資源簡介

2.4蛋白質是生命活動的主要承擔者學案
【學習目標】
1.歸納概括氨基酸的結構通式和特點，闡明氨基酸是蛋白質的基本組成單位。
2.分析蛋白質分子結構多樣性和功能多樣性的關系，舉例說明蛋白質的結構是與功能相適應的。
3.說出氨基酸構成多肽鏈或蛋白質分子的過程。
4.闡明蛋白質是生命活動的主要承擔者，認同蛋白質與人體營養、健康等關系密切。
【學習重難點】
教學重點
蛋白質的功能和結構
2.氨基酸的結構特點及其形成蛋白質的過程
教學難點
氨基酸形成蛋白質的過程
2.蛋白質的結構和功能多樣性的原因
【預習新知】
蛋白質的功能
1.脫水縮合
(1)概念：一個氨基酸分子的氨基(—NH2)與另一個氨基酸分子的羧基(—COOH)相連接，同時脫去1分子水。
(2)過程
①過程a的名稱：脫水縮合，脫去的水中，氫來自氨基和羧基，氧來自羧基。
②結構b的名稱：肽鍵，結構簡式為NH。
③化合物c的名稱：二肽，即由2個氨基酸脫水縮合形成的化合物。
2．蛋白質的結構層次
(1)多肽：由多個氨基酸分子縮合而成的，含有多個肽鍵的化合物。
(2)結構層次
C、H、O、N等，有的含S氨基酸多肽蛋白質
3．結構多樣性原因
(1)氨基酸
(2)多肽：肽鏈的盤曲、折疊方式及其形成的空間結構千差萬別。
4．功能多樣性
(1)結構蛋白：如肌肉。
(2)功能蛋白
蛋白質的基本組成單位——氨基酸
1．氨基酸的結構
(1)寫出圖中序號代表的結構名稱
①氨基； ②④R基； ③羧基。
(2)比較圖中幾種氨基酸，寫出氨基酸分子的結構通式
(3)各種氨基酸共有的元素是C、H、O、N，其中半胱氨酸還含有S元素。
2．氨基酸的結構特點
(1)天冬氨酸的R基中含有羧基，賴氨酸的R基中含有氨基，說明組成蛋白質的氨基酸至少含有一個氨基(—NH2)和一個羧基(—COOH)。
(2)從位置上看組成蛋白質的氨基酸都有一個氨基(—NH2)和一個羧基(—COOH)連接在同一個碳原子上。
(3)各種氨基酸之間的區別在于R基的不同。
3．種類
(1)組成人體蛋白質的氨基酸有種，其區別為基的不同。
(2)根據人體細胞能否合成分類
①人體細胞不能合成的是必需氨基酸(共8種)。
②人體細胞合成的是非必需氨基酸(共13種)。
蛋白質的結構及其多樣性
1．蛋白質的結構層次
氨基酸
↓脫水縮合
二肽：由兩個氨基酸縮合而成的化合物
↓
多肽：由多個氨基酸縮合而成的，含有多個肽鍵的化合物，通常呈鏈狀結構
↓盤曲、折疊(原因：由于氨基酸之間能形成氫鍵等)
蛋白質：具有一定的空間結構
2．脫水縮合的過程
(1)過程①名稱：脫水縮合。
(2)物質②名稱：二肽。
(3)結構③名稱：肽鍵。
3．蛋白質種類多樣性的原因
在細胞中，組成蛋白質的氨基酸數目可能成千上萬，氨基酸形成肽鏈時，其排列順序千變萬化，肽鏈的盤曲、折疊方式及其形成的空間結構千差萬別，因此，蛋白質分子的結構極其多樣。
4．蛋白質的變性
(1)概念：蛋白質變性是指蛋白質在某些物理和化學因素作用下其特定的空間構象被破壞，從而導致其理化性質改變和生物活性喪失的現象。
(2)應用：①雞蛋、肉類煮熟后由于高溫使蛋白質分子的空間結構變得伸展、松散，易于被蛋白酶水解，因而易于消化。②經過加熱、加酸、加酒精等引起細菌和病毒的蛋白質變性，可以達到消毒、滅菌的目的。
【易錯提示】
（1）氨基酸脫水縮合形成的水中的氫一個來自氨基，一個來自羧基（ ）
（2）人體內含有多種多樣的蛋白質，每種蛋白質都具有一定的空間結構（ ）
