2023學(xué)年完整公開課版第4節(jié)蛋白質(zhì)

第2章組成細(xì)胞的分子第4節(jié)蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者1說明氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其種類。2描述氨基酸脫水縮合形成蛋白質(zhì)的過程。3闡明蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)及其多樣性。4概述蛋白質(zhì)的主要功能。素養(yǎng)要求1生命觀念：認(rèn)同蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者，形成結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)。2科學(xué)思維：通過推導(dǎo)氨基酸的結(jié)構(gòu)、脫水縮合過程，培養(yǎng)歸納與推理的能力。課標(biāo)要求內(nèi)容索引一、蛋白質(zhì)的主要功能二、蛋白質(zhì)的基本組成單位——氨基酸隨堂演練知識(shí)落實(shí)三、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性01一、蛋白質(zhì)的主要功能DANBAIHIDEHUYAOGONGNENG1蛋白質(zhì)是目前已知的的分子。細(xì)胞核中的遺傳信息，往往要才能起作用?；A(chǔ)梳理·夯實(shí)教材基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)最復(fù)雜、功能最強(qiáng)大表達(dá)成蛋白質(zhì)2主要功能及舉例類別功能舉例結(jié)構(gòu)蛋白許多蛋白質(zhì)是_________________

的重要物質(zhì)肌動(dòng)蛋白、肌球蛋白等功能蛋白_________對(duì)細(xì)胞和生物體的生命活動(dòng)有重要的調(diào)節(jié)作用胰島素、生長激素等_________催化細(xì)胞內(nèi)的多種化學(xué)反應(yīng)大多數(shù)酶等運(yùn)輸作用有些蛋白質(zhì)具有運(yùn)輸?shù)墓δ?/p>

等免疫作用能抵御侵入人體或高等動(dòng)物體內(nèi)的抗原物質(zhì)

等構(gòu)成細(xì)胞和生物體結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)作用催化作用血紅蛋白抗體拓展提升酶、激素、抗體與蛋白質(zhì)的關(guān)系1并非所有酶的本質(zhì)都是蛋白質(zhì)，只是大多數(shù)酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)。2并非所有激素的本質(zhì)都是蛋白質(zhì)，如性激素的本質(zhì)不是蛋白質(zhì)，而是固醇。3抗體的本質(zhì)都是蛋白質(zhì)。1蛋白質(zhì)具有催化、免疫、遺傳、調(diào)節(jié)等各種功能2血液中O2的運(yùn)輸不能體現(xiàn)蛋白質(zhì)的功能3抗體抵抗病毒的入侵體現(xiàn)蛋白質(zhì)的調(diào)節(jié)功能正誤判斷·矯正易混易錯(cuò)×××1為什么說蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者？提示蛋白質(zhì)是細(xì)胞的基本組成成分，具有參與組成細(xì)胞結(jié)構(gòu)、催化、運(yùn)輸、信息傳遞、防御等重要功能；人體內(nèi)有數(shù)萬種不同的蛋白質(zhì)，能夠承擔(dān)多種多樣的功能，細(xì)胞的各項(xiàng)生命活動(dòng)都離不開蛋白質(zhì)。2你能夠說出多少種富含蛋白質(zhì)的食品？提示富含蛋白質(zhì)的食品有大豆制品，如豆?jié){、豆腐、腐竹；奶類制品，如奶粉、酸奶、純牛奶；還有肉、蛋類食品，如烤肉、肉腸、雞蛋等。深化探究·解決問題疑難02二、蛋白質(zhì)的基本組成單位——氨基酸DANBAIHIDEJIBENUCHENGDANWEIANJISUAN1氨基酸的種類組成蛋白質(zhì)的氨基酸有種，其中8種是人體細(xì)胞不能合成的，稱為氨基酸，這些氨基酸必須從外界環(huán)境中獲?。