缩合的过程，构建数学模型解答与蛋白质有关的计算问题。 3．社会责任——从蛋白质功能多样性角度明确蛋白质与人体健康的关系。 一、蛋白质的功能 1．蛋白质是目前已知的结构最复杂、功能最多样的分子。细胞核中的遗传信息，往往要表达成蛋白质才能起作用。 2．主要功能及举例 类别 功能 举例 结构蛋白 许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质 肌动蛋白、肌球蛋白等 功 信息传递 对细胞和生物体的生命活动有重要的调节作用 胰岛素、生长激素等 能 催化作用 催化细胞内的多种化学反应 大多数酶等 蛋 运输作用 有些蛋白质具有运输功能 血红蛋白等 白 防御作用 能抵御侵入人体或高等动物体内的抗原物质 抗体等 二、蛋白质的基本组成单位——氨基酸 1．种类 (1)在人体中，组成蛋白质的氨基酸有21种。 (2)分类 ①依据：人体细胞能否合成。 ②必需氨基酸：8种。人体细胞内不能合成，必须从外界环境中获取。 ③非必需氨基酸：13种。人体细胞能够合成，也可从外界环境中获取。 2．氨基酸的元素组成及结构特点 (1)组成氨基酸的共有元素是C、H、O、N，有的氨基酸含有S等元素。 (2)结构 ①写出图中结构名称 a．氨基；b、d.R基；c.羧基。 ②比较图中两种氨基酸，写出氨基酸分子的结构通式： 。 ③氨基酸的结构特点 数量关系：至少都含有一个氨基和一个羧基。 位置关系：都有一个氨基和一个羧基连接在同一碳原子上。 各种氨基酸之间的区别在于R基的不同。 三、蛋白质的结构及其多样性 1．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。 (3)判断产物H2O中原子的来源 (4)多肽中氨基或羧基的含量：至少一个。 2．蛋白质的形成过程 元素：C、H、O、N等 　↓ 氨基酸：蛋白质的基本组成单位 　↓脱水缩合 二肽：由两个氨基酸分子缩合而成的化合物 　↓ 多肽(链)：由多个氨基酸分子缩合而成的化合物， 通常呈链状结构 　↓ 蛋白质：具有一定的空间结构 3．蛋白质种类繁多的原因 在细胞中，组成一种蛋白质的氨基酸数目可能成千上万，氨基酸形成肽链时，不同种类氨基酸的排列顺序千变万化，肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别，因此，蛋白质分子的结构极其多样。 4．结构与功能的适应 (1)每一种蛋白质分子都有与它所承担功能相适应的独特结构，如果氨基酸序列改变或蛋白质的空间结构改变，就可能会影响其功能。如镰状红细胞中的血红蛋白某一处的谷氨酸被缬氨酸取代，运输氧的能力会大大削弱。 (2)蛋白质变性：指蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间构象被破坏，从而导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象。 判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”) 1．人体需要的氨基酸称为必需氨基酸。 (　　) 2．不同氨基酸之间的差异是由R基引起的，21种氨基酸的理化性质是由R基决定的。 (　　) 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基的书写格式分别是NH2、COOH、R。 (　　) 5．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。 (　　) 6．高温会使蛋白质的肽键断裂。 (　　) 7．蛋白质的空间结构被破坏后，功能不变。 (　　) 提示：1.×　必需氨基酸是指人体不能合成，必须从外界环境中获取的氨基酸。 2．√ 3．×　组成蛋白质的每种氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基。 4．×　书写格式应为—NH2，—COOH，—R。 5．×　空间结构不同，蛋白质的结构不同。 6．×　高温破坏蛋白质的空间结构，不破坏肽键。 7．×　蛋白质的空间结构被破坏后，功能丧失。 　蛋白质的基本组成单位——氨基酸 1．氨基酸的结构通式及判断 (1)结构通式 (2)组成生物体蛋白质的氨基酸的判断标准 ①数量标准：至少有一个“—NH2”和一个“—COOH”。 “氨基酸”这一名词与其分子结构有对应关系，“氨基酸”代表了其分子结构中主要的部分——氨基(碱性)和羧基(酸性)，分子结构中缺少其一，都不是氨基酸。如： H2N—CH2—CH2OH⇨缺少—COOH HOOC—CH2—CH2—COOH⇨缺少—NH2 ②位置标准：都有一个“—NH2”和一个“—COOH”连接在同一个碳原子(中心碳原子)上。 2．氨基与羧基的书写方法 提醒