2.4蛋白质是生命活动的主要承担者导学案-2025-2026学年高一上学期生物学人教版必修1

该高中生物学导学案聚焦于“蛋白质是生命活动的主要承担者”，以氨基酸结构为起点，通过脱水缩合形成肽链的过程，层层递进构建蛋白质的结构与功能关系，形成清晰的知识支架。从问题探讨引入手术缝合线案例，自然衔接基础概念，再通过探究活动深化理解，最终回归功能多样性，实现知识逻辑闭环。 本资料突出生命观念中的结构与功能观、科学思维中的归纳与演绎能力以及探究实践中的建模与计算训练，具有鲜明的学科特色。其核心亮点在于将抽象的肽键形成与空间结构多样性转化为可操作的绘图、计算和连线任务，强化学生对“结构决定功能”的认知。习题设计紧扣高考命题趋势，尤其在多肽计算和蛋白质变性检测中体现批判性思维与实验推理能力，助力学生从知识掌握走向素养提升。

第二章 组成细胞的分子 第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者 导学案 班级： 姓名： 学号： 【一、学习目标】 知识与技能： 1.说明氨基酸的结构特点，以及氨基酸形成蛋白质的过程。 2.概述蛋白质结构多样性的原因和功能的多样性。 3.认同蛋白质是生命活动的主要承担者。 过程与方法： 1.通过分析氨基酸结构通式，学习运用模型和归纳的方法。 2.通过讨论蛋白质结构与功能的关系，形成辩证的观点。 情感态度与价值观： 1.认同生命的物质性及结构与功能相适应的基本观点。 2.关注蛋白质研究的前沿进展，体会科学的价值。 【二、学习重难点】 重点：氨基酸的结构特点及其形成蛋白质的过程；蛋白质结构多样性的原因和功能的多样性。 难点：脱水缩合过程及肽链相关计算；蛋白质结构多样性的理解。 【三、课前预习·自主探究】 一、问题探讨（阅读课本P28“问题探讨”图片） 从某些动物组织中提取的胶原蛋白可以用来制作手术缝合线，这体现了蛋白质的________功能。这种缝合线可以被人体组织吸收，避免了拆线的痛苦，原因是__________________________________。 二、基础梳理 1.氨基酸——蛋白质的基本组成单位 （1）种类：在生物体中组成蛋白质的氨基酸约有________种。 （2）结构通式：_________________。 （3）结构特点：每种氨基酸分子至少都含有一个________（-NH₂）和一个________（-COOH），并且都有一个氨基和一个羧基连接在________上。这个碳原子还连接一个________（侧链集团，用________表示）和一个________。 （4）分类依据：氨基酸的种类由________决定。 2.蛋白质的结构及其多样性 （1）形成过程：氨基酸分子通过________方式，脱去一分子________，形成________键相连，从而形成化合物。 （2）由多个氨基酸缩合而成的化合物称为________。 （3）蛋白质结构多样性的原因： ①_____________不同。 ②_____________千变万化。 ③_____________千差万别。 ④蛋白质的_____________及其形成的_____________千差万别。 3.蛋白质的功能 ①______________功能：如肌肉、羽毛、蛛丝等。 ②______________功能：如绝大多数酶。 ③______________功能：如血红蛋白。 ④______________功能：如胰岛素。 ⑤______________功能：如抗体。 【四、课堂探究·合作学习】 探究一：氨基酸的结构 1.动手画一画：请根据结构通式，写出甘氨酸（R基为-H）和丙氨酸（R基为-CH₃）的结构式。 甘氨酸：________________ 丙氨酸：________________ 2.小组讨论：下列分子中，哪些是构成蛋白质的氨基酸？并说明理由。 A. H₂N-CH₂-COOH B. H₂N-CH₂-CH₂OH C. H₂N-CH(CH₃)-COOH 判断依据：_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 探究二：蛋白质的形成过程 1.概念辨析： （1）脱水缩合：一个氨基酸的________和另一个氨基酸的________相连接，同时脱去一分子________的结合方式。 （2）肽键：连接两个氨基酸分子的化学键，可表示为________。 （3）二肽：由________个氨基酸分子缩合而成的化合物。 （4）多肽：由________个氨基酸分子缩合而成的，含有多个肽键的化合物。 2.计算规律（假设由n个氨基酸形成一条肽链）： （1）脱去的水分子数 = 形成的肽键数 = _______________________。 （2）至少含有的氨基数（或羧基数）= ___________________________。 