内容正文:
第3讲 蛋白质和核酸
知识体系——定内容
核心素养——定能力
生命
观念
通过对氨基酸的结构和脱水缩合过程的分析,建立起生命的物质性观点
通过比较DNA与RNA、糖类与脂质的组成和功能,建立生命的物质性观念
科学
思维
通过归纳生物种类与碱基、核苷酸种类的关系,培养学生对知识归纳总结的能力;通过分析蛋白质与核酸的关系图和多聚体的连接模式图,培养学生的图文转换能力
社会
责任
通过对蛋白质与人体健康及在疾病治疗等方面的应用问题分析,培养学生关注科技发展,获取信息、应用信息解决实际问题的能力
考点1 蛋白质的结构和功能
[必备知识·整合]
1.组成蛋白质的氨基酸的元素组成、结构与种类
2.蛋白质的合成
(1)二肽的形成过程
(2)蛋白质的形成过程
教师用书独具
有关蛋白质需要注意的几点
(1)氨基、羧基的书写误区:不要将氨基错写为NH2或-NH3;不要将羧基误写为COOH或 COOH正确的书写应为NH2、COOH。
(2)蛋白质变性的误区:高温使蛋白质变性的原因不是破坏了氨基酸之间的肽键,而是破坏了肽链盘曲折叠形成的空间结构。
(3)由于基因的选择性表达,同一生物的不同细胞中蛋白质种类和数量会出现差异。
(4)不同蛋白质的合成场所:真核细胞胞内蛋白在游离核糖体上合成,分泌蛋白则在附着于内质网上的核糖体中合成。
(5)氨基酸数目≠氨基酸种类:蛋白质分子含有多个氨基酸,构成生物体蛋白质的氨基酸约有21种。
(6)R基团中不一定有C原子,如甘氨酸中R基团为H原子;S元素一定在R基团中。
(7)多肽≠蛋白质:在核糖体上合成的是多肽,而不是蛋白质,多肽必须经过加工后,才能形成具有一定空间结构和特定功能的蛋白质。
(8)高温、过酸、过碱、重金属盐,都会使蛋白质的空间结构发生不可逆的变化,但低温不会。
1.人体中组成蛋白质的氨基酸共有20种。( × )
2.二肽是由两个氨基酸分子脱水缩合形成的化合物,含有2个肽键。( × )
3.由于氨基酸之间能够形成氢键,这些氢键使得肽链能盘曲、折叠。( √ )
4.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。( √ )
1.(必修1P30“与社会的联系”)评价蛋白质营养价值的依据是什么?
答案:必需氨基酸的种类与含量。
2.(必修1P31“相关信息”)引起囊性纤维化、阿尔茨海默病、帕金森病的蛋白质发生了怎样的改变?
答案:与人体细胞内肽链的折叠错误有关。
1.(长句应答)胰岛素在核糖体上合成后还不具有降低血糖的生物活性,请从蛋白质结构方面分析原因。
答案:核糖体上合成的多肽不具有复杂的空间结构,只有经过盘曲、折叠形成一定空间结构后才能行使正常的生理功能。
2.(情景探究)世界上第一个人工合成蛋白质的诞生
牛胰岛素是由17种、51个氨基酸形成的两条肽链组成的蛋白质。1953年英国科学家桑格测得了牛胰岛素全部氨基酸的排列顺序,我国科学家经过7年的努力,终于在1965年完成了结晶牛胰岛素的合成,其具有和天然牛胰岛素一样的生物活性。
(1)牛胰岛素的β链含有30个、17种氨基酸,这条肽链形成过程脱去多少分子水?它的氨基酸排列顺序可能有多少种?
答案:这个形成过程脱去29分子水。它的氨基酸排列顺序可能有1730种。
(2)人工合成的结晶牛胰岛素具有与天然胰岛素一样的生物活性,能不能说明蛋白质结构和功能的多样性?为什么?
答案:不能。人工合成的结晶牛胰岛素具有特定的氨基酸顺序和特定的功能,反映的是蛋白质的特异性。
[关键能力·提升]
◆[提升点1] 通过蛋白质的结构和功能考查信息提取能力和读图能力
1.(2024·湖北荆州中学三模)FtsZ蛋白是一种广泛存在于细菌细胞质中的骨架蛋白,与哺乳动物细胞中的微管蛋白类似。在细菌二分裂过程中,FtsZ蛋白先招募其他15种分裂蛋白形成分裂蛋白复合物,再促进细菌完成二分裂。下列说法错误的是( )
A.FtsZ蛋白与其他15种分裂蛋白的单体都以碳链为骨架
B.FtsZ蛋白在细菌中广泛存在,因此可作为抗菌药物研发的新靶标
C.FtsZ蛋白的功能由氨基酸的种类、数目和排列顺序三方面决定
D.研发针对于细菌的FtsZ蛋白抑制剂时,应考虑其对动物微管蛋白的抑制作用
解析:C [蛋白质等生物大分子及其单体都以碳链为骨架,故FtsZ蛋白与其他15种分裂蛋白的单体都以碳链为骨架,A正确;FtsZ蛋白在细菌中广泛存在,通过抑制该蛋白的合成或破坏其空间结构从而抑制细菌二分裂,因此可作为抗菌药物研发的新靶标,B正确;细菌虽没有内质网和高尔基体,但其蛋白质也有一定的空间结构,因此FtsZ蛋白的功能与氨基酸的种类、数目、排列顺序以及多肽的空间结构有关,C错误;FtsZ蛋白与哺乳动物细胞中的微管蛋白类似,因此在研发针对于细菌的FtsZ蛋白抑制剂时,应考虑其对