資源簡介

第2章 組成細胞的分子
第4節 蛋白質是生命活動的主要承擔者
一、教學目標
（一）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。
（二）分析蛋白質分子結構多樣性和功能多樣性的關系，距離說明蛋白質的結構是與功能相適應的。
（三）說出氨基酸構成多肽鏈霍蛋白質分子的過程。
（四）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、健康的部分關系密切。
二、教學重點和難點
（一）教學重點
1.蛋白質的功能與結構。
2.氨基酸的結構特點及其形成蛋白質的過程
（二）教學難點
1.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
三、教學方法與用具
1.多媒體課件形象展示引導學生探究
2.學生小組之間探究、歸納、總結。
四、自主學習
（一）蛋白質的功能
1．與生命活動的關系：細胞的各項生命活動都離不開 ，蛋白質是生命活動的主要 。
2．功能舉例
(1)結構蛋白：構成的重要物質，如肌動蛋白。
(2)功能蛋白：
① 作用，如酶；
② 作用，如胰島素、生長激素；
③ 作用，如抗體；
④ 作用，如紅細胞中的血紅蛋白。
（二）氨基酸的種類與結構
1．氨基酸的種類：人體中組成蛋白質的氨基酸有 種。依據人體細胞能否合成，又可分為必需氨基酸（8種）和非必需氨基酸（13種）。
2．氨基酸的結構
(1)結構通式：
(2)結構特點：①數量上，至少含有一個_____和一個_______
氨基和一個羧基連接在_______上。③不同氨基酸的_______
答案：（一）、1．蛋白質 承擔者 2．催化 調節 免疫 運輸 （二）、1． 21 2．（2）氨基 羧基 同一個碳原子 R基不同
（三）蛋白質的形成
（1）由于氨基酸之間能夠形成________等，從而使得肽鏈能夠__________，形成具有一定空間結構的蛋白質分子。
（2）兩條或多條肽鏈之間通過一定的化學鍵（如________）相互結合在一起，形成具有更為復雜的________的蛋白質。
（四）蛋白質結構多樣性的原因
（1）氨基酸方面：氨基酸的種類、數目、________不同。
（2）肽鏈方面：肽鏈的________及其形成的________千差萬別。
（三）（1）氫鍵 盤曲、折疊 （2）二硫鍵 空間結構 （四）（1）排列順序 （2）盤曲、折疊方式 空間結構
五、合作研究
任務一：
閱讀教材P29 “思考·討論”，觀察4種氨基酸的結構式，找出它們的共同點，寫出氨基酸的結構通式。
任務二：按照脫水縮合的方式，寫出二肽，三肽的結構。
任務三：根據多肽的形成方式，概括肽鏈中氨基酸數、脫水數、肽鍵數間的關系。
任務四、總結蛋白質多樣性的原因。
六、小組展示與評價
展示合作研究的若干問題。
七、課堂練習
完成教材第32頁練習與應用，限時3分鐘。
八、反思小結
師生的總結與反思
九、課后作業
1．下列關于蛋白質的敘述，正確的是（　　）
A．蛋白質主要由C、H、O、N、P五種元素組成
B．蛋白質的基本組成單位是氨基酸
C．血紅蛋白運輸氧，還有催化功能
D．蛋白質變性是由于肽鍵斷裂造成的
2．下列關于人體中蛋白質功能的敘述，錯誤的是（ ）
A．人體細胞產生的抗體可發揮防御作用
B．肌細胞中的某些蛋白質參與肌肉收縮的過程
C．蛋白質結合Mg2＋形成的血紅蛋白參與O2的運輸
D．人體內的胰島素有調節機體生命活動的作用
3．如果一個氨基酸分子有兩個氨基，則這兩個氨基分別位于（ ）
