内容正文:
第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者
课程标准·解读
核心素养·提升
1.说出组成蛋白质的氨基酸的种类及特点。(重点)
2.描述氨基酸形成蛋白质的过程。(重、难点)
3.进行与蛋白质有关的计算。(难点)
4.举例说明蛋白质结构及功能的多样性。(重、难点)
生命观念
认同蛋白质是生命活动的主要承担者。
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。
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。
知|识|梳|理
一、蛋白质的功能
1.蛋白质是目前已知的结构最复杂、功能最强大的分子。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
能
蛋
白
调节作用
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
催化作用
催化细胞内的多种化学反应
大多数酶等
运输作用
有些蛋白质具有运输的功能
血红蛋白等
免疫作用
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
氨基酸分子结构通式
2.氨基酸的结构特点。
(1)数量关系:至少都含有一个氨基(—NH2)和一个羧基。
(2)位置关系:都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。
(3)这个中心碳原子上还连接一个氢原子和一个侧链基团。
(4)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.蛋白质的结构层次。
2.蛋白质结构的多样性。
(1)在细胞内,组成一种蛋白质的氨基酸数目不同,不同种类氨基酸的排列顺序多种多样,肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同,这就决定了蛋白质分子的结构多样性。
(2)每种蛋白质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。
自|主|检|测
判断下列说法的正误
(1)在人体中,组成蛋白质的氨基酸有20种。(×)
(2)组成蛋白质的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。(×)
(3)酪氨酸与精氨酸理化性质不同的原因是R基的不同。(√)
(4)氨基酸脱水缩合形成的水中的氢一个来自氨基,一个来自羧基。(√)
(5)含有两个肽键的化合物称为二肽。(×)
(6)蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开时,其特定功能会发生改变。(√)
(7)蛋白质是生物体主要的能源物质。(×)
知识点一 蛋白质的基本组成单位——氨基酸
1.氨基酸的组成元素
基本组成元素是C、H、O、N,有的含有S等元素。
2.氨基酸的结构通式
3.氨基酸分子的判断
(1)两个判断标准。
①一个数目标准:至少含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)。
②一个位置标准:都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,且这个碳原子上还连接一个氢原子和一个R基。
(2)一个决定关键:R基。
①决定氨基酸的种类和理化性质。
②决定氨基酸中所含有氨基和羧基的数目;除了连接在同一碳原子上的氨基和羧基外,多余的氨基和羧基一定位于R基中。
③决定氨基酸的组成元素:氨基酸结构通式中含有C、H、O、N四种元素,若含有其他元素,则一定位于R基中。
观察下列四种氨基酸的结构,探究以下问题:
1.构成蛋白质的氨基酸共有的部分是,这四种氨基酸分子不同的R基分别是—CH3、—CH2—SH、—(CH2)4—NH2、—CH2—COOH。
2.组成蛋白质的氨基酸分子中都只含有一个氨基和一个羧基吗?如何解释“至少”?
提示:大多数氨基酸分子只含有一个氨基和一个羧基,而且都连接在同一个碳原子上,部分氨基酸分子中含有两个氨基、一个羧基或者两个羧基、一个氨基,多出来的氨基或羧基属于R基。“至少”是指组成蛋白质的氨基酸分子中至少含有一个氨基和一个羧基且连接在同一个碳原子上。
【典例1】 如图是构成蛋白质的氨基酸分子的结构通式,下列叙述错误的是( )
A.人体蛋白质中结构④约有21种
B.氨基酸理化性质的不同是由结构④不同导致的
C.从图中可以看出一个氨基酸一定仅含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)
D.若甘氨酸分子的结构简式为,则甘氨酸是构成蛋白质的氨基酸中相对分子质量最小的氨基酸
解析 组成人体蛋白质的氨基酸根据R基不同大约可分为21种,A项正确;组成蛋白质的氨基酸的理化性质不同是由R基不同引起的,B项正确;R基中也可能含有氨基或羧基,C项错误;由氨基酸的结构通式可知,甘氨酸的R基是H,是构成蛋白质的氨基酸中相对分子质量最小的氨基酸,D项正确。
答案 C
类比推理法理解氨基酸的结构
(1)类比:把氨基酸分子比喻成人,两只手分别代表氨基和羧