《2018-2019學(xué)年高中生物 第2章 組成細(xì)胞的分子 第2節(jié) 生命活動的主要承擔(dān)者—蛋白質(zhì)課件 新人教版必修1.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2018-2019學(xué)年高中生物 第2章 組成細(xì)胞的分子 第2節(jié) 生命活動的主要承擔(dān)者—蛋白質(zhì)課件 新人教版必修1.ppt（42頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第2節(jié)生命活動的主要承擔(dān)者蛋白質(zhì),教師參考 新課導(dǎo)入 導(dǎo)入1:通過上節(jié)課的學(xué)習(xí),我們知道在構(gòu)成細(xì)胞的有機化合物中含量最多的是蛋白質(zhì),大約占細(xì)胞干重的50%以上,那么它的基本組成單位是什么呢?在生命活動中承擔(dān)什么作用呢?這將是本節(jié)課學(xué)習(xí)的內(nèi)容。 導(dǎo)入2:你可聽說過“大頭娃娃”事件?本來出生健康的孩子,在喂養(yǎng)期間,四肢開始變得短小,身體瘦弱,尤其是嬰兒的腦袋顯得偏大。人們把這些孩子稱為“大頭娃娃”。調(diào)查發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)這一事件的原因是嬰兒天天吃的奶粉里蛋白質(zhì)含量極低導(dǎo)致的。那么你知道蛋白質(zhì)在生命活動中的主要作用有哪些?這節(jié)課將學(xué)習(xí)蛋白質(zhì)的相關(guān)知識。,【教學(xué)目標(biāo)】 1.通過觀察幾種氨基酸的結(jié)構(gòu),運用歸納與概

2、括的方法,讓學(xué)生總結(jié)出氨基酸的結(jié)構(gòu)特點,寫出氨基酸的結(jié)構(gòu)通式。科學(xué)思維 2.利用“氨基酸形成蛋白質(zhì)的示意圖”,運用歸納與概括的方法,讓學(xué)生明確氨基酸和蛋白質(zhì)的關(guān)系以及蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的原因,形成“氨基酸是組成蛋白質(zhì)的基本單位”的自然觀。生命觀念、科學(xué)思維 3.引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材中蛋白質(zhì)主要功能的示例,讓學(xué)生結(jié)合自身的生命活動,運用歸納與概括的方法,總結(jié)出蛋白質(zhì)的多種多樣的功能,形成“一切生命活動離不開蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者”的自然觀。生命觀念、科學(xué)思維 4.引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材中的科學(xué)史話和科學(xué)前沿內(nèi)容,滲透情感教育,讓學(xué)生提升社會擔(dān)當(dāng)意識。社會責(zé)任,形成學(xué)科核心素養(yǎng),凝練素養(yǎng),自主學(xué)

3、習(xí),圖說教材,自主學(xué)習(xí) 讀教材學(xué)基礎(chǔ),一、氨基酸的結(jié)構(gòu)及其種類 請仔細(xì)閱讀教材第2021頁“氨基酸及其種類”,完成下面的問題。,,,,2.結(jié)構(gòu) (1)結(jié)構(gòu)通式: 。 (2)結(jié)構(gòu)特點 數(shù)量關(guān)系:每種氨基酸分子中至少都有一個 和一個 。 位置關(guān)系:都有一個氨基和一個羧基連接在 上。 差異性:各種氨基酸之間的區(qū)別在于 的不同。 思考 玉米中含有豐富的谷氨酸,谷氨酸的分子中含有兩個羧基 (COOH),請思考它們在分子結(jié)構(gòu)中的位置如何? 提示:其中一個羧基和一個氨基連在同一個碳原子上,另一個羧基在R基上。,氨基,羧基,同一個碳原子,R基,二、

4、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性 請仔細(xì)閱讀教材第2123頁“蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性”,完成下面的問題。 1.蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次 氨基酸,,,,,脫水縮合,鏈,空間結(jié)構(gòu),2.蛋白質(zhì)種類多樣性的原因 (1)氨基酸方面 (2)肽鏈方面:肽鏈的盤曲、折疊方式及其形成的 千差萬別。,,,,空間結(jié)構(gòu),判斷 (1)生物體內(nèi)組成蛋白質(zhì)的氨基酸中,不同的氨基酸之間的差異是由R基引起的。( ) (2)生物體內(nèi)組成蛋白質(zhì)的氨基酸中,有些氨基酸不能在人體細(xì)胞中合成。( ) (3)肽鏈的盤曲折疊被解開時,肽鏈特定功能并未發(fā)生改變。( ) (4)生物體的每一種蛋白質(zhì)都至少由20種氨基酸構(gòu)成。( ),,,,,三、

