第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者（课件）-【勤径学升·同步练测】2024-2025学年高中生物必修1 分子与细胞（人教版2019）

单击此处添加文本具体内容 第2章　组成细胞的分子 第4节　蛋白质是生命活动的主要承担者 [学习目标] 1．能归纳出氨基酸的结构特点和结构通式。 2．认识氨基酸形成蛋白质的过程以及蛋白质结构多样性和功能多样性的原因。 3．能通过逻辑推理解释某些相关疾病的发生、蛋白质变性等现象。 4．主动关注蛋白质的均衡摄入，为家人的健康饮食提供合理方案。 第4节　蛋白质是生命活动的主要承担者 第4节　蛋白质是生命活动的主要承担者 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数量上：至少含有一个氨基（—NH2）和一个羧基（—COOH）。 ②位置上：都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。 氨基（—NH2） 羧基（—COOH） 同一个碳原子 氨基（—NH2） 。 第4节　蛋白质是生命活动的主要承担者 2．氨基酸的种类 （1）根据R基的不同，可将组成人体蛋白质的氨基酸分为21种。 （2）根据能否由人体细胞合成分为必需氨基酸和非必需氨基酸。 ①人体细胞能合成的是非必需氨基酸。 ②人体细胞不能合成的是必需氨基酸。 R基 21 非必需氨基酸 必需氨基酸 第4节　蛋白质是生命活动的主要承担者 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。 脱水缩合 肽键 二肽 第4节　蛋白质是生命活动的主要承担者 （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。 （4）多肽中游离的氨基或羧基：至少一个。 R1所在氨基酸的羧基和R2所在氨基酸的氨基 R1所在氨基酸的羧基 一 第4节　蛋白质是生命活动的主要承担者 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：由两个氨基酸分子脱水缩合而成的化合物 　↓ 两个氨基酸分子 第4节　蛋白质是生命活动的主要承担者 　↓ 蛋白质：具有一定的空间结构 空间结构 多肽（链）：由多个氨基酸分子脱水缩合而成的化合物，通常呈链状结构 氨基酸分子 链状 第4节　蛋白质是生命活动的主要承担者 3．蛋白质结构多样性 （1）结构多样性 第4节　蛋白质是生命活动的主要承担者 （2）结构与功能的适应 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。如镰刀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。 空间结构 第4节　蛋白质是生命活动的主要承担者 判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。 1．鸡蛋中含有的蛋白质可直接承担人体的生命活动。 （　×　） 2．肽链的盘曲、折叠被解开时，蛋白质的特定功能并未发生改变。 （　×　） 3．细胞中氨基酸种类和数量相同的蛋白质是同一种蛋白质。 （　×　） 4．某种蛋白酶是由129个氨基酸脱水缩合形成的蛋白质，该蛋白酶分子结构中至少含有129个氨基和129个羧基。 （　×　） × × × × 第4节　蛋白质是生命活动的主要承担者 6．高温、过酸、过碱或在重金属离子的作用下，蛋白质的分子结构变得伸展、松散，失去活性的过程属于化学变化。 （　√　） 7．蛋白质氧化分解的产物是二氧化碳、水和尿素等。 （　√　） √ √ 5．玉米中含有丰富的谷氨酸，谷氨酸分子中含有两个羧基（—COOH），这两个羧基都在R基上。 （　×　） × 第4节　蛋白质是生命活动的主要承担者 知识点一　蛋白质的基本组成单位——氨基酸 　　观察下列四种氨基酸的结构，思考并回答以下问题： 　 第4节　蛋白质是生命活动的主要承担者 　　 （1）写出图中某些部分的名称：a　　 　　；e　　　　。  （2）比较这几种氨基酸，各种氨基酸的共有元素是　　　　　　，其中半胱氨酸还含有　　　　元素。  第4节　蛋白质是生命活动的主要承担者 （3）比较这几种氨基酸，写出构成蛋白质的氨基酸共有的部分：　　 　　。各种氨基酸之间的区别在于　　　　的不同。这四种氨基酸分子的R基分别是　　　　。  （4）观察天冬氨酸和赖氨酸的结构，分析为什么氨基酸可能含有不止一个氨基或羧基？ （5）营养学家认为，最好的饮食就是平衡膳食，要增加食物的多样性和均衡性，五谷杂粮、肉类等要均衡。试从氨基酸角度分析平衡膳食的合理性。 提示：（1）氨基　羧基 （2）C、H、O、N S 第4节　蛋白质是生命活动的主要承担者 （3） 　R基　—CH3、—CH2COOH、 —（CH2）4NH2、—CH2SH （4）R基中可以含氨基和羧基，例如：天冬氨酸的R基中含有羧基，赖氨酸的R基中含有氨基。 （5）组成人体蛋白质的氨基酸有必需氨基酸和非必需氨基酸两类，必需氨基酸在人体细胞内不能合成，只能从外界食物中获取。平衡膳食可保证人体对必需氨基酸的摄入，有利于身体健康。 （3） R基　—CH3、—CH2COOH、 第4节　蛋白质是生命活动的主要承担者 1．氨基酸结构通式的分析 第4节　蛋白质是生命活动的主要承担者 2．“两看法”判断组成蛋白质的氨基酸 第4节　蛋白质是生命活动的主要承担者 1．关于下列四个构成蛋白质的氨基酸的结构简式的叙述，错误的是 （　　） 甲： 　　乙： 丙： 　　丁： 第4节　蛋白质是生命活动的主要承担者 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 第4节　蛋白质是生命活动的主要承担者 解析　根据氨基酸的结构通式可知，各种氨基酸都含有C、H、O、N四种元素，A正确；在甲、乙、丙、丁四个氨基酸中先找出连接在同一个碳原子上的氨基（—NH2）、羧基（—COOH）以及氢原子（—H），则剩下的就是R基，B正确；氨基酸中若含有两个氨基或羧基，则其中一个在R基中，C正确；只根据是否含氨基和羧基不能判断某个化合物是否是构成蛋白质的氨基酸，还要看是否符合氨基酸的特点，D错误。 答案　D 第4节　蛋白质是生命活动的主要承担者 第4节　蛋白质是生命活动的主要承担者 第4节　蛋白质是生命活动的主要承担者 知识点二　蛋白质的结构及其多样性 1．根据氨基酸之间发生一系列反应形成蛋白质的过程，结合教材内容，思考并回答问题： （1）两个相邻氨基酸，参与脱水缩合的是哪部分？ （2）由两个氨基酸脱水缩合形成的化合物的名称是什么？其内含有多少个肽键？在形成过程中脱去多少个水分子？ 第4节　蛋白质是生命活动的主要承担者 （3）由n个氨基酸形成的含一条肽链的化合物的名称是什么？共形成多少个肽键？失去多少个水分子？ （4）若n个氨基酸形成m条肽链，则形成肽键数和失去水分子数分别是多少？ （5）氨基酸脱水缩合形成的多肽通常称为肽链，肽链构成蛋白质的过程中主要变化是什么？ 第4节　蛋白质是生命活动的主要承担者 提示：（1）一个氨基酸的羧基（脱去—OH），另一个氨基酸的氨基（脱去—H）。 （2）二肽；1个；1个。 （3）多肽；n－1；n－1。 （4）肽键数＝n－m；失去水分子数＝n－m。 （5）一条或几条肽链盘曲、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质。 第4节　蛋白质是生命活动的主要承担者 2．哺乳动物的催产素具有催产和排乳的作用，加压素具有升高血压和减少排尿的作用。两者结构简式如图所示，其中各氨基酸残基用3个字母缩写表示。 第4节　蛋白质是生命活动的主要承担者 （1）结合图示，分析催产素与加压素功能不同的原因。 （2）依据催产素的结构简式图，某同学认为催产素所含游离氨基数目与参与构成肽链的氨基酸种类有关。你是否同意他的说法？说出你的理由。 提示：（1）两种激素间有2个氨基酸种类不同。 （2）同意。