探究三：蛋白质功能的多样性 1.分析实例：将下列蛋白质与其主要功能用线连起来。 蛋白质实例 功能 肌肉、头发中的蛋白质 a. 催化功能 血红蛋白 b. 结构功能 胃蛋白酶 c. 运输功能 胰岛素 d. 免疫功能 抗体 e. 调节功能 2.讨论：为什么蛋白质的结构如此多样？这种结构的多样性与其功能的多样性有何关系？ 【五、课堂小结·知识体系】 （请用概念图的形式，构建本节“蛋白质”的知识框架，应从“基本单位—化学结构—空间结构—功能”的逻辑展开） 【六、当堂检测·巩固提升】 一、选择题 1.下列有关氨基酸和蛋白质的叙述，错误的是（ ） A.酪氨酸几乎不溶于水，而精氨酸易溶于水，这种差异是由R基的不同引起的 B.n个氨基酸共有m个氨基，则这些氨基酸缩合成的一条多肽链中的氨基数必为m-n C.鸡蛋煮熟后，蛋白质空间结构变得伸展、松散，容易被蛋白酶水解 D.蛋白质是生命活动的主要承担者 2.人体内含有多种多样的蛋白质。下列有关蛋白质结构与功能的叙述，正确的是（ ） A.蛋白质的生物活性与蛋白质的空间结构无关 B.数量相同的5种氨基酸可以组成不同的多肽链 C.将抗体溶于NaCl溶液中会造成其生物活性的丧失 D.氨基酸仅通过脱水缩合的方式就可以形成具有生物活性的蛋白质 二、填空题 1.氨基酸的结构通式是________。氨基酸分子之间通过________反应形成肽键。 2.蛋白质的功能多种多样，其中，绝大多数酶的功能是________；血红蛋白的功能是________。 三、简答题 1.我国科学家在1965年首次人工合成了具有生物活性的结晶牛胰岛素。它含有A、B两条肽链，A链有21个氨基酸，B链有30个氨基酸。 （1）结晶牛胰岛素分子中含有________个肽键。 （2）两条肽链至少含有________个氨基和________个羧基。 （3）这51个氨基酸形成蛋白质后，相对分子质量比原来减少了 __________。 2.某种脑啡肽具有镇痛作用，可以作为药物来使用，它的基本组成单位是氨基酸。下面是该脑啡肽的结构式。回答下列问题。 （1）构成如图所示的一个脑啡肽是由________种氨基酸经过______过程形成的，形成该化合物的过程中，相对分子质量减少了_______。 （2）形成一个脑啡肽生成了________个肽键，该物质含有________个游离的氨基。该化合物中的氨基酸种类不同是由________决定的。 （3）若想用高温加热后的脑啡肽进行蛋白质的检测实验，是否可行？________（填“是”或“否”），原因是________________________________________________________。 （4）如果血红蛋白某一处的谷氨酸被缬氨酸取代，就可能形成异常的血红蛋白，由它参与形成的红细胞运输氧的能力会________（填“减弱”“不变”或“失去”）。由此可以得出的结论是__________________ ______________________________。 【七、课后反思】 1.本节课最让我感到惊奇的知识点是：____________________________________________________________________。 2.我初步理解了“结构决定功能”这一生物学观点，例子是：_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 参考答案 【三、课前预习·自主探究】 一、1.结构；蛋白质可以被人体内的蛋白酶催化水解 二、1. 21；；氨基；羧基；同一个碳原子；氢原子；R基；氢；R基 2.脱水缩合；水；肽键；多肽（肽链）；氨基酸的种类；氨基酸的数目；氨基酸的排列顺序；空间结构；空间结构 3.结构；催化；运输；信息传递（调节）；免疫 【四、课堂探究·合作学习】 探究一：1.甘氨酸：；丙氨酸： 2.A和C是氨基酸。判断依据：是否同时含有一个氨基(-NH₂)和一个羧基(-COOH)，并且它们连接在同一个碳原子上。B的羧基是-OH，不是-COOH。 探究二：1.羧基；氨基；水；-CO-NH-；两；多（或三及三以上） 2. n-1；1 探究三：1.肌肉、头发中的蛋白质—b.结构功能；血红蛋白—c.运输功能；胃蛋白酶—a.催化功能；胰岛素—e.调节功能；抗体—d.免疫功能 2.结构；功能 【六、当堂检测·巩固提升】 一、1.B 2.B 二、1.；脱水缩合 2.催化；运输 三、1.（2）49 （2）2；2 （3）888 2.（1）4；脱水缩合；72 （2）4；1；R 基 （3）是；高温只是破坏了蛋白质的空间结构，并不会使肽键断裂，仍能与双缩脲试剂发生紫色反应 （4）减弱；蛋白质的结构决定功能（或蛋白质的结构与功能相适应） 第 1 页 共 7 页 学科网（北京）股份有限公司 $