2.4.2蛋白质是生命活动的主要承担者教案-2024-2025学年高一上学期生物人教版必修1

高一生物教学案 _年_月_日 星期_ 《蛋白质是生命活动的主要承担者》第二课时 第二章 第4节 总第7课时 一、教学目标 1、分析蛋白质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。 2、与蛋白质相关的计算。 二、教学要点 1、教学重点 (1)蛋白质的结构多样性的原因。 (2)与蛋白质相关的计算。 2、教学难点 与蛋白质相关的计算。 3、易混点 与蛋白质相关的计算。 (一)课前导入 上节课学习了蛋白质的结构基础是氨基酸,那常见的氨基酸有哪几种? 氨基酸形成蛋白质分子的过程是怎样发生的? (二)自学思考 阅读课本思考: 1、蛋白质结构多样性的原因有哪些? 2、什么是蛋白质的变性? 【新课讲解】 1、蛋白质分子结构的多样性 ①原因 根本原因:由遗传物质的多样性决定 ②蛋白质的结构多样性决定了蛋白质的功能也具有多样性。 氨基酸方面:氨基酸的_、_、_不同。 肽链方面:肽链的盘曲、折叠方式及其形成的_千差万别。 2、蛋白质变性 (1)概念:蛋白质在某些_和_因素作用下其特定的_被破坏,从而导致其_的改变和_丧失的现象。 (2)应用:①鸡蛋、肉类煮熟后蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散,容易被_水解,因而吃熟鸡蛋、熟肉容易消化。 ②经过_等引起细菌和病毒的蛋白质变性,可以达到消毒、灭菌的目的。 思考: ①蛋白质的变性、水解和盐析的区别是什么? ②哪些因素会导致蛋白质的变性? ③为什么变性的蛋白质更容易消化? 答案: ①蛋白质的变性是向某些蛋白质溶液中加入某些重金属盐,可以使蛋白质性质发生改变而凝聚,进而从溶液中析出,这种作用叫作变性,性质改变,无法复原。水解是肽键的断裂。水解是蛋白质在蛋白酶的作用下分解为多肽和氨基酸,或者多肽在肽酶的作用下断裂分解为氨基酸的过程。盐析是向蛋白质溶液中加入无机盐,降低溶解度,使蛋白质凝聚并从溶液中析出,可复原。 ②高温、重金属盐、有机溶剂、强酸强碱等。 ③蛋白质变性后,空间结构会变得伸展、松散,容易被蛋白酶水解。 3、与蛋白质相关的计算 (1)蛋白质形成过程中脱去的水分子数、肽键数、氨(羧)基数、肽链数、相对分子质量的计算 可将肽链看作“C”与“—CO—NH—”交替连接构成的基本骨架,在“C”上连接着“—R”和“—H”,在肽链的两端分别是游离的“—NH2"和“—COOH",如图所示。 ①氨基酸脱水缩合时脱去的水分子数=肽键数=氨基酸数-肽链数。 ②蛋白质中游离的氨(羧)基数=肽链数+R基上的氨(羧)基数=各氨基酸中氨(羧)基的总数-肽键数。 ③蛋白质的相对分子质量=氨基酸总相对分子质量(即氨基酸个数 氨基酸平均相对分子质量)-脱去的水分子总相对分子质量(即脱去的水分子数 18)。 ④数量关系汇总 项目 氨基酸平均相对分子质量 氨基酸数目 肽键数目 脱去水分子数目 多肽或蛋白质相对分子质量 游离氨基数目 游离羧基数目 一条肽链 a n n-1 n-1 na-18x(n-1) 至少为1 至少为1 m条肽链 a n n-m n-m na-18x(n-m) 至少为m 至少为m 环状肽 a n n n na-18n 最少为0 最少为0 (2)利用原子守恒法计算肽链中的原子数 ①基本原则——原子守恒 氨基酸的结构通式“C2H4O2N—R"是解答此类题目的突破口。在一个氨基酸中,若不考虑R基,则至少含有2个碳原子、2个氧原子、4个氢原子和1个氮原子。