2022年高中生物 第2章 第2節(jié)生命活動的主要承擔(dān)者 蛋白質(zhì)學(xué)案 新人教版必修2

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1、2022年高中生物 第2章 第2節(jié)生命活動的主要承擔(dān)者 蛋白質(zhì)學(xué)案 新人教版必修2 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1、學(xué)生通過觀察4種氨基酸的結(jié)構(gòu)，能夠說出氨基酸的結(jié)構(gòu)特點，歸納氨基酸的結(jié)構(gòu)通式。 2、學(xué)生觀察圖2-4，嘗試說出氨基酸形成蛋白質(zhì)的過程。 3、學(xué)生根據(jù)氨基酸形成蛋白質(zhì)的過程，嘗試說出蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性原因并記住。 4、學(xué)生通過P23的學(xué)習(xí)記住蛋白質(zhì)的功能，認(rèn)同蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者。 5、學(xué)生在教師幫助下，學(xué)會氨基酸構(gòu)成蛋白質(zhì)的相關(guān)計算。 【學(xué)習(xí)重點】 1、記住蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性原因和功能 2、說出氨基酸的結(jié)構(gòu)特點，以及氨基酸形成蛋白質(zhì)的過程。 【學(xué)習(xí)難點】 1、學(xué)會氨基

2、酸構(gòu)成蛋白質(zhì)的相關(guān)計算 2、說出氨基酸形成蛋白質(zhì)的過程。 3、記住蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)多樣性的原因 【自學(xué)指導(dǎo)】 請同學(xué)們仔細(xì)閱讀課本，P20-24頁內(nèi)容，了解本節(jié)主要內(nèi)容，尤其是課本上黑體字部分，至少要讀兩遍，對于有圖示的部分，一定要結(jié)合內(nèi)容仔細(xì)閱讀。 【自學(xué)內(nèi)容一】請同學(xué)們仔細(xì)閱讀課本P20-21，完成以下內(nèi)容 補充： ①化學(xué)鍵是指分子或晶體內(nèi)相鄰原子（或離子）間強烈的相互吸引作用。有機(jī)物中通常為共價鍵（共用電子對），常用“—”來表示。 ②用短線表示一對共用電子對（共價鍵），用以表示分子中所含原子的結(jié)合方式和排列順序（不表示空間結(jié)構(gòu)）。叫作結(jié)構(gòu)式，一般用來表示有機(jī)物 一、蛋白質(zhì)的

3、基本組成單位——氨基酸及其種類 1.①含量：活細(xì)胞中含量最多化合物是 ；含量最多的有機(jī)化合物是 ，蛋白質(zhì)占細(xì)胞鮮重的7～10%；占細(xì)胞干重的50%以上。 ②蛋白質(zhì)的組成元素：蛋白質(zhì)都含有 ，大多數(shù)蛋白質(zhì)還含有 ， 有些還含有一些特殊元素，如血紅蛋白含 ；葉綠素含 。 ③蛋白質(zhì)的基本組成單位是 ，其結(jié)構(gòu)通式：__________________， 2.這些氨基酸的結(jié)構(gòu)的共同特點： 每種氨基酸分子至少都含有

4、一個_______ ( )和一個_________ ( )；并且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上。這個碳原子還連接一個___________和一個____________。 各種氨基酸的區(qū)別：____________不同。 【重點講解】特點分析 分析 舉例 氨基酸分子中至少有一個—NH2、一個—COOH，因為R基中可能有—NH2、—COOH ? 都有一個—NH2和一個—COOH連在同一個碳原子上，否則不是構(gòu)成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸 反例： H2N—CH2—CH2—CH2—COOH非生物體內(nèi)氨基酸 3.在生物體中組成蛋白質(zhì)的氨基酸約有_______

5、____種。人體細(xì)胞不能合成的，必須從外界環(huán)境中直接獲取的氨基酸叫做_____________，有 種；人體細(xì)胞能夠合成的，叫做_______________。有 種。 【自我檢測一】 1．血紅蛋白分子中不含有的化學(xué)元素是（ ） A．C B．N C．Mg D．Fe 2. 下列分子中，與構(gòu)成生物體的蛋白質(zhì)的氨基酸分子式不相符的是（ ） H2N—CH—CH3 COOH A． B. H2N—CH2—CH2—COOH H2N—CH—COOH CH

