2022年高中生物 第2章 第2节生命活动的主要承担者 蛋白质学案 新人教版必修2

2022年高中生物 第2章 第2节生命活动的主要承担者 蛋白质学案 新人教版必修2【学习目标】1、学生通过观察4种氨基酸的结构，能够说出氨基酸的结构特点，归纳氨基酸的结构通式。2、学生观察图2-4，尝试说出氨基酸形成蛋白质的过程。3、学生根据氨基酸形成蛋白质的过程，尝试说出蛋白质结构多样性原因并记住。4、学生通过P23的学习记住蛋白质的功能，认同蛋白质是生命活动的主要承担者。5、学生在教师帮助下，学会氨基酸构成蛋白质的相关计算。【学习重点】1、记住蛋白质结构多样性原因和功能2、说出氨基酸的结构特点，以及氨基酸形成蛋白质的过程。【学习难点】1、学会氨基酸构成蛋白质的相关计算2、说出氨基酸形成蛋白质的过程。3、记住蛋白质的结构多样性的原因【自学指导】请同学们仔细阅读课本，P20-24页内容，了解本节主要内容，尤其是课本上黑体字部分，至少要读两遍，对于有图示的部分，一定要结合内容仔细阅读。【自学内容一】请同学们仔细阅读课本P20-21，完成以下内容补充：化学键是指分子或晶体内相邻原子（或离子）间强烈的相互吸引作用。有机物中通常为共价键（共用电子对），常用“”来表示。用短线表示一对共用电子对（共价键），用以表示分子中所含原子的结合方式和排列顺序（不表示空间结构）。叫作结构式，一般用来表示有机物一、蛋白质的基本组成单位氨基酸及其种类1.含量：活细胞中含量最多化合物是 ；含量最多的有机化合物是 ，蛋白质占细胞鲜重的710%；占细胞干重的50%以上。蛋白质的组成元素：蛋白质都含有 ，大多数蛋白质还含有 ， 有些还含有一些特殊元素，如血红蛋白含 ；叶绿素含 。蛋白质的基本组成单位是 ，其结构通式：_，2.这些氨基酸的结构的共同特点：每种氨基酸分子至少都含有一个_ ( )和一个_ ( )；并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。这个碳原子还连接一个_和一个_。各种氨基酸的区别：_不同。【重点讲解】特点分析分析举例氨基酸分子中至少有一个NH2、一个COOH，因为R基中可能有NH2、COOH都有一个NH2和一个COOH连在同一个碳原子上，否则不是构成生物体蛋白质的氨基酸反例：H2NCH2CH2CH2COOH非生物体内氨基酸3.在生物体中组成蛋白质的氨基酸约有_种。人体细胞不能合成的，必须从外界环境中直接获取的氨基酸叫做_，有 种；人体细胞能够合成的，叫做_。有 种。【自我检测一】1血红蛋白分子中不含有的化学元素是（ ） AC BN CMg DFe2. 下列分子中，与构成生物体的蛋白质的氨基酸分子式不相符的是（ ）H2NCHCH3COOH A B. H2NCH2CH2COOHH2NCHCOOHCH2CH2COOHH2N(CH2)4CHCOOHNH2 C D. 3. 我们日常烹调中使用的味精主要成分是谷氨酸钠，已知谷氨酸分子的R基为C3H5O2，则一分子谷氨酸中含有的C、H、O、N原子数依次是（ ）A5、9、4、1 B4、8、5、1 C5、8、4、1、 D4、9、4、1【自学内容二】请同学们仔细阅读课本P21-23第一自然段，完成以下内容二、蛋白质的结构及其多样性1一个氨基酸分子的_和另一个氨基酸分子的_相连接，同时脱去_分子的水，这种结合方式叫做_，连接两个氨基酸分子的化学键（_）叫做_。2由两个氨基酸分子缩合（失去_分子水）而成的化合物，叫做_。由三个氨基酸分子缩合（失去_分子水）而成的化合物，叫做三肽。由多个（n个）氨基酸分子缩合而成的化合物，叫做_，通常呈_状结构，叫做_。肽链盘曲折叠形成 的 。