（3）蛋白質的合成過程中產生水，水解過程不需要水（ ）
（4）蛋白質空間結構的改變可以使其功能發生變化（ ）
（5）蛋白質的組成元素只有C、H、O、N（ ）
（6）只要含有一個氨基、一個羧基的化合物均是生物體內的氨基酸（ ）
（7）氨基酸分子的氨基和羧基都連在同一個碳原子上（ ）
（8）酪氨酸和精氨酸理化性質不同的原因是R基不同（ ）
答案：（1）√（2）√（3）×（4）√（5）×（6）×（7）×（8）√
【鞏固訓練】
1.下列關于蛋白質的敘述，錯誤的是( )
A.蛋白質是細胞的物質基礎、生命活動的主要承擔者
B.煮熟的蛋白質遇到雙縮脲試劑不會產生紫色反應
C.肽鏈盤曲折疊成一定空間結構后可能具有生物活性
D.鹽析出的蛋白質的結構和功能不會發生改變
2.蛋白質是生命活動的主要承擔者，下列相關敘述正確的是( )
A. 蛋白質是染色體的重要組成成分，是遺傳信息的攜帶者
B. 細胞膜的功能與膜蛋白的種類有關，與蛋白質的數量無關
C. 蛋白質纖維是構成細胞骨架、生物膜基本支架的主要成分
D. 細胞內蛋白質發生水解時，H2O參與氨基和羧基的形成
3.已知谷氨酸的分子式是C5H9O4N,那么該氨基酸的R基是( )
A.—C2H4NO2 B.—C3H5O2 C.—C4H6O2 D.— C4H5O2
4.下列關于蛋白質的敘述，錯誤的是( )
A.有的蛋白質能催化細胞中的化學反應
B.若某蛋白質含有多條肽鏈，則這些肽鏈一定通過肽鍵結合在一起
C.高溫下變性后的蛋白質更容易被蛋白酶水解
D.人體細胞中具有運輸功能的蛋白質不一定分布在細胞膜上
5.下列化合物中，屬于構成蛋白質的氨基酸的是( )
A.①②③④ B.①②③ C.①② D.②④
6.兩個氨基酸縮合成肽并生成水，水分子中的氫原子來源于( )
A.氨基 B.羧基 C.R基 D.氨基和羧基
7.下列關于蛋白質的說法中，正確的是( )
A.高溫加熱或加入食鹽都會使雞蛋中的蛋白質變性失活
B.蛋白質結構多樣性與肽鍵的結構無關
C.雞蛋煮熟后更容易消化是因為高溫使肽鍵斷裂，更容易消化
D.有的蛋白質有調節功能，例如胰島素、性激素
8.紅燒小黃魚是海安人餐桌上的美食，小黃魚中含有豐富的蛋白質。下列有關蛋白質的敘述，錯誤的是( )
A.蛋白質的功能主要取決于氨基酸的數目
B.蛋白質可分解成氨基酸被人體細胞吸收
C.人體細胞的生命活動主要由蛋白質承擔
D.煮熟后蛋白質變性，更容易被人體消化
9.羊肚菌營養豐富，有“素中之葷”的美稱。據測定，羊肚菌含蛋白質20%、脂質26%、碳水化合物38.1%，還含有多種氨基酸，特別是谷氨酸含量高達1.76%。下列相關敘述正確的是( )
A.谷氨酸是一種人體細胞不能合成的必需氨基酸
B.蛋白質和磷脂都是以碳鏈為骨架的生物大分子
C.羊肚菌中具有催化作用的酶都是由氨基酸組成的
D.羊肚菌細胞膜內外側的蛋白質呈不對稱分布
10.腦啡肽是一種具有鎮痛作用的藥物，它的基本組成單位是氨基酸。下圖是腦啡肽的結構簡式。
（1）組成氨基酸的基本元素有_________，氨基酸的結構通式是_______，人體必需氨基酸有_____種。
（2）腦啡肽為____________肽，由_________種氨基酸通過___________形成，該腦啡肽含有________個游離的羧基；
（3）用特殊水解酶作用于圖中的①和②，可形成_________條多肽鏈；
（4）用____________（口服或皮下注射）的方式給病人使用腦啡肽，原因是_________。
