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

该高中生物学导学案聚焦“蛋白质是生命活动的主要承担者”，涵盖氨基酸结构通式及特点、氨基酸脱水缩合形成蛋白质的过程、蛋白质结构与功能多样性等核心知识点。知识导航从基本单位氨基酸入手，逐步过渡到肽链形成、空间结构及功能，构建从微观到宏观的学习支架，帮助学生梳理前后知识脉络。 导学案亮点在于以生命观念为核心，通过氨基酸结构特点分析强化结构与功能观，结合相关计算和多样性原因培养科学思维。习题设计联系健康与营养，体现态度责任，知识导航中的填空及图解辅助直观理解，多样化习题助力学生巩固知识，提升分析解决问题的能力。

2.4蛋白质是生命活动的主要承担者 导学案 班级： 姓名： 【学习目标】 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.说出氨基酸构成多肽链或蛋白质分子的过程。 3.分析蛋白质分子结构多样性和功能多样性的关系。 4.阐明蛋白质是生命活动的主要承担者，认同蛋白质与人体营养、健康等关系密切。 【学习重难点】 1.氨基酸的结构特点 2.氨基酸形成蛋白质的过程。 【知识导航】 1. 生命活动的主要承担者是 蛋白质 。 2. 蛋白质的基本组成单位是 氨基酸 。 3. 氨基酸分子的结构通式： 。 (1)特点：每种氨基酸分子至少都含有一个 氨基(－NH2) 和一个 羧基(－COOH) ；且都有一个氨基(－NH2)和一个羧基(－COOH)连接在 同一个碳原子 上。(注：多余的氨基或羧基位于 R基 中) (2)种类：组成蛋白质的氨基酸约有 20 种，它们的区别在于 R基 的不同。 (3)由结构通式可知，氨基酸分子式可简写为 C2H4O2N-R 。 氨基酸(蛋白质)的组成元素主要是 C、H、O、N ，有的含有P、S、Fe等元素。 4. 必需氨基酸：人体细胞 不能 (能/不能)合成，必须从外界环境中直接获取的氨基酸，成人有8种。 非必需氨基酸：人体细胞 能 (能/不能)合成，也能从外界环境中获取的氨基酸，有12种。 5. 蛋白质的结构层次：氨基酸肽链(链状)蛋白质(空间结构)。 (1)氨基酸分子之间的结合方式叫做 脱水缩合 ：一个氨基酸分子的 羧基(－COOH) 和另一个氨基酸分子的 氨基(－NH2) 相连接，同时脱去一分子 水 的过程。R基中的氨基和羧基 不参与 (参与/不参与)参与脱水缩合。 (2)连接两个氨基酸分子的化学键叫做 肽键 ，表示为 —NH—CO—(老教材)。 (3)脱水缩合产生的H2O中的H来自 羧基和氨基 ，O来自 羧基 。 (4)命名：由2个氨基酸分子脱水缩合而成的化合物叫 二肽 ，3个氨基酸分子脱水缩合而成的化合物叫 三肽 ，4个氨基酸分子脱水缩合而成的化合物叫 四肽 ，以此类推。由多个氨基酸分子缩合而成的，含有多个 肽键 的化合物统称 多肽 。 6. 相关计算 (1)链状肽：氨基酸数＝ 肽键 数＋ 肽链 数；水分子数＝ 肽键 数。 环状肽：氨基酸数＝ 肽键 数＝ 水分子 数。 (2)每条肽链中至少含有 1 个游离的—NH2和 1 个游离的—COOH，分别位于肽链的 两端 。 (3)蛋白质相对分子质量＝ 氨基酸数×氨基酸的平均相对分子质量－水分子数×18－二硫键数×2 。 7. 蛋白质分子结构多样性原因：氨基酸的 种类 、 数目 和 排列顺序 不同，以及肽链的 盘曲、折叠 方式及其形成的 空间结构 不同。 8. 蛋白质的功能 (1)构成细胞和生物体结构的重要物质，称为 结构蛋白 ，如肌肉、羽毛、头发等。 (2)绝大多数酶是 蛋白质 ，有 催化 作用。 (3)红细胞中的血红蛋白、细胞膜上的载体蛋白有 运输 功能。 (4)胰岛素起 信息传递 作用，能够调节机体的生命活动。 (5)抗体有 免疫 功能。 (6)糖蛋白有 信息识别 功能。 9. 盐析：在鸡蛋清中加入一些 食盐 ，会看到白色絮状物(蛋白质)的现象。兑水稀释后，白色絮状物又消失，这一过程中蛋白质结构 没有发生 变化，因此可用 盐析 的方法提取分离蛋白质。 10. 高温、过酸、过碱 等因素能破坏蛋白质的 空间结构 (变得伸展、松散)，使蛋白质变性失活，但 肽键 并未断裂，能与 双缩脲 试剂呈紫色反应。 【习题巩固】 1.下列关于蛋白质及其功能对应关系错误的是(　　) A.胰岛素——调节功能 B.胃蛋白酶——催化功能 C.载体蛋白——运输功能 D.抗体——结构蛋白 2.