A．中心碳原子和氨基上 B．羧基和中心碳原子上
C．氨基和R基上 D．中心碳原子和R基上
4．已知甲硫氨酸的R基是 CH2 CH2 S CH3，則甲硫氨酸的分子式是（ ）
A．C5H11O2NS B．C6H12O2NS C．C5H11OS D．C8H18O2NS2
5．下列不屬于蛋白質功能的是（ ）
A．將蛋白質消化分解為氨基酸 B．胰島素可以幫助人體抵御病菌和病毒
C．將氧氣運到全身各處的組織細胞 D．是構成細胞和生物體的結構物質
6．下列有關生物蛋白質的敘述，不正確的是（　　）
A．蛋白質單體中至少有一個—NH2（氨基）和一個—COOH（羧基）連接在同一個碳原子上
B．蛋白質中結構最簡單的氨基酸是甘氨酸，組氨酸是嬰兒的必需氨基酸
C．載體蛋白、血紅蛋白都具有運輸功能，血紅蛋白由C、H、O、N、Fe等元素組成
D．蛋白酶在強酸中變性的原因是該蛋白質的空間結構受到破壞，肽鍵被水解
7．下圖為某多肽物質分解反應示意圖，下列說法正確的是（ ）
A．該多肽物質是由 7 個氨基酸經過脫水縮合形成
B．圖示反應前后游離的氨基和羧基數目不變
C．產物為三肽和二肽
D．反應物中有 8 個肽鍵
8．下圖為腦啡肽的結構簡式，據圖分析下列敘述錯誤的是（　　）
A．腦啡肽是由5個氨基酸失去4分子的水形成的
B．該化合物中有1個羧基和1個氨基
C．腦啡肽分子是由4種氨基酸形成的
D．該化合物屬于四肽，因為含有4個肽鍵
9．如圖是由280個氨基酸組成的某蛋白質的結構圖，對其敘述正確的是（　　）
A．該蛋白質至少有兩個羧基
B．該蛋白質完全水解需要277個水分子
C．該蛋白質的功能由氨基酸的數量、種類、排列順序三方面決定
D．該蛋白質至少含280個氨基
10．由n個肽鍵、2條多肽鏈組成的蛋白質。若氨基酸的平均相對分子質量為a，則該蛋白質的相對分子質量為（ ）
A．(a-18)n-2a B．(a-18)n+2a C．an-18(n-2) D．an-18(n+2)
11.我國中科院上海生化所于1982年5月合成了一種具有鎮痛作用而又不會像嗎啡那樣使病人上癮的藥物——腦啡肽，下面是它的結構簡式。請根據此化合物的結構分析回答：
（1）該化合物有________個氨基和________個羧基。
（2）該化合物是由________個氨基酸失去________分子水而形成的，這樣的反應叫做________，該化合物叫________肽。在形成時，相對分子質量減少了________。
（3）腦啡肽水解后可產生________種氨基酸，造成氨基酸種類不同的原因是_______。
參考答案：
1．B 蛋白質主要由C、H、O、N四種元素組成，有的還含有S、Fe等元素，A錯誤；構成蛋白質的基本單位是氨基酸，B正確；血紅蛋白可運輸氧，具有運輸功能，沒有催化功能，C錯誤；蛋白質變性過程中肽鍵沒有斷裂，只是空間結構改變，D錯誤。
2．C 人體細胞產生的抗體可參與體液免疫過程中，與抗原特異性結合，從而發揮防御作用，A正確；肌肉具有收縮的功能，肌細胞中的某些蛋白質參與肌肉收縮的過程，B正確；
C、蛋白質結合Fe2+形成的血紅蛋白參與O2運輸，C錯誤；人體內的胰島素可降低人體血糖濃度的作用，D正確。
3．D 由組成蛋白質的氨基酸的結構特點可知，組成蛋白質的氨基酸的結構通式是： ，因此如果一個氨基酸分子的結構中有兩個氨基，那么這兩個氨基分別位于中心碳原子和R基上，D正確。
4．A 由氨基酸的結構通式可知，結構通式中各原子數是-C2H4O2N，連上R基 CH2 CH2 S CH3，可推出甲硫氨酸的分子式是C5H11O2NS，A正確。