參考答案
1.答案：B
2.答案：D
解析：A、核酸是遺傳信息的攜帶者，蛋白質不是，A錯誤；
B、細胞膜的主要成分是蛋白質和磷脂，其中蛋白質是生命活動的主要承擔者，細胞膜的功能與膜蛋白的種類和數量均有關，B錯誤；
C、蛋白質纖維是構成細胞骨架，磷脂雙分子層構成生物膜的基本支架，C錯誤；
D、細胞內形成蛋白質是由氨基酸經脫水縮合形成的，氨基酸脫水縮合的過程中形成的H2O來自氨基和羧基，相反，蛋白質發生水解時，H2O參與氨基和羧基的形成，D正確。
3.答案：B
解析：氨基酸的結構通式是:根據氨基酸的結構通式可以看出,氨基酸的分子式是RC2H4O2N,已知谷氨酸的分子式是C5H9O4N,減去C2H4O2N,所以R基團是一C3H5O2,綜上所述,B符合題意。
4.答案：B
解析：A、某些蛋白質具有催化作用，可以催化細胞中的化學反應，A正確；B、若某蛋白質含有多條肽鏈，則每條肽鏈內部的氨基酸之間通過肽鍵相連，肽鏈之間通過二硫鍵等化學鍵相連，B錯誤；C、高溫變性的蛋白質，肽鍵暴露，更容易被蛋白酶水解，C正確；D、人體細胞中具有運輸功能的蛋白質不一定分布在細胞膜上，比如血紅蛋白，D正確。故選B。
5.答案：B
解析：①②③的一個氨基和羧基連接在同一個碳原子上，是組成蛋白質的氨基酸；④的氨基和羧基沒有連接在同一個碳原子上，不是組成蛋白質的氨基酸。因此屬于構成蛋白質的氨基酸是①②③，B正確。故選B。
6.答案：D
解析：兩個氨基酸分子脫水縮合形成肽時，一個氨基酸上的氨基和另一個氨基酸上的羧基通過脫水縮合的方式形成肽鍵，同時氨基上的“-H”和羧基上的“-OH”結合生成水。所以水分子中的氫原子來自于羧基和氨基，D正確，ABC錯誤。
故選D。
7.答案：B
解析：A.高溫使雞蛋中的蛋白質空間結構破壞，從而變質;加入食鹽使雞蛋中的蛋白質鹽析，其功能未發生改變，未變質。
B.肽鍵的結構是固定的，蛋白質結構多樣性與肽鍵的數目、氨基酸的種類和數目等相關。
C.雞蛋煮熟僅是高溫使蛋白質的空間結構改變，肽鍵未斷裂。
D.性激素的化學本質是膽固醇。
8.答案：A
解析：A、蛋白質的結構決定功能，蛋白的結構與氨基酸的種類、數目、排列順序以及蛋白質的空間結構等都有關，A錯誤;B、蛋白質的基本單位是氨基酸，蛋白質可分解成氨基酸被人體細胞吸收，B正確;C、蛋白質是生命活動的主要承擔者，具有催化、運輸、免疫等功能，人體細胞的生命活動主要由蛋白質承擔，C正確;D、煮熟后蛋白質變性，是蛋白質的空間結構遭到破壞(肽鍵未斷裂，未發生水解)，此時的蛋白分子的空間結構變得伸展、松散空間結構變得伸展、松散，容易被蛋白酶水解，因此更容易被人體消化，D正確。
9.答案：D
解析：A、谷氨酸是一種人體細胞能合成的非必需氨基酸，A錯誤；
B、蛋白質是以碳鏈為骨架的生物大分子，磷脂是小分子有機物，B錯誤；
C、羊肚菌中具有催化作用的酶不都是由氨基酸組成的，其中還有一些酶的化學本質是RNA，其基本單位是核糖核苷酸，C錯誤；
D、羊肚菌細胞膜內外側的蛋白質和脂質不是對稱分布，如糖蛋白分布在細胞膜外側，D正確。
故選D。
10.答案：（1）C、H、O、N；；8
（2）5；4；脫水縮合；1
（3）0
（4）皮下注射；消化道有分解多肽的酶，如果口服此藥物，在消化道內藥物會被消化液分解，失去藥效

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