高中生物新人教版必修1蛋白质是生命活动的主要承担者课件(54张)

第2章组成细胞的分子第4节蛋白质是生命活动的

主要承担者学习任务一蛋白质的功能蛋白质是生命活动的①

。主要体现在以下方面:1.结构蛋白:构成②

结构的重要物质,如肌肉、头发、蛛丝

等的成分主要是蛋白质。主要承担者细胞和生物体2.功能蛋白(1)③

作用,如催化化学反应的酶,绝大多数酶是蛋白质;(2)具有运输功能,如血红蛋白能运输氧;(3)能够④

机体的生命活动,如胰岛素;(4)具有⑤

功能,如人体内的抗体是蛋白质,可以帮助人体抵御病菌

和病毒。催化调节免疫1.蛋白质的功能多种多样,从结构与功能相适应的角度分析,导致蛋白质功能

多种多样的直接原因可能是什么?情境探究答案蛋白质的结构多种多样。2.营养不良会出现贫血和免疫力下降等现象,从蛋白质的功能角度分析,可能

的原因是什么?答案血红蛋白运输氧,抗体具有免疫功能。当营养不良时,蛋白质摄入不

足,影响血红蛋白和抗体的合成。例1下列有关蛋白质功能与特定物质的对应关系中,不正确的是

()A.催化功能——唾液淀粉酶B.调节功能——性激素C.运输功能——血红蛋白D.免疫功能——抗体经典例题【素养落实】从结构与功能观点出发理解蛋白质功能具有多样性。B解析

唾液淀粉酶的化学本质是蛋白质,唾液淀粉酶能催化淀粉的水解,

具有催化功能,A正确;性激素的本质是脂质,不是蛋白质,B错误;血红蛋白可

作为氧的运载体,具有运输功能,C正确;抗体的化学本质是蛋白质,抗体具有

免疫功能,D正确。素养落实1

下列叙述中,能高度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.生命活动的主要承担者C.收缩、运输、免疫等功能活动的物质基础D.调节细胞和生物体的重要物质解析

蛋白质具有催化、免疫、调节、运输等多种功能,是生命活动的

主要承担者,B正确。B学习任务二蛋白质的基本组成单位——氨基酸1.氨基酸的结构

(1)写出图中各部分的名称:a:①

。b、c和d:②

(或③

)。e:④

。氨基侧链基团R基羧基(2)比较图中三种氨基酸,写出氨基酸分子的结构通式:⑤

。(3)氨基酸的结构特点:a.数量关系:至少都含有⑥

和⑦

。b.位置关系:都有⑧

连接在⑨

上。一个氨基(—NH2)一个羧基(—COOH)一个氨基和一个羧基同一个碳原子

2.氨基酸的种类(1)根据⑩

的不同,可将组成人体蛋白质的氨基酸分为

种。(2)根据人体细胞能否合成:a.人体细胞能合成的是

。b.人体细胞不能合成的是

。R基21

非必需氨基酸

必需氨基酸

名师点拨从三个角度掌握组成蛋白质的氨基酸1.为什么每种氨基酸至少都含有一个氨基和一个羧基?情境探究答案R基中可以含氨基和羧基,例如:甘氨酸和半胱氨酸都分别含有一个氨

基和一个羧基,天冬氨酸的R基中含有羧基,赖氨酸的R基中含有氨基。2.同为组成生物体蛋白质的氨基酸,酪氨酸几乎不溶于水,而精氨酸易溶于水,

这种差异与何种基团有关?说出你的判断依据。答案R基,组成蛋白质的氨基酸之间的区别在于R基的不同。3.营养学家认为,最好的饮食就是平衡膳食,要增加食物的多样性和均衡性,五

谷杂粮、肉类等要均衡。试从氨基酸角度分析平衡膳食的合理性。答案组成人体蛋白质的氨基酸有必需氨基酸和非必需氨基酸两类,必需氨

基酸在人体细胞内不能合成,只能从外界食物中获取,平衡膳食可保证人体对

必需氨基酸的摄入,有利于身体健康。归纳总结(1)氨基酸的结构通式分析举例每种氨基酸至少都含有一个氨基和一个羧基,因为侧链基团(R基)中也可能含有氨基(—NH2)、羧基(—COOH)

都有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)连接在同一个碳原子上反例:H2N—CH2—CH2—CH2—COOH不是构成生

物体蛋白质的氨基酸各种氨基酸的区别在于R基的不同甘氨酸:R基为—H丙氨酸:R基为—CH3谷氨酸:R基为—CH2—CH2—COOH(2)结构特点(3)“两看法”判断组成蛋白质的氨基酸一看数量