3在细胞内，每种氨基酸的数目_，氨基酸形成多肽链时，_氨基酸的_千变万化，多肽链的盘曲、折叠方式及其形成的_千差万别，因此蛋白质分子的结构是极其多样的。思考：1.蛋白质中主要含有哪些元素？2.形成蛋白质结构的层次从小到大依次是氨基酸 C、H、O、N等元素 氨基酸脱水缩合形成二肽 一条或几条多肽链连接在一起 多肽 蛋白质 3.如果用20个字母代表20种氨基酸，若写出由十种氨基酸组成的长链，可以写出多少种不同的长链？那么蛋白质种类繁多的原因是什么呢？4.有关氨基酸构成蛋白质的相关问题（1）肽键数、脱水数、氨基酸和肽链数的关系个氨基酸形成一条肽链时， 脱掉几个水分子？形成几个肽键？如果个氨基酸形成条肽链呢？在氨基酸形成蛋白质的过程中，若氨基酸个数为n，肽链数为m，则肽键数=脱水数= （2）蛋白质中游离的氨基、羧基数目关系如果一个蛋白质含有1条肽链，则在它的分子结构中至少有 个游离的氨基和 个游离的羧基如果一个蛋白质含有n条肽链，则在它的分子结构中至少有 个游离的氨基和 个游离的羧基（3）有关蛋白质相对分子质量的计算已知氨基酸的平均相对分子质量为a，一个蛋白质分子是由n个氨基酸脱水缩合而形成的m条肽链组成的，则这个蛋白质的相对分子质量N的计算关系式可表示为：N= （4）有关蛋白质水解的问题蛋白质在适宜条件下可以初步水解为多肽，继而水解为氨基酸，假定有一个由m条肽链，n个氨基酸构成的蛋白质，在彻底水解为氨基酸时，共需要的水分子数用N表示，则根据氨基酸脱水缩合的过程，可以推出蛋白质在彻底水解为氨基酸时，一共需要的水分子数为：N= 拓展了解：盐析：由于蛋白质分子的直径达到了胶体微粒的大小，所以蛋白质溶液是胶体。加入浓的无机盐溶液可以使蛋白质从溶液中沉淀出来，这个过程叫盐析。盐析作用主要破坏蛋白质的水化层，所以当盐析沉淀出的蛋白质重新用水处理时，沉淀重新溶解、性质不变。因此盐析是可逆反应。利用此法可以分离、提取蛋白质。变性和凝固：蛋白质分子在一定的生理或化学因素的影响下，其分子结构发生改变，从而改变蛋白质的性质，这个变化叫做蛋白质的变性。蛋白质变性后就失去了生理活性，也不再溶于水，从溶液中凝结沉淀出来，这个过程叫蛋白质的凝固。高温灭菌消毒，就是利用加热使蛋白质凝固从而使细胞死亡。【自我检测二】CNHO1下列有关肽键写法中，不正确的是（ ） A B. CONHCNHOCNHO C D. 2.鸡蛋煮熟后，蛋白质变性失活，这是由于高温破坏了蛋白质的（ ） A肽键 B肽链 C空间结构 D氨基酸3.生物体的蛋白质千差万别，其原因不可能是（ ） A组成肽键的化学元素不同 B组成蛋白质的氨基酸种类和数量不同C氨基酸排列顺序不同 D蛋白质的空间结构不同4.据图回答下列问题： B F HCH3=HCH3=HOAEHNCCNCCNCCOH OHCH2COOHHOHHCD（1）图中A表示_，D表示_。（2）该化合物是由_个氨基酸分子失去_个分子的水而形成的，这种反应叫做_。在这个过程中，水分子中的氧来自于_，氢来自于_。相对分子质量减少了_。该化合物称为_。（3）图中表示R基的字母是_，表示肽键的字母是_。（4）图中有个_氨基和_个羧基。（5）该化合物水解成氨基酸的过程需_个分子的水。（6）该化合物是由_种氨基酸组成的。【自学内容三】阅读课本P23-24，完成以下内容为什么说蛋白质是生命活动的主要承担者?1.蛋白质结构的多样性决定了蛋白质_的多样性.主要表现在:许多蛋白质是构成 和生物体 的重要物质，称为 ，如 细胞内化学反应离不开 的参与，而其大部分是 ，如 有些蛋白质具有 ，如血红蛋白有些蛋白质具有 传递功能，能 ，如 ，能降低血糖 功能，如 ，可以帮人体抵御病菌和病毒等 的侵害一切生命活动都离不开_,它是生命活动的 .