第2章 第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者-【导与练】2023-2024学年高中生物必修1分子与细胞同步全程学习全书word（新教材，人教版）

第4节　蛋白质是生命活动的主要承担者 学习目标 素养定位 1.归纳概括氨基酸的结构通式和特点,阐明氨基酸是蛋白质的基本组成单位。 2.分析蛋白质分子结构多样性和功能多样性的关系,举例说明蛋白质的结构是与功能相适应的。 3.说出氨基酸构成多肽链或蛋白质分子的过程。 4.阐明蛋白质是生命活动的主要承担者 1.基于结构与功能观,阐明蛋白质结构与功能的相互关系。(生命观念) 2.通过模型构建,分析氨基酸脱水缩合的过程。(科学思维) 3.依据蛋白质相关知识,认同蛋白质与人体营养、健康等关系密切。(社会责任) 一、蛋白质的功能 1.与生命活动的关系 细胞的各项生命活动都离不开蛋白质,蛋白质是生命活动的主要承担者。 2.蛋白质功能举例 功能 举例 构成细胞和生物 体结构的重要物质 羽毛、肌肉、蛛丝、头发等的成分主要是蛋白质 催化作用 绝大多数的酶是蛋白质 运输作用 血红蛋白(能运输氧气) 调节机体的生命活动 胰岛素等蛋白质类激素 免疫作用 抗体(可抵御抗原的侵害) 二、蛋白质的基本组成单位——氨基酸 1.氨基酸的结构 (1)结构通式:。 (2)结构特点。 ①数量关系:每种氨基酸至少都含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)。 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不同氨基酸的侧链基团(R基)不同。 2.种类 (1)氨基酸的种类由侧链基团决定。在人体中,组成蛋白质的氨基酸有 21种。 三、蛋白质的结构及其多样性 1.脱水缩合的过程 (1)该图表示的生理过程是脱水缩合。 (2)写出字母代表的结构或名称:a为肽键,b为二肽。 (3)判断产物H2O中原子的来源:H来自R1所在氨基酸的羧基和R2所在氨基酸的氨基;O来自R1所在氨基酸的羧基。 2.蛋白质的结构层次 (1)多肽和肽链:由多个氨基酸缩合而成的,含有多个肽键的化合物,叫作多肽。多肽通常呈链状结构,叫作肽链。 (2)由于氨基酸之间能够形成氢键等,从而使得肽链能盘曲、折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质分子。 (3)两条或多条肽链之间通过一定的化学键(如二硫键)相互结合在一起,形成具有更为复杂的空间结构的蛋白质。 3.蛋白质结构多样性的原因 (1)氨基酸方面:不同蛋白质含有的氨基酸的种类、数目、排列顺序不同。 (2)肽链方面:肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别。 4.蛋白质结构与功能的关系 (1)蛋白质的结构与功能相适应。蛋白质分子中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,如人类的镰状细胞贫血。 (2)蛋白质变性: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。 判断正误 (1)最简单的氨基酸——甘氨酸的R基为—H,则其分子式为C2H5O2N。(　√　) (2)氨基酸脱水缩合形成蛋白质时会产生水,水中的氢全部来自羧基。(　×　) 提示:氨基酸脱水缩合形成蛋白质时会产生水,水中的氢来自氨基和羧基。 (3)蛋白质的营养价值取决于所含必需氨基酸的种类及含量。(　√　) (4)蛋白质变性是肽键的断裂造成的。(　×　) 提示:蛋白质变性是空间结构被破坏造成的。 探究一　氨基酸的结构和种类 观察以下四种参与构成蛋白质的氨基酸的结构,完成以下问题。 　　　甘氨酸 　　　　　　谷氨酸 　　　　　　　　　赖氨酸 　　　　半胱氨酸 (1)由上述四种氨基酸的分子结构,归纳氨基酸的元素组成,并推测蛋白质的元素组成。 提示:氨基酸的组成元素至少含有C、H、O、N,有的还含有S。组成蛋白质的主要元素有C、H、O、N等。 (2)这些氨基酸在结构上有哪些共同点?又有哪些差别之处? 提示:这些参与构成蛋白质的氨基酸分子至少都含有一个氨基(—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基(侧链基团)。 (3)如果氨基酸中不止一个氨基或羧基,多出的氨基或羧基在什么位置? 提示:在R基上。 理解氨基酸的结构特点 分析 举例 氨基酸分子中至少含有一个—NH2和一个—COOH,因为R基中可能有—NH2、—COOH 生物体中氨基酸种类不同是由R基决定的 甘氨酸R基为—H 丙氨酸R基为—CH3 1.下列是四个构成蛋白质氨基酸的结构简式,相关叙述错误的是(　D　) 甲: 乙: 丙:　丁: A.构成上述氨基酸分子的基本元素是C、H、O、N B.上述四种氨基酸的R基依次是—H、—CH3、—CH2OH、—CH2COOH C.R基中可以有氨基或羧基 D.只要含有氨基和羧基的化合物就是构成蛋白质的氨基酸 解析:根据氨基酸的结构通式可以看出各种氨基酸都含有的元素是C、H、O、N四种;在甲、乙、丙、丁四个氨基酸中先找出连接