涣硗?，種氨基酸是人體細(xì)胞能夠合成的，稱為氨基酸?；A(chǔ)梳理·夯實(shí)教材基礎(chǔ)21必需12非必需巧記8種必需氨基酸甲甲硫氨酸來賴氨酸寫纈氨酸一異亮氨酸本苯丙氨酸亮亮氨酸色色氨酸書蘇氨酸。2氨基酸的元素組成及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1組成氨基酸的共有元素是，有的氨基酸含有等元素。2氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：觀察教材中四種氨基酸的化學(xué)結(jié)構(gòu)式，可以發(fā)現(xiàn)：①每種氨基酸分子至少含有一個(gè)—NH2和一個(gè)—COOH。②每種氨基酸分子中都有一個(gè)和一個(gè)連接在同一個(gè)碳原子上，該碳原子還連接一個(gè)和一個(gè)側(cè)鏈基團(tuán)，這個(gè)側(cè)鏈基團(tuán)用表示。各種氨基酸的區(qū)別在于基的不同。③寫出氨基酸的結(jié)構(gòu)通式：。C、H、O、NS氨基羧基氨基羧基氫原子RR特別提醒1類比推理法理解氨基酸的結(jié)構(gòu)1類比：把氨基酸分子比喻成人，兩只手分別代表氨基和羧基，兩條腿代表氫，頭代表R基，軀干代表中心碳原子。2圖示2氨基、羧基、R基的書寫1正確的格式：—NH2、—COOH、—R千萬不要忘記在原子團(tuán)前面加“—”。2避免兩種錯(cuò)誤格式①寫成NH2、COOH、R。②寫成NH3、—NH3、HCOOH等。3結(jié)構(gòu)通式及氨基和羧基不同表達(dá)形式的辨別1蛋白質(zhì)的組成元素只有C、H、O、N2只要含有一個(gè)氨基、一個(gè)羧基的化合物均是生物體內(nèi)的氨基酸3氨基酸分子的氨基和羧基都連在同一個(gè)碳原子上4酪氨酸和精氨酸理化性質(zhì)不同的原因是R基不同正誤判斷·矯正易混易錯(cuò)×××√觀察下列四種氨基酸的結(jié)構(gòu)，探究以下問題：學(xué)以致用·鏈接典例拓展1構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸共有的部分是______________________________________，這四種氨基酸分子不同的R基分別是：_____________________________________。提示—CH3、—CH2—SH、—CH24—NH2、—CH2—COOH2“氨基酸”這一名詞與其分子結(jié)構(gòu)有對(duì)應(yīng)關(guān)系嗎？提示“氨基酸”代表了其分子結(jié)構(gòu)中的主要部分，即氨基和羧基。3組成蛋白質(zhì)的氨基酸分子中都只含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基嗎？如何解釋“至少”？提示大多數(shù)氨基酸分子只含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基，而且都連接在同一個(gè)碳原子上，部分氨基酸分子中含有兩個(gè)氨基、一個(gè)羧基或者兩個(gè)羧基、一個(gè)氨基，多出來的氨基或羧基屬于R基。“至少”是指組成蛋白質(zhì)的氨基酸分子中至少含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基且連接在同一個(gè)碳原子上。03三、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性DANBAIHIDEJIEGOUJIQIDUOYANGING1脫水縮合一個(gè)氨基酸分子的羧基—COOH和另一個(gè)氨基酸分子的氨基—NH2相連接，同時(shí)脫去一分子的水。基礎(chǔ)梳理·夯實(shí)教材基礎(chǔ)1這種結(jié)合方式稱為脫水縮合，兩個(gè)氨基酸分子經(jīng)該過程形成的產(chǎn)物是和水。2產(chǎn)物中虛線框內(nèi)的化學(xué)鍵名稱是。注：①肽鍵有三種表示形式：—CO—NH—、—NH—CO—、，但不能忽略其中的“—”。②H2O中H的；H2O中O來源于羧基。二肽肽鍵2蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次1蛋白質(zhì)的形成過程：氨基酸→二肽→三肽→…→多肽→盤曲、折疊→具有一定的蛋白質(zhì)。2許多蛋白質(zhì)分子都含有條肽鏈，它們通過一定的化學(xué)鍵如相互結(jié)合在一起，同時(shí)，由于氨基酸之間能夠形成鍵，使得肽鏈能盤曲折疊，因此，肽鏈不呈直線，也不在同一上，而是形成更為復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。多肽鏈空間結(jié)構(gòu)兩條或多二硫鍵平面氫空間3蛋白質(zhì)種類多樣性的原因在細(xì)胞中，氨基酸的成千上萬，氨基酸形成肽鏈時(shí)，其千變?nèi)f化，肽鏈的千差萬別，因此，蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)極其多樣。數(shù)目排列順序盤曲、折疊方式及其形成的空間結(jié)構(gòu)1氨基酸脫水縮合形成的水中的氫一個(gè)來自氨基，一個(gè)來自羧基2人體內(nèi)含有多種多樣的蛋白質(zhì)，每種蛋白質(zhì)都具有一定的空間結(jié)構(gòu)3蛋白質(zhì)的合成過程中產(chǎn)生水，水解過程不需要水4蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的改變可以使其功能發(fā)生變化正誤判斷·矯正易混易錯(cuò)√×√√1如何區(qū)分氨基酸脫水縮合反應(yīng)和蛋白質(zhì)水解反應(yīng)？食物蛋白被消化吸收后進(jìn)入人體細(xì)胞變成人體蛋白，食物中的蛋白與人體蛋白結(jié)構(gòu)一樣嗎？提示氨基酸脫水縮合形成多肽與蛋白質(zhì)水解生成氨基酸是兩個(gè)相反的過程：脫水縮合形成肽鍵；蛋白質(zhì)水解反應(yīng)破壞肽鍵，H2O中的—OH參與羧基形成，另一個(gè)—H參與氨基形成；脫水縮合時(shí)脫掉多少個(gè)水分子，水解時(shí)也需要相同數(shù)目的水分子。人體蛋白與食物蛋白結(jié)構(gòu)不一樣，食物中的蛋白質(zhì)被消化分解成氨基酸，進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的氨基酸按照人體的遺傳信息合成具有特定的排列順序的多肽進(jìn)而形成具有特定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)分子。深化探究·解決問題疑難2蛋白質(zhì)分子是具有特定空間結(jié)構(gòu)的多肽化合物，那么多肽是蛋白質(zhì)嗎？提示多肽不是蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)是多肽鏈經(jīng)過盤曲、折疊等形成的具有一定空間結(jié)構(gòu)的分子，具有生物活性；多肽與蛋白質(zhì)最重要的區(qū)別是多肽無空間結(jié)構(gòu)，往往無生物活性。3谷胱甘肽是由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸三個(gè)分子通過縮合反應(yīng)形成的三肽化合物，從三種氨基酸排列順序的角度分析，可形成______種不同的三肽。提示64每種蛋白質(zhì)分子都有與它所承擔(dān)功能相適應(yīng)的獨(dú)特結(jié)構(gòu)，請(qǐng)舉例說明蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)改變的結(jié)果如何。提示如果氨基酸的序列改變或蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)改變，就會(huì)影響其功能，如：人正常血紅蛋白的空間結(jié)構(gòu)呈球狀，正常紅細(xì)胞呈兩面凹的圓盤狀，如果血紅蛋白某一處的谷氨酸被纈氨酸取代，就可能形成異常的血紅蛋白，呈纖維狀，由它參與組成的紅細(xì)胞就會(huì)扭曲成鐮刀狀；運(yùn)輸氧氣的能力降低。再如：雞蛋、肉類經(jīng)煮熟后再吃容易被消化，原因是高溫使蛋白質(zhì)分子的空間結(jié)構(gòu)變得伸展、松散，容易被蛋白酶水解。補(bǔ)充材料蛋白質(zhì)的變性高溫、過酸、過堿或在重金屬離子的作用下，蛋白質(zhì)分子的空間結(jié)構(gòu)變得伸展、松散，失去活性。變性屬于化學(xué)變化。學(xué)習(xí)小結(jié)04隨堂演練知識(shí)落實(shí)SUITANGYANLIANHISHILUOSHI1下列關(guān)于生物體內(nèi)氨基酸的敘述，正確的是A氨基酸是蛋白質(zhì)分子的基本單位，只由氨基和羧基組成B組成蛋白質(zhì)的氨基酸共有的結(jié)構(gòu)是、H、O、N四種元素D組成人體的氨基酸都能在人體內(nèi)合成12345√62形成蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的層次，從小到大依次是①氨基酸②C、H、O、N等元素③氨基酸脫水縮合④多肽鏈盤曲、折疊⑤多肽⑥蛋白質(zhì)A②→①→③→④→⑤→⑥ B②→①→③→⑤→④→⑥C②→①→⑥→⑤→③→④ D①→②→③→⑤→④→⑥12345解析蛋白質(zhì)的基本組成單位是氨基酸，氨基酸由C、H、O、N等元素組成；氨基酸經(jīng)過脫水縮合形成多肽；多肽鏈盤曲、折疊形成一定的空間結(jié)構(gòu)，構(gòu)成蛋白質(zhì)。所以形成蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)層次，從小到大依次是②→①→③→⑤→④→⑥。6√3下列有關(guān)如圖所示多肽的敘述中，正確的是123456A該化合物叫三肽 B有游離的氨基和羧基各1個(gè)基D形成過程中失去了3分子水√解析圖中多肽有三個(gè)肽鍵—CO—NH—，由4個(gè)氨基酸組成，稱為四肽，A項(xiàng)錯(cuò)誤；由于該化合物中R基上也含有一個(gè)羧基，因此該多肽有兩個(gè)游離的羧基和一個(gè)游離的氨基，B項(xiàng)錯(cuò)誤；圖中氨基酸的R基分別為—CH2—CH2—COOH、—CH3、—CH2SH、—CH3，即有3種不同的R基，C項(xiàng)錯(cuò)誤；四個(gè)氨基酸脫水縮合過程中要失去3分子的水，D項(xiàng)正確。1234564下面關(guān)于蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)與功能的敘述，錯(cuò)誤的是A不同蛋白質(zhì)含有的氨基酸數(shù)目不盡相同B有些結(jié)構(gòu)不同的蛋白質(zhì)具有相似的功能C組成蛋白質(zhì)的氨基酸可按不同的排列順序脫水縮合D組成蛋白質(zhì)的氨基酸之間可按不同的方式脫水縮合12345√6解析組成蛋白質(zhì)的氨基酸之間都是按形成肽鍵的方式脫水縮合的。5下列敘述中，能高度概括出蛋白質(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(dòng)的主要承擔(dān)者C收縮、運(yùn)輸、免疫等功能活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)D調(diào)節(jié)細(xì)胞和生物體的重要物質(zhì)12345√6解析蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣，在細(xì)胞中承擔(dān)的功能多樣，如催化、運(yùn)輸、調(diào)節(jié)、免疫、構(gòu)成細(xì)胞等，因此是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者。6肉毒梭菌產(chǎn)生的肉毒類毒素是一種致病性極高的神經(jīng)麻痹毒素，該毒素是由兩條肽鏈盤曲折疊而成的一種生物大分子。下面是肉毒類毒素的局部結(jié)構(gòu)簡式，請(qǐng)據(jù)此回答：1上圖所示的片段中，共有____個(gè)肽鍵，____種氨基酸組成；從左向右數(shù)，第三個(gè)氨基酸不同于其他氨基酸的基團(tuán)是________填化學(xué)式。解析據(jù)試題分析可知，題圖部分含5種R基，即有5種氨基酸，所以肽鍵數(shù)＝5－1＝4個(gè)；這5個(gè)氨基酸的R基依次是—CH2—C6H4OH、—H、—CH3、—CH2—C6H5、—CH2—CHCH32；第三個(gè)氨基酸不同于其他氨基酸的基團(tuán)是R基—CH3。12345645—CH32肉毒類毒素是在細(xì)胞中由氨基酸經(jīng)過____________過程形成的；一分子肉毒類毒素至少含有_____個(gè)氨基。123456解析肉毒類毒素的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，是由氨基酸經(jīng)