6、2CH2COOH H2N—(CH2)4—CH—COOH NH2 C． D. 3. 我們?nèi)粘Ｅ胝{(diào)中使用的味精主要成分是谷氨酸鈉，已知谷氨酸分子的R基為—C3H5O2，則一分子谷氨酸中含有的C、H、O、N原子數(shù)依次是（ ） A．5、9、4、1 B．4、8、5、1 C．5、8、4、1、 D．4、9、4、1 【自學(xué)內(nèi)容二】請同學(xué)們仔細(xì)閱讀課本P21-23第一自然段，完成以下內(nèi)容 二、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性 1．一個氨基酸分子的_________________和另一個氨基酸分子的___

7、______________相連接，同時脫去___________分子的水，這種結(jié)合方式叫做_________________，連接兩個氨基酸分子的化學(xué)鍵（________________）叫做_________________。 2．由兩個氨基酸分子縮合（失去_________分子水）而成的化合物，叫做______________。由三個氨基酸分子縮合（失去_________分子水）而成的化合物，叫做三肽。由多個（n個）氨基酸分子縮合而成的化合物，叫做____________，通常呈____________狀結(jié)構(gòu)，叫做___________________。 肽鏈盤曲折疊形成

8、 的 。 3．在細(xì)胞內(nèi)，每種氨基酸的數(shù)目_____________，氨基酸形成多肽鏈時，____________氨基酸的______________千變?nèi)f化，多肽鏈的盤曲、折疊方式及其形成的______________千差萬別，因此蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)是極其多樣的。 思考： 1.蛋白質(zhì)中主要含有哪些元素？ 2.形成蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的層次從小到大依次是①氨基酸 ② C、H、O、N等元素 ③ 氨基酸脫水縮合形成二肽 ④ 一條或幾條多肽鏈連接在一起 ⑤ 多肽 ⑥ 蛋白質(zhì) 3.如果用20個字母代表20種氨基酸，若寫出由十種

9、氨基酸組成的長鏈，可以寫出多少種不同的長鏈？那么蛋白質(zhì)種類繁多的原因是什么呢？ 4.有關(guān)氨基酸構(gòu)成蛋白質(zhì)的相關(guān)問題 （1）肽鍵數(shù)、脫水?dāng)?shù)、氨基酸和肽鏈數(shù)的關(guān)系 ｎ個氨基酸形成一條肽鏈時， 脫掉幾個水分子？形成幾個肽鍵？如果ｎ個氨基酸形成ｍ條肽鏈呢？ 在氨基酸形成蛋白質(zhì)的過程中，若氨基酸個數(shù)為n，肽鏈數(shù)為m，則肽鍵數(shù)=脫水?dāng)?shù)= （2）蛋白質(zhì)中游離的氨基、羧基數(shù)目關(guān)系 如果一個蛋白質(zhì)含有1條肽鏈，則在它的分子結(jié)構(gòu)中至少有 個游離的氨基和 個游離的羧基 如果一個蛋白質(zhì)含有n條肽鏈，則在它的分子結(jié)構(gòu)中至少有 個游離的氨基和 個游離的羧基 （3

10、）有關(guān)蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量的計算 已知氨基酸的平均相對分子質(zhì)量為a，一個蛋白質(zhì)分子是由n個氨基酸脫水縮合而形成的m條肽鏈組成的，則這個蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量N的計算關(guān)系式可表示為：N= （4）有關(guān)蛋白質(zhì)水解的問題 蛋白質(zhì)在適宜條件下可以初步水解為多肽，繼而水解為氨基酸，假定有一個由m條肽鏈，n個氨基酸構(gòu)成的蛋白質(zhì)，在徹底水解為氨基酸時，共需要的水分子數(shù)用N表示，則根據(jù)氨基酸脫水縮合的過程，可以推出蛋白質(zhì)在徹底水解為氨基酸時，一共需要的水分子數(shù)為：N= 拓展了解： 鹽析： 由于蛋白質(zhì)分子的直徑達(dá)到了膠體微粒的大小