⇓二看位置

例2下列是四个构成蛋白质的氨基酸的结构式,相关叙述错误的是

()甲:

乙:

丙:

丁:

经典例题DA.构成上述四个氨基酸分子的基本元素是C、H、O、NB.上述四种氨基酸的R基依次是—H、—CH3、—CH2OH、—CH2COOHC.R基中可以有氨基或羧基D.只要含有氨基和羧基的化合物就是构成蛋白质的氨基酸【素养解读】

氨基酸是组成蛋白质的基本单位,其结构特点是至少有一个

氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,各氨基酸的区别在于R基的不同,从

而形成结构与功能观。解析

根据氨基酸的结构通式可以看出,各种氨基酸含有的基本元素是

C、H、O、N四种,题中四种氨基酸只含C、H、O、N,A正确;在甲、乙、

丙、丁四个氨基酸分子中先找出连接在同一个碳原子上的—NH2和—COOH

以及—H,剩下的就是R基,B正确;氨基酸的R基中可含有氨基或羧基,C正确;

构成蛋白质的氨基酸至少都含有一个氨基和一个羧基,且都有一个氨基和一

个羧基连接在同一个碳原子上,D错误。素养落实2关于人体内的氨基酸的叙述,正确的是

()A.人体内所有蛋白质都由21种氨基酸构成B.只要含有氨基和羧基的分子就是组成人体蛋白质的氨基酸C.不同氨基酸的R基一定不同D.非必需氨基酸不能在人体中合成C解析

人体内组成蛋白质的氨基酸有21种,并不是每种蛋白质都是由21

种氨基酸构成的,A错误;组成人体蛋白质的氨基酸分子至少都含有一个氨基

和一个羧基,且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,B错误;氨基

酸的不同在于R基的不同,C正确;非必需氨基酸能在人体内合成,不能在人体

内合成的氨基酸是必需氨基酸,D错误。学习任务三蛋白质的结构及其多样性1.脱水缩合的过程(1)过程a名称:①

。(2)物质b名称:②

。(3)结构c名称:③

。(4)判断产物H2O中原子的来源:H:来自R1所在氨基酸的④

和R2所在氨基酸的⑤

。O:来自R1所在氨基酸的⑥

。脱水缩合二肽肽键

羧基氨基羧基2.蛋白质的结构层次

羧基氨基一分子水肽键两个氨基酸多个氨基酸空间结构3.蛋白质结构多样性(1)结构多样性

(2)结构多样性与功能多样性的关系:

。种类数目排列顺序数目和盘曲、折叠方式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4.氨基酸形成血红蛋白的过程:氨基酸之间脱水缩合形成

→

的特定区域进行有规律的盘曲、折叠→这条肽链进一步盘绕形

成一定的

→

肽链聚集在一起形成复杂的空间结构(通过一定化学键)。肽链一条肽链空间结构四条知识链接(1)蛋白质变性是指蛋白质在某些物理和化学因素作用下,其特定的空间构象

被破坏,从而导致其理化性质改变和生物活性丧失的现象。如鸡蛋、肉类煮

熟后易消化,原因是高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散,容易被蛋

白酶水解。经过加酒精、加热、加酸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。(2)盐析的实质是降低蛋白质的溶解度,并未导致蛋白质的空间结构改变,这

种变化属于物理变化。情境探究1.根据下图所示化合物的结构分析回答下列问题:

(1)该化合物中,①表示

,⑦表示

。(2)该化合物由

个氨基酸失去

个水分子而形成,这种反应叫

作

。(3)该化合物中的氨基酸种类不同,是由

决定的,其编号是

。(4)该化合物称为

,含

个肽键,肽键的编号是

。(5)该化合物含有

个游离的氨基和

个游离的羧基,若氨基酸

平均相对分子质量为a,则该多肽的相对分子质量表达式是

。答案(1)氨基羧基(2)43脱水缩合(3)R基②④⑧⑨(4)四肽

3③⑤⑥(5)224a-3×182.催产素、牛加压素和血管舒张素都是九肽,但功能不同,从氨基酸组成分析,

引起其功能不同的原因可能是什么?答案蛋白质的结构不同决定了功能的不同,催产素、牛加压素和血管舒张

素都是九肽,都是由9个氨基酸脱水缩合而来的,导致它们功能不同的原因可

能是氨基酸的种类和排列顺序不同。归纳总结1.解答肽链图示题的一般方法(1)要先找出肽键,以确定氨基酸的数量。(2)找出R基。如果多肽链较长,要抓住“—N—C—C—”这一主线,排除其他

