江蘇專版2023-2024學(xué)年新教材高中生物第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)者課件新人教版必修1

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基礎(chǔ)落實(shí)·必備知識(shí)全過(guò)關(guān)2重難探究·能力素養(yǎng)全提升3素養(yǎng)升級(jí)·情境命題強(qiáng)突破學(xué)習(xí)目標(biāo)1.

認(rèn)識(shí)到蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者,初步形成生命的物質(zhì)觀,為樹(shù)立辯證唯物主義世界觀打下基礎(chǔ)。2.

認(rèn)識(shí)到蛋白質(zhì)分子是生物所特有的,是生命賴以存在的物質(zhì),也是生命活動(dòng)的產(chǎn)物,進(jìn)而提升生命的物質(zhì)觀。3.

說(shuō)明蛋白質(zhì)的功能是由其組成和結(jié)構(gòu)決定的,建立結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀念。01基礎(chǔ)落實(shí)·必備知識(shí)全過(guò)關(guān)知識(shí)點(diǎn)一

蛋白質(zhì)的功能及其基本組成單位——氨基酸

1.

蛋白質(zhì)的功能

（1）蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的____________。

（2）主要承擔(dān)者

2.

組成蛋白質(zhì)的氨基酸知識(shí)點(diǎn)二

蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性

1.

氨基酸的結(jié)合方式——脫水縮合

脫水縮合氨基羧基脫去一分子水肽鍵

2.

蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次氨基和羧基羧基旁欄邊角

想一想（1）

［教材P30與社會(huì)的聯(lián)系］必需氨基酸和非必需氨基酸的分類依據(jù)是什么？食物的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值取決于哪類氨基酸？提示：

必需氨基酸和非必需氨基酸都是人體細(xì)胞合成蛋白質(zhì)所需的氨基酸。必需氨基酸是指在人體細(xì)胞內(nèi)不能合成的，必須從外界攝入的氨基酸；非必需氨基酸是指人體細(xì)胞能夠合成的氨基酸。食物中含有的必需氨基酸種類、數(shù)量越多，其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值越高。（2）

［教材P32與社會(huì)的聯(lián)系］吃熟雞蛋、熟肉更容易消化，其原理是什么？雞蛋、熟肉中蛋白質(zhì)的肽鍵是否已斷裂、破壞？提示：

熟雞蛋、熟肉中的蛋白質(zhì)已經(jīng)變性，其空間結(jié)構(gòu)變得伸展、松散，肽鍵暴露出來(lái)，更容易被蛋白酶催化水解。蛋白質(zhì)變性并沒(méi)有使肽鍵斷裂、破壞。（3）

［教材P32拓展應(yīng)用］民間有“吃什么補(bǔ)什么”的說(shuō)法，請(qǐng)你以蛋白質(zhì)為例，對(duì)這種說(shuō)法做出評(píng)價(jià)。提示：

這種說(shuō)法是不科學(xué)的。食物中的蛋白質(zhì)是大分子有機(jī)物，它們都要被消化成細(xì)胞可以吸收的小分子物質(zhì)才能被人體吸收，這些小分子物質(zhì)都要在人體細(xì)胞內(nèi)重新合成不同的蛋白質(zhì)，在人體內(nèi)執(zhí)行不同的功能。結(jié)論語(yǔ)句

辨一辨（1）

蛋白質(zhì)具有催化、免疫、遺傳、調(diào)節(jié)等各種功能。(

)

×（2）

蛋白質(zhì)是目前已知的結(jié)構(gòu)最復(fù)雜、功能最多樣的分子。(

)

√（3）

氨基酸分子中至少有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連在同一個(gè)碳原子上。(

)

×（4）

非必需氨基酸是指人不一定需要的氨基酸。(

)

×（5）

含有兩個(gè)肽鍵的化合物叫作二肽。(

)

×（6）

蛋白質(zhì)變性是由肽鍵的斷裂造成的。(

)

×（7）

變性的蛋白質(zhì)也能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)。(

)

√（8）

蛋白質(zhì)所有的變性均是可逆的化學(xué)反應(yīng)。(

)

×02重難探究·能力素養(yǎng)全提升主題一

組成蛋白質(zhì)的氨基酸情境探究下面是幾種氨基酸的結(jié)構(gòu)式，請(qǐng)分析討論并回答下列問(wèn)題。（1）

構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸共有的部分是_

_______________。

（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？若有一個(gè)以上的氨基或羧基，多出來(lái)的氨基或羧基分布在哪里？

（4）

請(qǐng)用一句話概述氨基酸分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。提示：每種氨基酸分子至少都含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基，并且都有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連接在同一個(gè)碳原子上。方法突破

運(yùn)用“兩看法”判斷組成蛋白質(zhì)的氨基酸視角應(yīng)用1.

[2023江蘇泰州高一校考期末]下列物質(zhì)中，不屬于構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸的是(

)

DA.&2&

B.&3&

C.&4&

D.&5&

2.