不同的氨基酸中游离的氨基数目不同，所以催产素含游离氨基数目与参与构成肽链的氨基酸种类有关。 第4节　蛋白质是生命活动的主要承担者 第4节　蛋白质是生命活动的主要承担者 2．蛋白质变性的原因分析 蛋白质分子的空间结构不稳定，在特定条件下，蛋白质结构可能会发生改变，导致蛋白质变性，使其丧失生物活性。 （1）导致蛋白质变性的原因：重金属盐（如汞盐、银盐）；过酸、过碱；高温；等等。 （2）蛋白质变性过程中发生的变化：蛋白质变性过程中不发生肽键断裂，主要发生空间结构的变化，使肽链由有序状态变为无序状态，溶解度降低易于形成沉淀。蛋白质变性一般不可逆。 第4节　蛋白质是生命活动的主要承担者 第4节　蛋白质是生命活动的主要承担者 第4节　蛋白质是生命活动的主要承担者 第4节　蛋白质是生命活动的主要承担者 第4节　蛋白质是生命活动的主要承担者 第4节　蛋白质是生命活动的主要承担者 素养发展　探究应用 [情境] 人体内第21种氨基酸——硒代半胱氨酸 硒是人体必需的微量元素，有抗氧化的作用，硒的抗氧化作用可阻断活性氧和自由基的致病作用，从而起到防癌作用。食物中硒含量高和血硒水平较高的地区，乳腺癌、结肠癌、前列腺癌以及白血病的患病率很低。 硒代半胱氨酸（Sec）是人类发现的第21种氨基酸，存在于少数一些酶中，如谷胱甘肽过氧化酶、甘氨酸还原酶等。硒代半胱氨酸的结构和半胱氨酸类似，只是其中的硫原子被硒取代。 第4节　蛋白质是生命活动的主要承担者 第4节　蛋白质是生命活动的主要承担者 [探究] （1）硒代半胱氨酸和半胱氨酸除含C、H、O、N以外还含有的元素分别是　　　　　、　　　　　。  （2）硒代半胱氨酸已经被发现是25种硒酶的活性中心，是含硒酶（尤其是抗氧化酶）的灵魂。如果没有硒代半胱氨酸，含硒酶就无法工作。含硒酶这种蛋白质有什么功能？除此之外，蛋白质还有什么其他方面的功能？ （3）硒在人体内有重要作用，请你分析人摄入的硒的量是否越多越好？ 第4节　蛋白质是生命活动的主要承担者 （2）含硒酶具有催化作用。蛋白质还有运输、免疫、调节和作为结构蛋白等功能。 （3）硒是人体内的微量元素，不需要摄入太多。 答案　（1）Se　S 第4节　蛋白质是生命活动的主要承担者 第4节　蛋白质是生命活动的主要承担者 1．判断正误，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）肽键的结构多样是蛋白质的结构多样性的原因之一。 （　×　） × √ × 第4节　蛋白质是生命活动的主要承担者 （4）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。 （　×　） （5）高温会使蛋白质的肽键断裂。 （　×　） （6）蛋白质的空间结构被破坏后，功能不变。 （　×　） × × × 第4节　蛋白质是生命活动的主要承担者 第4节　蛋白质是生命活动的主要承担者 3．蛋白质功能的多样性取决于蛋白质结构的多样性。以下关于蛋白质结构的叙述中正确的是 （　　） A．每种蛋白质分子都由21种氨基酸组成 B．一个蛋白质分子只能由一条肽链构成 C．相同种类、数目的氨基酸组成的蛋白质可能不同 D．相同种类和数目的氨基酸只能构成一种蛋白质 第4节　蛋白质是生命活动的主要承担者 解析　组成蛋白质的氨基酸约有21种，但不是每种蛋白质的氨基酸都有21种，应该是小于或等于21种，A错误；一个蛋白质分子可由几条肽链构成，B错误；相同种类、数目的氨基酸组成的蛋白质可能不同，C正确；氨基酸的种类、数目相同的蛋白质，氨基酸的排列顺序和蛋白质的空间结构可能不同，因此不一定是相同的蛋白质，D错误。 答案　C 第4节　蛋白质是生命活动的主要承担者 4．蛋白质是生命活动的主要承担者，在组成细胞的有机物中含量最多。下图为有关蛋白质的简要概念图。下列对图示的分析正确的是 （　　） A．a肯定含有P B．多肽中b的数目等于c的数目 C．①过程有水生成 D．