化学符号的干扰,中间的C原子上所连的必为R基和—H。注意同一肽链中可

能会具有相同的R基,因此,回答氨基酸种类时要考虑此种可能。2.蛋白质结构多样性的原因分析(1)氨基酸的种类不同,构成的肽链不同。

(2)氨基酸的数目不同,构成的肽链不同。

(3)氨基酸的排列顺序不同,构成的肽链不同。

(4)肽链的数目和盘曲、折叠方式不同,构成的蛋白质不同。

注意:①两个蛋白质分子结构不同,则这两个蛋白质不是同种蛋白质。只要具

备以上四点中的一点,这两个蛋白质的分子结构就不同。②蛋白质结构决定了其功能,如果氨基酸的序列改变或蛋白质的空间结构改

变,就会影响其功能。③高温、加酸、加碱、加酒精等可破坏蛋白质的空间结构,从而使蛋白质功

能丧失,该过程不可逆。3.有关蛋白质的相关计算公式(1)假设氨基酸的平均相对分子质量为a,由n个氨基酸分别形成1条肽链或m条

肽链:形成肽链数形成肽键数脱去水分子数氨基数目羧基数目多肽相对分子质量1n-1n-1至少1个至少1个na-18(n-1)mn-mn-m至少m个至少m个na-18(n-m)(2)在形成蛋白质时,两条肽链之间可能形成二硫键(—S—S—),每形成1个二硫键,脱去2个H,在计算时要考虑脱去氢的相对分子质量。(3)氨基酸脱水缩合形成肽链时,有时候首尾的氨基和羧基可以形成新的肽

键,从而形成环肽。环肽的主链中无氨基和羧基,环肽中的氨基和羧基数目取

决于构成环肽氨基酸R基中的氨基和羧基的数目,如图所示:

肽键数=脱去的水分子数=氨基酸数;环肽的相对分子质量=m(a-18)(m表示氨

基酸数目;a表示氨基酸平均相对分子质量)。例3如图所示,一分子的胰岛素原切去C肽(图中箭头表示切点)后,可转变成

由A、B两条肽链构成的有活性的胰岛素(图中数字表示氨基酸序号)。下列

说法正确的是()经典例题DA.胰岛素分子具有50个肽键,合成它的过程中共脱去50分子水B.胰岛素分子含有一个游离的氨基和一个游离的羧基C.胰岛素合成过程中脱去的水中的氢来自羧基和R基D.切去C肽不需要破坏二硫键【素养解读】运用模型分析蛋白质或多肽的结构,应用结构决定功能观,即

生物体具有什么样的结构,才能行使对应的功能。造成蛋白质结构不同的原

因是氨基酸的种类、数目、排列顺序以及肽链的数目和盘曲、折叠方式不

同。解析

胰岛素分子共两条肽链,含51个氨基酸,则具有51-2=49(个)肽键,合

成过程中脱去49分子水,A错误;胰岛素分子含有2条肽链,至少含有2个游离的

氨基和2个游离的羧基,B错误;胰岛素合成时脱去的水中的氢来自羧基和氨

基,C错误;由题图可知,切去C肽需要破坏肽键,不需要破坏二硫键,D正确。素养落实3如图为细胞中蛋白质合成过程简图,①~④表示相关变化过程,下

列分析正确的是

()氨基酸

二肽

三肽

多肽

蛋白质A.①~④过程都叫作脱水缩合B.④过程不相同,合成的蛋白质也就不相同C.①②③过程形成的化学键相同,④过程一定没有新化学键形成D.蛋白质独特的空间结构是不同蛋白质功能不同的根本原因B解析

④过程是多肽链进行盘曲、折叠,不是脱水缩合过程,A错误;多肽

链的盘曲、折叠方式不同,形成的蛋白质也就不同,B正确;④过程也可能有新

化学键形成,比如二硫键等,C错误;蛋白质空间结构不同是蛋白质功能不同的

直接原因,D错误。1.下列叙述,正确的打“√”,错误的打“✕”。(1)蛋白质是细胞中含量最多,功能最复杂的物质。

()(2)肽键的结构多样是蛋白质的结构多样性的原因之一。

()(3)氨基酸种类、数量及排列顺序都相同的蛋白质是同一种蛋白质。

(

)(4)组成每种蛋白质的氨基酸都有21种。

(

)(5)高温、盐析都会使蛋白质的肽键断裂而变性失活。

(

)✕✕✕✕✕2.下列氨基酸中,不是组成蛋白质的氨基酸的是

()A.

B.

C.

D.

D解析

组成蛋白质的氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基,且都有一

个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,A、B、C