5、蛋白質(zhì)的功能 請仔細(xì)閱讀教材第2324頁“蛋白質(zhì)的功能”,完成下面的問題。 一切生命活動都離不開蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)是生命活動的主要 。蛋白質(zhì)主要功能如下:,承擔(dān)者,結(jié)構(gòu)蛋白,催化,運輸,信息傳遞,抗體,,選擇 1.下列生理活動與蛋白質(zhì)功能無關(guān)的是() A.氧氣在血液中的運輸 B.細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì) C.催化淀粉生成葡萄糖 D.構(gòu)成細(xì)胞和生物體的重要組成物質(zhì),B,2.下面列舉了不同種類的蛋白質(zhì)及其功能,錯誤的是() A.抗體免疫作用 B.胃蛋白酶調(diào)節(jié)作用 C.血紅蛋白運輸作用 D.唾液淀粉酶催化作用,B,凝練素養(yǎng) 解疑難提能力,主題一 氨基酸的結(jié)構(gòu)特點分析 教師參考 問題引領(lǐng): 1.一個氨

6、基酸由哪幾部分組成?各組成部分有何位置關(guān)系? 2.判斷構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸的依據(jù)有哪些?,,1.組成元素 組成蛋白質(zhì)的氨基酸都含有C、H、O、N四種元素,有的還含有S。 2.結(jié)構(gòu)通式圖解分析,3.結(jié)構(gòu)特點分析,【典例1】 如圖為組成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸分子的結(jié)構(gòu)通式,下列敘述正確的是() A.由于是可變的,所以構(gòu)成氨基酸分子的基本元素是不確定的 B.只要含有的化合物就是構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸 C.結(jié)構(gòu)中也可以有氨基或羧基 D.結(jié)構(gòu)并不是組成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸所必需的,,解析:組成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸分子的基本元素是C、H、O、N;每種氨基酸分子至少都含有一個氨基和一個羧基,且都有一個氨基和一個羧

7、基連接在同一個碳原子(中心碳原子)上,這個碳原子還連接一個氫和一個R基,氨基酸的不同在于R基的不同,R基上可以有氨基或羧基。 答案:C,方法透析 構(gòu)成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸判斷標(biāo)準(zhǔn) (1)“至少”有一個氨基和一個羧基。 (2)有一個氨基和一個羧基連在同一個碳原子上。,,備選例題 我們?nèi)粘Ｅ胝{(diào)中使用的味精主要成分是谷氨酸鈉,已知谷氨酸分子的R基為-C3H5O2,則一分子谷氨酸中含有的C、H、O、N原子數(shù)依次是( ) A.5、9、4、1B.4、8、5、1 C.5、8、4、1D.4、9、4、1 解析:氨基酸通式的分子式是C2H4O2NR,不同的氨基酸其R基不同,根據(jù)R基的組成可以寫出相應(yīng)的氨基酸的簡

8、式。由題意可知,谷氨酸的R基為-C3H5O2,代入C2H4O2NR中整理得谷氨酸的分子式是C5H9O4N。,A,D,,解析:A、B兩項中都是有羧基沒有氨基,C項中有羧基也有氨基,但二者不是連在同一個碳原子上,不是構(gòu)成生物體內(nèi)蛋白質(zhì)的氨基酸;D項中有羧基也有氨基并且連在同一個碳原子上,是組成蛋白質(zhì)的氨基酸,其R基是“HOOCCH2CH2”。,,B,主題二 氨基酸的脫水縮合過程及數(shù)量關(guān)系分析 教師參考 問題引領(lǐng): 1.你能寫出兩個氨基酸脫水縮合形成二肽的過程嗎? 2.脫水縮合過程中形成的肽鍵和失去的水分子存在怎樣的數(shù)量關(guān)系? 3.你能總結(jié)出肽鍵數(shù)與氨基酸數(shù)和肽鏈條數(shù)之間的數(shù)量關(guān)系嗎?,,1.氨基