d表示氨基酸的多样性 第4节　蛋白质是生命活动的主要承担者 解析　组成蛋白质的元素肯定有C、H、O、N，只有部分蛋白质含有S和P，A错误；b表示氨基酸，c表示肽键，氨基酸的数目－肽链的数目＝肽键的数目（对于非环状多肽而言），因此b的数目不等于c的数目，B错误；①过程表示脱水缩合，有水生成，C正确；d表示蛋白质功能的多样性，D错误。 答案　C 第4节　蛋白质是生命活动的主要承担者 5．分析下列化合物，回答下列问题： 第4节　蛋白质是生命活动的主要承担者 （1）图中的结构①④⑥的名称分别是　　　　　　　　　　；图中表示R基的序号是　　　　。  （2）该化合物由　　　　个氨基酸构成，该化合物的名称是　　　　。  （3）形成该化合物的化学反应叫作 。  （4）组成这类化合物的基本单位的结构通式是　　　　　　　　　　。  第4节　蛋白质是生命活动的主要承担者 解析　（1）根据图示可知，①为氨基，④指的是肽键，⑥是羧基；R基为连接在中心碳原子上的侧链基团，判定为②③⑤。（2）在该化合物所示的结构图中，肽键共有2个，所以组成该化合物的氨基酸有3个，因此该化合物的名称为三肽。（3）氨基酸与氨基酸之间发生的化学反应为脱水缩合。（4）氨基酸的结构至少都含有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上。这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团，用R基来表示。 第4节　蛋白质是生命活动的主要承担者 答案　（1）氨基、肽键、羧基　②③⑤　 （2）3　三肽 （3）脱水缩合　（4） （3）脱水缩合　 （4） 第4节　蛋白质是生命活动的主要承担者 分层练习提素养 点击进入word版 第4节　蛋白质是生命活动的主要承担者 一、蛋白质的功能 2．(绥化高一检测)酪氨酸几乎不溶于水，精氨酸易溶于水，两者的差别取决于(　　) A．氨基数量不同 B．肽键不同 C．R基不同 D．羧基数量不同 解析　本题考查组成蛋白质的氨基酸的区别。根据氨基酸的结构通式可知，氨基酸之间的不同是因为R基的不同而不同，中心碳其他三个键位上的基团都是相同的，因此酪氨酸和精氨酸的特性的差别在于R基的不同，C正确。 答案　C 1．蛋白质的结构多样性与功能多样性的关系 1．(昆明高一检测)如图是细胞中一种常见的反应，下列相关叙述正确的是(　　) A．甲是生物体中相对分子质量最小的氨基酸 B．乙与其他氨基酸的区别在于羧基的数量 C．丙中含有三个游离的羧基和两个游离的氨基 D．生成物H2O中的H来自甲的羧基和乙的氨基 解析　本题考查组成蛋白质的氨基酸的种类与构成以及脱水缩合的过程。生物体中相对分子质量最小的氨基酸是甘氨酸(R基是—H)，而图中甲的R基是—CH3，A错误；根据氨基酸的通式可知，乙与其他氨基酸的区别在于R基的不同，B错误；丙是两个氨基酸脱水缩合形成的二肽，含有两个游离的羧基和一个游离的氨基，C错误；图示为两个氨基酸脱水缩合形成二肽的过程，其中生成物H2O中的H来自甲的羧基和乙的氨基，D正确。 答案　D 2．某小组采用两种途径处理鸡蛋清溶液的过程如图所示，下列叙述错误的是(　　) A．①②所依据的原理不同，过程②破坏了蛋白质的空间结构 B．③④所依据的原理不同，过程④破坏蛋白质的肽键 C．溶解后的溶液分别加入双缩脲试剂均可变成紫色 D．过程②产生的蛋白块也可用③的方法进行溶解 解析　①和②分别是蛋白质的盐析和变性，其原理分别是蛋白质在不同浓度食盐下的溶解度不同和加热破坏了蛋白质的空间结构，A正确；③和④分别是蛋白质的溶解和蛋白质的水解，其原理分别是蛋白质的溶解和蛋白块在蛋白酶的催化作用下水解为多肽及某些氨基酸，蛋白质的水解过程中会破坏蛋白质中的肽键，B正确；溶解后的溶液中均含有肽键，加入双缩脲试剂均可变成紫色，C正确；过程②加热过程中产生的蛋白块已经发生变性，不可用③蒸馏水溶解的方法进行溶解，D错误。 答案　D 2．下列选项中不能作为“蛋白质是生命活动的主要承担者”证据的是(　　) A．胃蛋白酶起催化作用 B．血红蛋白能运输氧气 C．性激素能促进生殖器官的发育 D．肌肉的成分主要是蛋白质 解析　性激素不属于蛋白质，C错误。 答案　C $$