在脱水缩合形成多肽时,要失去部分氢原子、氧原子,但是碳原子、氮原子的数目不会减少。 ②蛋白质分子中碳、氧、氢、氮原子数目的计算 碳原子数=氨基酸数x 2+R基中的碳原子数。 氢原子数=各氨基酸中氢原子的总数一脱去的水分子数x2-二硫键数x2=各氨基酸中氢原子的总数- (肽键数+二硫键数) x2。 氧原子数=各氨基酸中氧原子的总数一脱去的水分子数=肽键数+肽链数x 2+R基中的氧原子数。 氮原子数=肽链数+肽键数+R基中的氮原子数=氨基酸数+R基上的氮原子数=各氨基酸中氮原子的总数。 (三)合作探究 阅读课本P30~32,结合图示探讨蛋白质多样性的原因,并理解蛋 白质的变性和水解 1.图甲中 、 代表不同氨基酸,A、B分别代表不同的多肽链或蛋白质,四个图示中 A、B链不同的原因分别是什么? 2.试据图推测蛋白质具有结构多样性的原因。 3.如果蛋白质结构发生了改变,功能会受到影响吗?试举例说明。 4.图乙为血红蛋白变性和水解的示意图,变性和水解的区别是什么? 5.哪些因素会导致蛋白质变性?为什么变性的蛋白质更容易消化? (四)展示评判 小组代表回答 师生共同评判确定答案 1、①构成蛋白质的氨基酸的种类不同;②构成蛋白质的氨基酸的数目不同;③构成蛋白质的氨基酸的排列顺序不同;④蛋白质的空间结构不同。 2、在细胞内,组成一种蛋白质的氨基酸数目可能成千上万,氨基酸形成肽链时,不同种类氨基酸的排列顺序千变万化,肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别。 3、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。如镰状红细胞的形成就是因为血红蛋白某一处的谷氨酸被缬氨酸取代,导致氨基酸序列和蛋白质的空间结构改变,其运输氧的能力大为削弱。 4、变性是蛋白质空间结构的改变,水解是肽键的断裂。 5、高温、重金属盐、有机溶剂、强酸、强碱等。蛋白质变性后,空间结构变得伸展、松散,容易被蛋白酶水解。 (五)课堂小结 1、蛋白质分子结构多样性的原因。 2、蛋白质的盐析、水解、变性 3、蛋白质相关的计算。 ①蛋白质形成过程中脱去的水分子数、肽键数、氨(羧)基数、肽链数、相对分子质量的计算 ②利用原子守恒法计算肽链中的原子数 课堂检测 1.人的血红蛋白分子共有574个氨基酸,含有4条多肽链,则该蛋白质分子中至少含有的氨基数和形成肽键脱去的水分子数目依次为( ) A.4个、573个 B.4个、570个 C.4个、572个 D.2个、570个 2.人体血红蛋白的一条肽链有145个肽键,这条肽链的氨基酸分子数以及它们在缩合过程中生成的水分子数分别是( ) A.145和144 B.145和145 C.145和146 D.146和145 3.谷氨酸的R基为—C3H5O2,在一个谷氨酸分子中,含有碳和氧的原子数分别是( ) A.4,4 B.5,4 C.4,5 D.5,5 4.分子式为C63H103O48N17S2的链状多肽化合物中,最多能有多少个肽键( ) A.63个 B.52个 C.17个 D.16个 5.某蛋白质分子含有a条肽链,共由b个氨基酸构成。如果氨基酸的平均相对分子质量是c,则该蛋白质的相对分子质量以及水解时需要的水的相对分子质量分别为( ) A.b(c-18)+18a和18(b-a) B.b(c+18)+18a和18(a+ b) C.b(c-18)-18a和18(a-b) D.b(c+18)-18a和18(b-a) 作业 必做题:导学案例题、对点练、随堂检测 固学案选择题 选做题:固学案填空题 学科网(北京)股份有限公司 $$