9、酸脫水縮合中應(yīng)注意的幾個問題,2.蛋白質(zhì)合成過程中的數(shù)量關(guān)系分析 (1)氨基酸數(shù)、肽鏈數(shù)、肽鍵數(shù)和失去水分子數(shù)的關(guān)系 肽鍵數(shù)=失去水分子數(shù)=氨基酸數(shù)-肽鏈數(shù)。 (2)蛋白質(zhì)中游離氨基或羧基數(shù)的計算 至少含有的游離氨基或羧基數(shù)=肽鏈數(shù)。 游離氨基或羧基數(shù)目=肽鏈數(shù)+R基中含有的氨基或羧基數(shù)。,(3)蛋白質(zhì)中含有N、O、H、C原子數(shù)的計算 N原子數(shù)=肽鍵數(shù)+肽鏈數(shù)+R基上的N原子數(shù)=各氨基酸中N原子總數(shù)。 O原子數(shù)=肽鍵數(shù)+2肽鏈數(shù)+R基上的O原子數(shù)=各氨基酸中O原子總數(shù)-脫去水分子數(shù)。 H原子數(shù)=各氨基酸中H原子的總數(shù)-脫去水分子數(shù)2。 C原子數(shù)=氨基酸數(shù)2+R基上的C原子數(shù)。 (4)蛋白質(zhì)相對

10、分子質(zhì)量的計算(通常情況) 蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量=氨基酸數(shù)目氨基酸的平均相對分子質(zhì)量-脫去水分子數(shù)18。,【典例2】 根據(jù)下列化合物的結(jié)構(gòu),分析回答問題。 (1)該化合物中,表示,表示。 (2)該化合物由個氨基酸失去個水分子而形成,這種反應(yīng)叫做,該化合物水解時,需個水分子。 (3)該化合物中的氨基酸種類不同,是由決定的,其編號是 。,,(4)該化合物稱為,含個肽鍵,編號是。 解析:據(jù)圖分析可知,是氨基、是羧基。圖中表示3個肽鍵,說明該多肽鏈?zhǔn)怯?個氨基酸通過脫水縮合過程脫去3個水分子形成的。該化合物水解時,需3個水分子。根據(jù)氨基酸的結(jié)構(gòu)通式可知決定氨基酸種類的是R基團,圖中表示R基團的是。該化

11、合物是由4個氨基酸形成的四肽,含有3個肽鍵。 答案:(1)氨基羧基(2)43脫水縮合3 (3)R基團(4)四肽3,方法透析 解答肽鏈圖題目的一般方法 (1)找出肽鍵,以確定氨基酸的數(shù)量。 (2)找出R基以確定氨基酸的種類和數(shù)量。如果多肽鏈較長,要抓住“NCC”這一主線,排除其他化學(xué)符號的干擾,中間的C原子上所連的必為R基和H。注意同一肽鏈中可能有相同的R基,因此回答氨基酸種類時要考慮此種可能。,,備選例題 某蛋白質(zhì)由兩條環(huán)肽形成,并且兩條環(huán)肽之間有側(cè)鏈形成的肽鍵和二硫鍵連接,具體如圖所示,現(xiàn)已知該蛋白質(zhì)由m個氨基酸組成,那么形成該蛋白質(zhì)過程中相對分子質(zhì)量減少了( ) A.m18B.m18+2

12、 C.(m+2)18+2D.m18-2 解析:該蛋白質(zhì)由m個氨基酸形成,含有2條環(huán)狀肽鏈且2條環(huán)狀肽鏈間還有2個肽鍵,可知形成該蛋白質(zhì)時的脫水?dāng)?shù)=肽鍵總數(shù)=2條環(huán)狀肽上的肽鍵數(shù)+2條環(huán)狀肽鏈間的肽鍵數(shù)=(m+2)個,形成SS時,脫去的氫原子為2個,所以形成該蛋白質(zhì)過程中相對分子質(zhì)量減少(m+2)18+2。,C,方法透析 有關(guān)環(huán)狀肽的計算 肽鍵數(shù)=脫去水分子數(shù)=氨基酸數(shù)。環(huán)狀肽主鏈中無氨基和羧基,環(huán)狀肽中游離氨基、羧基數(shù)取決于構(gòu)成環(huán)狀肽氨基酸R基中的氨基、羧基的數(shù)目。,,【題組演練】 1.下面是三種氨基酸的結(jié)構(gòu)式,由這三種氨基酸按順序脫水縮合所形成的化合物中,含有氨基、羧基和肽鍵的數(shù)目依次是(

13、) A.1,1,2B.1,1,3C.1,2,2D.2,2,2 解析:三個氨基酸脫水縮合形成三肽化合物,失去兩個水分子,形成兩個肽鍵,在不考慮氨基酸中R基的情況下,三肽化合物有一個氨基和一個羧基,由于其中一個氨基酸的R基中含有一個羧基,故氨基、羧基和肽鍵的數(shù)目依次為1、2、2。,C,,2.一條由59個氨基酸形成的環(huán)狀多肽,其中有4個谷氨酸(R基為CH2CH2COOH),則該多肽( ) A.有58個肽鍵B.至多有56種氨基酸 C.至少有5個游離羧基D.可能沒有游離氨基 解析:在環(huán)狀多肽合成過程中,失去水分子數(shù)=肽鍵數(shù)=氨基酸數(shù),該環(huán)狀多肽有肽鍵59個;環(huán)狀多肽中,只有多肽內(nèi)部的R基中可能有游離的氨