5．B 蛋白酶將蛋白質消化分解為氨基酸，蛋白酶的化學本質是蛋白質，A不符合題意；胰島素是激素，能降血糖，對人體起調節作用，而不是幫助人體抵御病菌和病毒，B符合題意；氧和血紅蛋白結合成氧合血紅蛋白，通過血液循環輸送到全身各處的組織細胞，血紅蛋白是蛋白質，C不符合題意；有的蛋白質是構成細胞和生物體的結構物質，例如蠶絲蛋白，D不符合題意。
6．D 組成蛋白質的單體是氨基酸，每個氨基酸至少有一個氨基和一個羧基，且連接在同一個碳原子上，A正確；甘氨酸的R基是-H，分子量最小，是結構最簡單的氨基酸，組氨酸是嬰兒的必需氨基酸，B正確；載體蛋白和血紅蛋白都具有運輸功能，組成血紅蛋白的組成元素有C、H、O、N、S、Fe等，C正確；蛋白酶的化學本質是蛋白質，蛋白質在強酸中空間結構受到破壞，但是肽鍵沒有被水解，D錯誤。
7．A 圖示多肽鏈含有7個氨基酸，經過脫水縮合脫去6分子水形成該肽鏈，A正確；每條肽鏈至少含有一個游離的氨基和一個游離的羧基，該反應前后游離的氨基和羧基數目發生改變，反應前至少為一個氨基一個羧基，反應后至少為兩個氨基、兩個羧基，B錯誤；圖中反應產物為四肽和三肽，C錯誤；反應物為七肽，含有6個肽鍵，D錯誤。
8．D 腦啡肽中有4個肽鍵，是由5個氨基酸失去4分子的水形成的 ，A正確；該化合物中R基中沒有羧基和氨基，只有肽鏈兩側分別有1個羧基和1個氨基，B正確；組成腦啡肽分子的5個氨基酸分子中有兩個氨基酸的R基都是-H，則腦啡肽分子是由4種氨基酸形成的，C正確；該化合物是由5個氨基酸分子脫水縮合形成的五肽，含有4個肽鍵，D錯誤。
9．A 由圖可知，該蛋白質有兩條肽鏈和1個環狀肽，一條肽鏈至少含有一個氨基和一個羧基，環狀多肽至少含有0個氨基和0個羧基，所以該蛋白質至少有兩個羧基，A正確；
B、該蛋白質形成過程中失去水分子數為280-2=278，所以蛋白質完全水解需要278個水分子，B錯誤；該蛋白質的功能由氨基酸的數量、種類、排列順序以及肽鏈盤曲折疊形成的空間結構等決定的，C錯誤；由圖可知，該蛋白質有兩條肽鏈和1個環狀肽，一條肽鏈至少含有一個氨基和一個羧基，環狀多肽至少含有0個氨基和0個羧基，所以該蛋白質至少有兩個氨基，D錯誤。
10．B 蛋白質相對分子質量=氨基酸平均相對分子質量×氨基酸數量-失去水分子數×水的相對分子質量，所以該蛋白質的相對分子質量為（n+2）×a-n×18=（a-18）n+2a，B正確，ACD錯誤。
11.【答案】（1） 1 1 （2） 5 4 脫水縮合 五 72
（3） 4 R基不同
【解析】分析題圖：圖示為腦啡肽的結構簡式，該化合物由5個氨基酸脫水縮合形成，這5個氨基酸的R基團依次為-CH2-C6H5-OH、-H、-H、-CH2-C6H5、-CH2-CH（CH3）2。（1）
分析題圖中的腦啡肽是多肽類物質，該化合物中含有一個氨基（-NH2）和一個羧基（-COOH）。
（2）分析題圖可知，該化合物有4個肽鍵，因此該化合物含有五個氨基酸，該化合物是由5個氨基酸失去4分子水而形成的，氨基酸形成多肽鏈的過程叫脫水縮合反應，由5個氨基酸分子脫水縮合形成的化合物稱為五肽。在脫水縮合過程中失去了4分子水，因此形成該化合物時，相對分子質量減少4×18=72。（3）分析題圖可知，該化合物中含有5個R基，但只有4種，因此該化合物由4種氨基酸構成，氨基酸的種類不同的原因是氨基酸的側鏈基團（R基）不同。

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