11、，所以蛋白質(zhì)溶液是膠體。加入濃的無機(jī)鹽溶液可以使蛋白質(zhì)從溶液中沉淀出來，這個過程叫鹽析。鹽析作用主要破壞蛋白質(zhì)的水化層，所以當(dāng)鹽析沉淀出的蛋白質(zhì)重新用水處理時，沉淀重新溶解、性質(zhì)不變。因此鹽析是可逆反應(yīng)。利用此法可以分離、提取蛋白質(zhì)。 變性和凝固： 蛋白質(zhì)分子在一定的生理或化學(xué)因素的影響下，其分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，從而改變蛋白質(zhì)的性質(zhì)，這個變化叫做蛋白質(zhì)的變性。蛋白質(zhì)變性后就失去了生理活性，也不再溶于水，從溶液中凝結(jié)沉淀出來，這個過程叫蛋白質(zhì)的凝固。高溫滅菌消毒，就是利用加熱使蛋白質(zhì)凝固從而使細(xì)胞死亡。 【自我檢測二】 —C—N— H O 1．下列有關(guān)肽鍵寫法中，不正確的是（

12、） A． B. —CO—NH— —C—N— H O —C—N— H O C． D. 2.雞蛋煮熟后，蛋白質(zhì)變性失活，這是由于高溫破壞了蛋白質(zhì)的（ ） A．肽鍵 B．肽鏈 C．空間結(jié)構(gòu) D．氨基酸 3.．生物體的蛋白質(zhì)千差萬別，其原因不可能是（ ） A．組成肽鍵的化學(xué)元素不同 B．組成蛋白質(zhì)的氨基酸種類和數(shù)量不同 C．氨基酸排列順序不同 D．蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)不同 4.據(jù)圖回答下

13、列問題： B F H CH3= H CH3= H O A E H—N—C—C—N—C—C—N—C—C—OH O H CH2—COOH H O H H C D （1）圖中A表示____________，D表示_____________。 （2）該化合物是由___________個氨基酸分子失去_________個分子的水而形成的，這種反應(yīng)叫做______________。在這個過程中，水分子中的

14、氧來自于__________，氫來自于___________。 相對分子質(zhì)量減少了____________。該化合物稱為_________________。 （3）圖中表示R基的字母是________________________，表示肽鍵的字母是________。 （4）圖中有個_________氨基和________個羧基。 （5）該化合物水解成氨基酸的過程需_________個分子的水。 （6）該化合物是由______________種氨基酸組成的。 【自學(xué)內(nèi)容三】閱讀課本P23-24，完成以下內(nèi)容 為什么說蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者? 1.蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性決定了蛋

15、白質(zhì)_________的多樣性.主要表現(xiàn)在: ①許多蛋白質(zhì)是構(gòu)成 和生物體 的重要物質(zhì)，稱為 ，如 ②細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)離不開 的參與，而其大部分是 ，如 ③有些蛋白質(zhì)具有 ，如血紅蛋白 ④有些蛋白質(zhì)具有 傳遞功能，能 ，如 ，能降低血糖 ⑤ 功能，如 ，可以幫人體抵御病菌和病毒等 的侵害 一切生命活動都離不開________,

16、它是生命活動的 .（直接體現(xiàn)者） 2.蛋白質(zhì)可以與 發(fā)生顏色反應(yīng)，產(chǎn)生 色。 【自我檢測三】 1.下列敘述中，能夠概括出蛋白質(zhì)功能的是（ ） A、細(xì)胞和生物體的重要結(jié)構(gòu)物質(zhì) B、生命活動的主要體現(xiàn)者 C、收縮、運輸、免疫等功能的物質(zhì)基礎(chǔ) D、調(diào)節(jié)細(xì)胞和生物體代謝的重要物質(zhì) 2．狼體內(nèi)有a種蛋白質(zhì)，20種氨基酸；兔子體內(nèi)有b種蛋白質(zhì)，20種氨基酸。狼捕食兔子后，狼體內(nèi)的一個細(xì)胞中含有的蛋白質(zhì)種類和氨基酸種類最可能是 （ ） A．a(chǎn)+b，40???????????B．a(chǎn)，20??????????C．大于a，20

17、?????? ?D．小于a，20 課堂檢測 （目標(biāo)2）1．下面是3種氨基酸的結(jié)構(gòu)式，由這3種氨基酸按順序脫水縮合所形成的化合物中，含有的氨基、羧基和肽鍵的數(shù)目依次是（ ） NH2—C—CH2—OH COOH H NH2—C—COOH COOH H NH2—C—COOH CH3 H A．1，2，3 B．1，1，3 C．1，2，2， D．2，2，2 （目標(biāo)5）2．已知20種氨基酸的平均分子量是128。現(xiàn)有一蛋白質(zhì)分子，由兩條多肽鏈組成，共有肽鍵98個，則此蛋白質(zhì)的分子量最接近于（

18、 ） A．12 800 B．12 544 C．11 036 D．12 288 （目標(biāo)3）3．同一草場上的牛和羊吃了同樣的草，可牛肉和羊肉的口味卻有差異，這是由于（ ） A．同種植物對不同生物的影響不同 B．牛和羊的消化功能強弱有差異 C．牛和羊的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)有差異 D．牛和羊的親緣關(guān)系比較遠(yuǎn) （目標(biāo)4）4．下列關(guān)于蛋白質(zhì)的敘述中，不正確的是（ ） A．蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者 B．蛋白質(zhì)只含有C、H、O、N四種元素 C．蛋白質(zhì)是一種高分子有機(jī)化合物 D．蛋白質(zhì)被消化的產(chǎn)物是氨基酸

19、（目標(biāo)3）5．血液中的血紅蛋白和肌肉中的蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)不相同的原因 ( ) Ａ. 所含氨基酸的種類不同 Ｂ．所含氨基酸的數(shù)目不同 Ｃ．所含氨基酸的排列順序不同 D．所含氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序和空間結(jié)構(gòu)都不同 （目標(biāo)5）6、某蛋白質(zhì)分子由四條肽鏈組成，共含氨基酸分子500個，在脫水縮合形成該蛋白質(zhì)分子過程中，形成的肽鍵和水分子數(shù)分別是 （ ） Ａ．504個和498個　 Ｂ．496個和499個

20、Ｃ．499個和499個　 Ｄ．496個和496個 （目標(biāo)5）7、某條肽鏈內(nèi)含有肽鍵109個，則此分子中含有氨基和羧基數(shù)至少為 （ ） A、110、110 　 B、109、109 C、9、9 D、1、1 （目標(biāo)5）8.一個由n條肽鏈構(gòu)成的蛋白質(zhì)分子共 m個氨基酸，該蛋白質(zhì)完全水解為氨基酸時，共需要水分子 （ ） Ａ、n個　　?。隆個　　?。?、（m+n）個　　?。?、（m-n

21、）個 （目標(biāo)1）9.組成蛋白質(zhì)的主要氨基酸約有20種，人們區(qū)別不同種類氨基酸的依據(jù)是（ ? ）。 A．肽鍵位置的不同? B．所含氨基的多少不同 C．所含羧基的數(shù)目不同????D．Ｒ基團(tuán)的不同 總結(jié)：【貼在課本上】 1、肽鍵的結(jié)構(gòu)式可表示如下： 2．關(guān)于氨基酸脫水縮合反應(yīng)的計算 (1)對于n個氨基酸來講，至少有n個氨基和n個羧基； (2)n個氨基酸分子縮合成一條肽鏈，失去的水分子數(shù)＝肽鍵數(shù)＝n－1，至少有1個氨基和1個羧基； (3)n個氨基酸分子縮合成X條肽鏈，失去的水分子數(shù)＝肽鍵數(shù)＝n－X，至少有X個氨基和X個羧基； (4)n個氨基酸分子縮合成環(huán)

22、狀肽時，失去的水分子數(shù)＝肽鍵數(shù)＝n，氨基和羧基數(shù)與R基團(tuán)有關(guān)； (5)蛋白質(zhì)完全水解時所需要的水分子數(shù)等于該蛋白質(zhì)形成時脫去的水分子數(shù)。 3．蛋白質(zhì)合成過程中相對分子質(zhì)量的變化 氨基酸的平均相對分子質(zhì)量為a，數(shù)目為n，肽鏈數(shù)為X，則蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量為：a·n－18·(n－X)。 4、氨基酸、肽鍵、失去水分子數(shù)及多肽的相對分子質(zhì)量 氨基酸平均相對分子質(zhì)量 氨基酸數(shù)目 肽鍵數(shù)目 脫去水分子數(shù) 多肽相對分子質(zhì)量 氨基數(shù)目 羧基數(shù)目 1條肽鏈 a m m－1 m－1 ma－18（m－1） 至少一個 至少一個 n條肽鏈 a m m－n m－n ma－18（m－n） 至少n個 至少n個