14、基和游離的羧基,因為谷氨酸的R基上有游離的羧基,所以該多肽至少有4個游離羧基,可能沒有游離氨基;構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸最多只有20種。,D,,3.如圖是由n個氨基酸組成的某蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)圖,其中二硫鍵“SS”是蛋白質(zhì)中連接兩條肽鏈之間的一種化學(xué)鍵(SH+SHSS+2H),則下列說法正確的是( ) A.該蛋白質(zhì)至少含有n-2個氧原子 B.合成該蛋白質(zhì)時生成n-2個水分子 C.該蛋白質(zhì)至少含有n+2個羧基 D.該蛋白質(zhì)水解產(chǎn)物增加2n-4個氫原子 解析:圖中蛋白質(zhì)由2條肽鏈和一個環(huán)狀肽組成,則該蛋白質(zhì)含有n-2個肽鍵,至少含有n-2+2=n(個)氧原子;合成該蛋白質(zhì)時生成n-2個水分子;該蛋白質(zhì)至少含有

15、2個羧基;該蛋白質(zhì)水解時增加氫原子數(shù)為(n-2)2+22= 2n(個)。,B,生物界中的蛋白質(zhì)高達10101012種,20種氨基酸是如何形成種類繁多的蛋白質(zhì)的呢?下圖中“”或者“”代表不同的氨基酸,分析各圖代表的含義,歸納蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的原因。,圖說教材:蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的原因,(1)圖甲說明:氨基酸的種類不同,構(gòu)成的肽鏈不同。 (2)圖乙說明:氨基酸的數(shù)量不同,構(gòu)成的肽鏈不同。 (3)圖丙說明:氨基酸的排列順序不同,構(gòu)成的肽鏈不同。 (4)圖丁說明:肽鏈的數(shù)目和空間結(jié)構(gòu)不同,構(gòu)成的蛋白質(zhì)不同。,,【跟蹤訓(xùn)練】 關(guān)于蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)說法錯誤的是( ) A.不同蛋白質(zhì)含有的氨基酸數(shù)量不盡相同 B.

16、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)多樣性和氨基酸的種類、數(shù)量、排列順序和肽鏈的空間結(jié)構(gòu)有關(guān) C.組成蛋白質(zhì)的氨基酸之間可按不同的方式脫水縮合 D.高溫會使蛋白質(zhì)變性,因此煮熟的食物容易被人體消化 解析:不同蛋白質(zhì)含有的氨基酸數(shù)量可能不同;蛋白質(zhì)的多樣性與組成蛋白質(zhì)的氨基酸的數(shù)量、排序、種類以及多肽鏈的空間結(jié)構(gòu)有關(guān);組成蛋白質(zhì)的氨基酸之間的連接方式相同,都是通過脫水縮合反應(yīng)由肽鍵連接;高溫使蛋白質(zhì)變性后,分子結(jié)構(gòu)變得伸展松散,易被蛋白酶水解,但不會影響氨基酸的結(jié)構(gòu),易于人體吸收。,C,形成學(xué)科核心素養(yǎng),(一)重要生物學(xué)概念 1.氨基酸是組成蛋白質(zhì)的基本單位。 2.氨基酸的結(jié)構(gòu)通式為: 。 3.每種氨基酸分子

17、至少含有一個氨基和一個羧基,且都有一個氨基和一個羧基連在同一個碳原子上。 4.蛋白質(zhì)中含有C、H、O、N等元素。 5.蛋白質(zhì)多樣性的原因:組成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序不同及肽鏈形成的空間結(jié)構(gòu)不同。 6.蛋白質(zhì)的功能:組成細(xì)胞和生物體、催化、運輸、調(diào)節(jié)和免疫等。,(二)學(xué)科核心素養(yǎng) 1.生命觀念:形成“一切生命活動都離不開蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者”的自然觀。 2.科學(xué)思維:運用歸納和概括的思維方法,能說出氨基酸的結(jié)構(gòu)特點,明確氨基酸和蛋白質(zhì)的關(guān)系,解釋蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能多樣性的原因。 3.社會責(zé)任:關(guān)注蛋白質(zhì)研究的新進展,增強愛國主義情感。,(三)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 請嘗試構(gòu)建本課時知識網(wǎng)絡(luò)。,謝謝觀賞！,