内容正文:
第2课时 蛋白质、核酸的结构与功能
[课标要求]
1.认同蛋白质是生命活动的主要承载者,理解生命的物质性。
2.说明氨基酸形成蛋白质的过程,培养科学思维能力。
3.概述蛋白质的结构及其多样性,理解结构与功能是相适应的生物观点。
4.说出核酸的种类和功能,理解生物的物质观。
[主干知识梳理]
一、蛋白质是生命活动的主要承载者
1.蛋白质的功能
(1)蛋白质通常不是能量供给的主要来源,但功能多样,如肌肉中的收缩蛋白、头发中的角蛋白、红细胞中的运输蛋白、种子中的储备蛋白等,都具有特殊生物学功能。
(2)蛋白质的每种特定功能都取决于其特定结构。
2.组成蛋白质的氨基酸及其种类
(1)组成元素:主要有C、H、O、N,有的还含有S等。
(2)结构特点
一个中央碳原子上通过共价键连接着四个基团,即一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)、一个H和一个R基团。
[特别提醒]
R基团可以较小,如丙氨酸中的R为—CH3;R基团也可以是较长的链或是环状结构,也可能含有氨基或羧基,有时还含有硫原子。
(3)种类:约20种。
3.氨基酸分子结合方式——脱水缩合
(1)二肽的形成过程(模式图)
(2)图示分析
①a过程表示:脱水缩合;b结构表示:肽键;物质c名称:二肽。
②由2个氨基酸分子脱水缩合而成的化合物叫二肽;3个氨基酸分子脱水缩合而成的化合物叫三肽,以此类推。许多个氨基酸以肽键连成一长串的肽链,称为多肽。
4.蛋白质分子多样性的原因
(1)不同的多肽,他们的差别在于组成的氨基酸的种类、数目和排列顺序不同。
(2)蛋白质分子可由一条或几条多肽链组成,每一种蛋白质都有其独特的空间结构,即三维立体结构。
(3)蛋白质正确的空间结构是蛋白质表现其特有生物学活性所必需的。
5.蛋白质分子的活性丧失
蛋白质的空间结构不稳定,会随温度的升高而发生改变。蛋白质的生物学活性会随着温度的升高而发生改变,有的蛋白质在温度超过40~50 ℃时就可能丧失活性。
二、核酸储存与传递遗传信息
1.组成元素:C、H、O、N、P。
2.基本单位:核苷酸
核苷酸的组成成分:磷酸基团、五碳糖、含氮碱基。其五碳糖有2种(包括核糖和脱氧核糖),含氮碱基有5种(包括A、T、C、G、U)。
3.核酸的种类及功能
(1)DNA:储藏的信息控制着细胞的所有活动,并决定着细胞和整个生物体的遗传特性。
(2)RNA:是合成蛋白质所必需的。
[预习效果自评]
1.判断下列叙述的正误
(1)含有一个氨基和一个羧基的化合物就是氨基酸(×)
提示:氨基酸分子中,有一个氨基和一个羧基必需连接在同一个核心碳原子上。
(2)核苷酸是生物体内具有遗传功能的大分子化合物(×)
提示:核苷酸是组成核酸的小分子有机物。
(3)蛋白质分子都是由20种氨基酸组成的化合物(×)
提示:不同蛋白质分子中,组成的氨基酸种类数也不同,少则几种。
(4)不同氨基酸的种类差异主要区别在R基团、氨基和羧基的数量(×)
提示:不同氨基酸的种类差异主要区别在R基团,与氨基和羧基无关。
(5)碱基U和T分别参与DNA和RNA的构成(×)
提示:RNA的特有碱基是U,DNA的特有碱基是T。
(6)DNA主要分布在细胞核中,RNA主要分布在细胞质中(√)
(7)蛋白质正确的空间结构是蛋白质表现其生物活性所必需的(√)
2.(2023·浙江精诚联盟联考)下列碱基中,哪个不是DNA分子中的碱基( )
A.鸟嘌呤 B.胞嘧啶
C.尿嘧啶 D.腺嘌呤
解析:选C 尿嘧啶(U)只存在于RNA中,DNA分子不含有U。
3.(2023·宁波段考)人们区别不同种类氨基酸的依据是( )
A.肽键位置的不同 B.所含氨基的多少不同
C.所含羧基的数目不同 D.R基团的不同
解析:选D 每种氨基酸都至少含有一个氨基和一个羧基,并且它们都连接在同一个碳原子上,氨基酸的种类区别在于R基团的不同。
4.思考题
(1)【教材P10“小资料”】“一个蛋白一张脸”和“蛋白质是生命活动的体现者”这两句话体现了蛋白质的哪些特性?
提示:“一个蛋白一张脸”反映了蛋白质分子空间结构的多样性。“蛋白质是生命活动的体现者”反映了蛋白质功能的多样性。
(2)【教材P12“小资料”】食物中的蛋白质经过消化吸收最终可转化成为人体蛋白质,我们是否每天必须从食物中获取所有的氨基酸?
提示:构成蛋白质的氨基酸约有20种,只有8种必需氨基酸是人体细胞不能合成的,必须从食物中获取,其他的非必需氨基酸可以在人体细胞内合成。
[精要内容把握]
一、知识体系建一建
二、核心语句背一背
1.蛋白质是生命活动的主要承载者,氨基酸是组成蛋白质的基本单位。
2.每种氨基酸分子至少含有一个氨基和一个羧基,且都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上。
3.蛋白质多样性的原因:组成蛋白质的氨基酸的种