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,该手术缝合线具有可被吸收、抗拉强度高、促进细胞生长等优良特性。下列说法错误的是(　　) A.胶原蛋白彻底水解的产物为氨基酸 B.胶原蛋白的基本性质与碳骨架有关,与其侧链基团(R基)无关 C.该手术缝合线抗拉强度高与胶原蛋白的空间结构有关 D.该手术缝合线需降解为小分子物质才能被完全吸收 3.如图为组成人体蛋白质的氨基酸分子的结构通式,下列说法错误的是(　　) A.在人体中组成蛋白质的氨基酸有21种 B.④中可能含有除C、H、O、N之外的元素 C.各种氨基酸之间的区别在于②和③的不同 D.组成蛋白质的氨基酸都有1个①和1个③连接在同1个C上 4.食物中的蛋白质经过多种消化酶分解成氨基酸才能被吸收,这些氨基酸进入人体细胞后,重新合成多种蛋白质。下列叙述错误的是(　　) A.蛋白质分解成氨基酸的过程中,水中的H元素只参与形成氨基 B.氨基酸合成蛋白质需经过多肽的合成、肽链的盘曲折叠、肽链构成更复杂的空间结构等层次 C.经常食用奶制品、肉类、蛋类和大豆制品,人体一般不会缺少必需氨基酸 D.煮熟后食物中的蛋白质更易消化吸收,是因为高温破坏了蛋白质的空间结构 5.下列关于蛋白质的合成与变性的描述,不正确的是(　　) A.几条肽链在形成蛋白质的过程中可通过二硫键连接 B.经高温处理的蛋白质能与双缩脲试剂反应 C.低温、加酸、加碱和加酒精都能导致蛋白质变性 D.镰状红细胞形成的直接原因是血红蛋白的氨基酸种类和排列顺序改变 6.如图甲是血红蛋白的空间结构模式图，其含有两条α肽链，两条β肽链(α肽链和β肽链不同)。图乙表示β肽链一端的氨基酸排列顺序，请回答下列问题： (1)图乙中①的名称是 ，写氨基酸的结构通式： 。 (2)图乙所示的一段肽链由 个氨基酸脱水缩合而成。图甲中肽链的第40位氨基酸是甲硫氨酸，它的R基是—CH2—CH2—S—CH3，那么它的分子式是 (填字母)。 A．C5H11O2NS B．C3H7NS C．C4H11O2S D．C5H10O2NS (3)据两图可知一条β肽链至少含有 个羧基，至少含有 个氨基。 (4)血红蛋白中含有124个氨基酸，图甲中肽链盘曲过程中形成了三个二硫键(由两个半胱氨酸上的—SH缩合而成，即—SH和HS—缩合形成—S—S—)，若组成图甲中蛋白质的氨基酸平均相对分子质量为100，则形成图甲蛋白质的过程中产生 个肽键、质量减少 。 (5)有一种蛋白质与图甲中蛋白质的氨基酸种类、数目和排列顺序完全相同，但功能与图甲中的蛋白质不同，原因是 。 答案 1--5DBCAC 6.9．(1) 氨基 (2) 4 A(3) 3 2(4) 120 2166(5)蛋白质的空间结构不同 解析（1）图乙中①的结构式是-NH2，是氨基；其中③⑤⑦处是肽键，肽键的结构式是-CO-NH-。氨基酸的结构通式为（2）图乙所示的一段肽链中的R基②④⑥⑧中，⑥和⑧相同，R基共有3种、4个，即图B所示的一段肽链由3种氨基酸缩合而成；根据构成蛋白质的氨基酸结构特点，氨基酸通式的分子式可写为C2H4O2N—R，又知甲硫氨酸的R基是-CH2-CH2-S-CH3(R基可表示为-C3H7S)，所以甲硫氨酸的分子式是C5H11O2NS。 故选A。（3）图乙表示β肽链一端的氨基酸排列顺序，所示的该段肽链中的R基②④⑥⑧中共有2个羧基(分别位于⑥和⑧中各1个)，可推知一条β肽链至少含有的羧基数=肽链数(β肽链)+(β肽链)R基中含有的羧基数=1+2=3个，②含有一个氨基，则一条β肽链至少含有的氨基数=肽链数(β肽链)+(β肽链)R基中含有的氨基数=1+1=2个。（4）血红蛋白中含有124个氨基酸，共有4条链，则肽键数=氨基酸数-肽链数=124-4=120个，，血红蛋白中含有124个氨基酸，图甲中肽链盘曲过程中A、B、C三处形成了三个二硫键(由两个半胱氨酸上的-SH缩合而成，质量减少数=脱去水分子数×18-形成三个二硫键时脱去的氢分子数=(124-4)×18-2×3=2166。（5）蛋白质的结构决定功能，蛋白质的结构与构成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链的空间结构千差万别有关，若有一种蛋白质与图甲中蛋白质的氨基酸组成和排列顺序完全相同，但功能与图甲中的蛋白质不同，原因是二者的空间结构不同。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $