2024-2025學年高一生物必修第一冊（人教版）課件 第2章 組成細胞的分子 第4節(jié) 第1課時 蛋白質(zhì)的功能及其結(jié)構(gòu)單位

第4節(jié)蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔者第1課時蛋白質(zhì)的功能及其結(jié)構(gòu)單位學有目標——課標要求必明記在平時——核心語句必背1.闡明蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔者，認同蛋白質(zhì)與人體營養(yǎng)、健康等關(guān)系密切。2.歸納概括氨基酸的結(jié)構(gòu)通式和特點，闡明氨基酸是蛋白質(zhì)的基本組成單位。1.蛋白質(zhì)是以氨基酸為基本單位的生物大分子。2.蛋白質(zhì)是細胞的基本組成成分，具有參與組成細胞結(jié)構(gòu)、催化、運輸、信息傳遞、免疫等重要功能。蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔者。【主干知識梳理】一、蛋白質(zhì)的功能1.一切生命活動離不開蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)是生命活動的主要_______。2.蛋白質(zhì)功能舉例：功能舉例構(gòu)成_____________羽毛、肌肉、蛛絲、頭發(fā)等_____作用絕大多數(shù)的酶運輸作用_________(能運輸氧氣)________作用胰島素等蛋白質(zhì)類激素免疫作用_____(可抵御抗原的侵害)承擔者細胞和生物體催化血紅蛋白信息傳遞抗體二、氨基酸的結(jié)構(gòu)特點及其種類1．氨基酸的結(jié)構(gòu)(1)結(jié)構(gòu)通式：_______________。(2)結(jié)構(gòu)特點：①數(shù)量上：至少含有一個_____________和一個______________。②位置上：都有一個氨基和一個羧基連在______________上。氨基(—NH2)羧基(—COOH)同一個碳原子2．種類(1)分類依據(jù)：能否在人體內(nèi)_____。合成外界環(huán)境中獲取8人體細胞能夠合成【教材微點發(fā)掘】結(jié)合下圖和氨基酸的結(jié)構(gòu)示意圖回答有關(guān)問題：(1)寫出圖中序號代表的結(jié)構(gòu)名稱：①_____；

②④____；

③______。(2)比較圖中幾種氨基酸，寫出氨基酸分子的結(jié)構(gòu)通式：_______________。(3)各種氨基酸共有的元素是_____________，其中半胱氨酸還含有S元素。(4)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(zhì)的氨基酸至少含有_____________________________________。(5)從位置上看組成蛋白質(zhì)的氨基酸都有一個氨基(—NH2)和一個羧基

(—COOH)連接在_____________上。氨基R基羧基C、H、O、N一個氨基(—NH2)和一個羧基(—COOH)同一個碳原子教材問題提示思考·討論(教材第29頁)氨基酸的結(jié)構(gòu)特點1．每種氨基酸至少都含有一個氨基和一個羧基，并且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上。2．“氨基酸”代表了氨基酸分子結(jié)構(gòu)中的主要部分——氨基和羧基。新知探究(一)蛋白質(zhì)的功能【拓展·深化】蛋白質(zhì)功能(1)蛋白質(zhì)包括結(jié)構(gòu)蛋白和功能蛋白。結(jié)構(gòu)蛋白是構(gòu)成細胞和生物體的主要物質(zhì)；功能蛋白有免疫、運輸、信息傳遞、催化等功能。(2)蛋白質(zhì)能調(diào)節(jié)人體的滲透壓，在某些時候也能被分解，為生命活動提供能量。(3)不同生物之間同類蛋白質(zhì)也有區(qū)別，可以作為鑒定生物間親緣關(guān)系遠近的依據(jù)?！镜漕}·例析】[典例]

科學家在分子水平上發(fā)現(xiàn)了“生命時鐘的振蕩器”。“生命時鐘的振蕩器”是一種蛋白質(zhì)，它的濃度在生物體內(nèi)有規(guī)律地變化以適應(yīng)地球的自轉(zhuǎn)和晝夜更替。下列有關(guān)蛋白質(zhì)的敘述，錯誤的是(

)A．在活細胞中，蛋白質(zhì)是含量最多的化合物B．蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔者C．蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)多樣性決定其功能多樣性D．蛋白質(zhì)具有催化、運輸、調(diào)控等功能[答案]

A[解析]

在活細胞中，蛋白質(zhì)是含量最多的有機化合物，A錯誤；蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔者，B正確；蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)多樣性決定其功能多樣性，C正確；蛋白質(zhì)具有催化、運輸、調(diào)控等多種功能，D正確。[延伸思考]營養(yǎng)不良會出現(xiàn)貧血和免疫力下降等現(xiàn)象，試從蛋白質(zhì)的功能角度分析原因。提示：蛋白質(zhì)攝入不足導(dǎo)致營養(yǎng)不良，影響血紅蛋白和抗體的合成。血紅蛋白具有運輸O2的功能，抗體具有免疫功能?！緫?yīng)用·體驗】1．下列不屬于動物體內(nèi)蛋白質(zhì)功能的是(

)A．構(gòu)成毛發(fā)的主要成分

B．催化細胞內(nèi)化學反應(yīng)的酶C．供給細胞代謝的主要能源物質(zhì)

D．細胞吸收物質(zhì)的載體答案：C

解析：蛋白質(zhì)是構(gòu)成細胞和生物體的重要物質(zhì)，如結(jié)構(gòu)蛋白是構(gòu)成毛發(fā)的主要成分；部分蛋白質(zhì)具有催化功能，如大多數(shù)酶；細胞代謝的主要能源物質(zhì)是糖類，不是蛋白質(zhì)；部分蛋白質(zhì)是細胞吸收物質(zhì)的載體，如載體蛋白。2．蛋白質(zhì)是生命活動的體現(xiàn)者，但在正常生理活動中它不能作為細胞的(

)A．重要結(jié)構(gòu)物質(zhì) B．重要調(diào)節(jié)物質(zhì)C．主要能源物質(zhì) D．機體免疫物質(zhì)答案：C

解析：主要的能源物質(zhì)是糖類而不是蛋白質(zhì)。新知探究(二)組成蛋白質(zhì)的氨基酸【探究·深化】[情境質(zhì)疑]下列有機酸，哪些屬于組成蛋白質(zhì)的氨基酸？請判斷，并說明理由。(1)

判斷：____

(填“是”或“不是”)理由：___________________________________是—NH2和—COOH連在同一個碳原子上(2)

判斷：_____

(填“是”或“不是”)理由：____________________________________(3)

判斷：____

(填“是”或“不是”)理由：___________不是—NH2和—COOH沒連在同一個碳原子上不是沒有—NH2[重難點撥]1．形象記憶氨基酸結(jié)構(gòu)通式2．氨基酸分子的判斷(1)兩個判斷標準：①一個數(shù)目標準：至少含有一個氨基(—NH2)和一個羧基(—COOH)。②一個位置標準：都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上，且這個碳原子上還連接一個氫原子(—H)和一個R基。(2)一個決定關(guān)鍵：R基。①決定氨基酸的種類和理化性質(zhì)。②決定氨基酸中所含有氨基和羧基的數(shù)目：除了連接在同一碳原子上的氨基和羧基外，其他的氨基和羧基一定位于R基中。③決定氨基酸的組成元素：氨基酸結(jié)構(gòu)通式中含有C、H、O、N四種元素，若含有其他元素則一定位于R基中?！镜漕}·例析】[典例1]在構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸中，酪氨酸是幾乎不溶于水的，而精氨酸卻易溶于水，這種差異的產(chǎn)生取決于(

)A．兩者的R基組成不同 B．酪氨酸的氨基多C．兩者的結(jié)構(gòu)完全不同

D．精氨酸的羧基多[答案]

A[解析]

從氨基酸的結(jié)構(gòu)通式可以看出，R基的不同導(dǎo)致了氨基酸結(jié)構(gòu)和功能的不同。[典例2]下列哪項不是構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸(

)[答案]

B[解析]

每種氨基酸分子至少都含有一個氨基和一個羧基，并且連接在同一個碳原子上。這個碳原子還連接一個氫原子和一個側(cè)鏈基團(R基)，各種氨基酸的不同就在于R基的不同。方法規(guī)律“兩看法”判斷組成蛋白質(zhì)的氨基酸【應(yīng)用·體驗】1．如果一個氨基酸分子中含有兩個氨基，其中一個氨基與羧基連在同一個碳原子上，那么，另一個氨基的位置是(

)A．與氨基端相連 B．與羧基端相連C．和氫相連

D．在R基上答案：D

解析：連在氨基酸中心碳原子上的有一個氨基、一個羧基和一個氫原子，另一個側(cè)鏈基團用R表示，顯然另一個氨基只能在R基上。2．亮氨酸的分子式是C6H13O2N，其R基為(

)A．—C4H9

B．—C5H9C．—C6H13

D．—C4H8答案：A

解析：由氨基酸結(jié)構(gòu)通式可知，氨基酸的分子式可表示為C2H4O2NR，由題干知亮氨酸的分子式是C6H13O2N，故亮氨酸的R基為—C4H9?？茖W視野——硒與硒代半胱氨酸硒是人體必需的微量元素，有抗氧化的作用。硒的抗氧化作用可阻斷活性氧和自由基的致病作用，從而起到防病作用。食物中含硒量高和血硒水平較高地區(qū)的人群，乳腺癌、結(jié)腸癌、前列腺癌以及白血病等的患病率很低。硒代半胱氨酸(Sec)是人類發(fā)現(xiàn)的第21種氨基酸，存在于少數(shù)一些酶中，如谷胱甘肽過氧化酶、甘氨酸還原酶和一些氫化酶等。硒半胱氨酸的結(jié)構(gòu)和半胱氨酸類似，只是其中的硫原子被硒取代。包含硒代半胱氨酸殘基的蛋白都稱為硒蛋白。【素養(yǎng)評價】1．研究表明缺硒可導(dǎo)致克山病?？松讲∈且环N地方性心肌病，急重癥病人可發(fā)生猝死。營養(yǎng)學和流行病學界專家認為，成人每天硒的攝取量在40～100μg就可滿足人體需要。根據(jù)資料，下列解釋錯誤的是(

)A．硒是人體必需的化學元素B．硒在人體生長發(fā)育過程中的作用不可替代C．硒的作用重大，只要有了硒，人體就能正常生長發(fā)育D．硒是人體必需的微量元素答案：C

解析：人體生長發(fā)育需要各種大量元素和微量元素，而不是只要有了硒，人體就能正常生長發(fā)育。

2．(2024·成都期中)科學家相繼發(fā)現(xiàn)了兩種直接參與蛋白質(zhì)合成的氨基酸——帶負電荷的硒代半胱氨酸和帶正電荷的吡咯賴氨酸；硒代半胱氨酸存在于人體中，吡咯賴氨酸只存在于甲烷菌中。下列關(guān)于氨基酸的敘述，錯誤的是(

)A．硒代半胱氨酸的硒元素位于氨基酸的R基上B．硒代半胱氨酸和吡咯賴氨酸都是人體的必需氨基酸C．吡咯賴氨酸的R基的分子式為C10H17N2O，則它的分子式是C12H21N3O3D．硒代半胱氨酸和吡咯賴氨酸帶電性質(zhì)的差異是由于二者的R基不同造成的答案：B

解析：氨基酸的種類和性質(zhì)由R基決定，氨基酸的特殊元素都在R基上，故硒代半胱氨酸的硒元素位于氨基酸的R基上，A正確；人體的必需氨基酸是指在人體內(nèi)不能合成或轉(zhuǎn)化的氨基酸，硒代