（直接体现者）2.蛋白质可以与 发生颜色反应，产生 色。【自我检测三】1.下列叙述中，能够概括出蛋白质功能的是（ ）A、细胞和生物体的重要结构物质B、生命活动的主要体现者C、收缩、运输、免疫等功能的物质基础 D、调节细胞和生物体代谢的重要物质2狼体内有a种蛋白质，20种氨基酸；兔子体内有b种蛋白质，20种氨基酸。狼捕食兔子后，狼体内的一个细胞中含有的蛋白质种类和氨基酸种类最可能是 （ ）Aa+b，40Ba，20C大于a，20 D小于a，20 课堂检测（目标2）1下面是3种氨基酸的结构式，由这3种氨基酸按顺序脱水缩合所形成的化合物中，含有的氨基、羧基和肽键的数目依次是（ ）NH2CCH2OHCOOHHNH2CCOOHCOOHHNH2CCOOHCH3H A1，2，3 B1，1，3 C1，2，2， D2，2，2（目标5）2已知20种氨基酸的平均分子量是128。现有一蛋白质分子，由两条多肽链组成，共有肽键98个，则此蛋白质的分子量最接近于（ ） A12 800 B12 544 C11 036 D12 288 （目标3）3同一草场上的牛和羊吃了同样的草，可牛肉和羊肉的口味却有差异，这是由于（ ） A同种植物对不同生物的影响不同 B牛和羊的消化功能强弱有差异C牛和羊的蛋白质结构有差异 D牛和羊的亲缘关系比较远（目标4）4下列关于蛋白质的叙述中，不正确的是（ ） A蛋白质是生命活动的主要承担者 B蛋白质只含有C、H、O、N四种元素C蛋白质是一种高分子有机化合物 D蛋白质被消化的产物是氨基酸（目标3）5血液中的血红蛋白和肌肉中的蛋白质的结构不相同的原因 ( ) . 所含氨基酸的种类不同 所含氨基酸的数目不同所含氨基酸的排列顺序不同 D所含氨基酸的种类、数目、排列顺序和空间结构都不同（目标5）6、某蛋白质分子由四条肽链组成，共含氨基酸分子500个，在脱水缩合形成该蛋白质分子过程中，形成的肽键和水分子数分别是 （ ）504个和498个 496个和499个 499个和499个 496个和496个（目标5）7、某条肽链内含有肽键109个，则此分子中含有氨基和羧基数至少为 （ ）A、110、110 B、109、109 C、9、9 D、1、1（目标5）8.一个由n条肽链构成的蛋白质分子共 m个氨基酸，该蛋白质完全水解为氨基酸时，共需要水分子 （ ） 、n个、m个、（m+n）个、（m-n）个（目标1）9.组成蛋白质的主要氨基酸约有20种，人们区别不同种类氨基酸的依据是（ ）。A肽键位置的不同 B所含氨基的多少不同 C所含羧基的数目不同D基团的不同总结：【贴在课本上】1、肽键的结构式可表示如下：2关于氨基酸脱水缩合反应的计算(1)对于n个氨基酸来讲，至少有n个氨基和n个羧基；(2)n个氨基酸分子缩合成一条肽链，失去的水分子数肽键数n1，至少有1个氨基和1个羧基；(3)n个氨基酸分子缩合成X条肽链，失去的水分子数肽键数nX，至少有X个氨基和X个羧基；(4)n个氨基酸分子缩合成环状肽时，失去的水分子数肽键数n，氨基和羧基数与R基团有关；(5)蛋白质完全水解时所需要的水分子数等于该蛋白质形成时脱去的水分子数。3蛋白质合成过程中相对分子质量的变化氨基酸的平均相对分子质量为a，数目为n，肽链数为X，则蛋白质的相对分子质量为：an18(nX)。4、氨基酸、肽键、失去水分子数及多肽的相对分子质量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多肽相对分子质量氨基数目羧基数目1条肽链amm1m1ma18（m1）至少一个至少一个n条肽链ammnmnma18（mn）至少n个至少n个