下圖是兩種氨基酸的結(jié)構(gòu)式。

2

主題二

蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性情境探究我們每天所食用的食物中,除了糖類、脂質(zhì)外，還有蛋白質(zhì)。進(jìn)入人體消化道的蛋白質(zhì)類食物，在消化酶的作用下分解為氨基酸，這些氨基酸進(jìn)入人體細(xì)胞后,需要經(jīng)過(guò)怎樣的過(guò)程才能變?yōu)槿梭w的蛋白質(zhì)?

下圖是氨基酸脫水縮合形成的多肽的模式圖：（1）

肽鏈中有沒(méi)有游離的氨基和羧基？如果有，它們位于哪里？

（2）

氨基酸、肽鏈、形成的水分子、肽鍵的數(shù)量關(guān)系是什么？

（3）

如果用21個(gè)不同的字母代表21種氨基酸（數(shù)量足夠多），假設(shè)10個(gè)氨基酸組成一條肽鏈，那么可能有多少條互不相同的肽鏈?

（4）

人的紅細(xì)胞和心肌細(xì)胞的主要成分都是蛋白質(zhì)，但紅細(xì)胞主要承擔(dān)運(yùn)輸氧的作用，心肌細(xì)胞承擔(dān)心臟律動(dòng)的作用，請(qǐng)從蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的角度分析紅細(xì)胞和心肌細(xì)胞兩種細(xì)胞功能不同的主要原因。提示：

紅細(xì)胞和心肌細(xì)胞的功能不同是由于構(gòu)成它們所含蛋白質(zhì)的氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序、多肽鏈的盤曲折疊方式及其形成的空間結(jié)構(gòu)等存在差異，導(dǎo)致兩種細(xì)胞中蛋白質(zhì)種類、數(shù)量存在差異，進(jìn)而導(dǎo)致兩種細(xì)胞功能不同。方法突破

蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)多樣性與功能多樣性視角應(yīng)用視角1

氨基酸的脫水縮合1.

如圖為氨基酸分子的結(jié)構(gòu)通式，下列敘述正確的是(

)

C

2.

下圖是某化合物的結(jié)構(gòu)式。關(guān)于該化合物的敘述，錯(cuò)誤的是(

)

AA.圖中①②④⑥⑦為側(cè)鏈基團(tuán)，決定了氨基酸的特異性B.由于②④⑥的不同，該化合物由3種氨基酸組成C.該化合物中含有1個(gè)游離的氨基和2個(gè)游離的羧基D.若徹底水解該化合物分子，則共需要2個(gè)水分子

視角2

蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)、功能及其多樣性3.

[2023山東高一聯(lián)考]研究表明，細(xì)胞主要通過(guò)蛋白質(zhì)執(zhí)行復(fù)雜的調(diào)控和信息傳遞功能，在執(zhí)行前，往往需要在蛋白質(zhì)分子鏈上“接種”外來(lái)的分子，這稱為蛋白質(zhì)的修飾?！耙阴；揎棥笔侵冈诘鞍踪|(zhì)分子鏈上“接種”一個(gè)乙?；肿?，這是蛋白質(zhì)最主要的修飾方式之一。下列敘述錯(cuò)誤的是(

)

AA.乙酰基分子連接在構(gòu)成蛋白質(zhì)分子的氨基酸的氨基或羧基上B.“乙?；揎棥备淖兞说鞍踪|(zhì)分子的結(jié)構(gòu)，從而影響其功能C.組成蛋白質(zhì)分子的肽鏈盤曲、折疊形成一定的空間結(jié)構(gòu)，從而使蛋白質(zhì)分子具有一定功能D.胰島素和胰蛋白酶的功能不同，原因可能是組成兩者的氨基酸種類、數(shù)量、排列順序及肽鏈形成的空間結(jié)構(gòu)等均不相同

03素養(yǎng)升級(jí)·情境命題強(qiáng)突破蛋白質(zhì)的變性和鹽析命題情境

1.

變性：是由于高溫、過(guò)酸、過(guò)堿、重金屬鹽等因素導(dǎo)致的蛋白質(zhì)的空間構(gòu)象發(fā)生了不可逆的變化，肽鏈變得松散，喪失了生物活性，但是肽鍵一般不斷裂。變性屬于化學(xué)變化。

2.

鹽析:雞蛋清中加入食鹽溶液看到白色絮狀物，加水后白色絮狀物消失。鹽析屬于物理變化。高考例證[2022湖南高考]洗滌劑中的堿性蛋白酶（一種蛋白質(zhì)）受到其他成分的影響而改變構(gòu)象，部分解折疊后可被正常堿性蛋白酶特異性識(shí)別并降解（自溶）失活。此外，BA.堿性蛋白酶在一定條件下可發(fā)生自溶失活B.加熱導(dǎo)致堿性蛋白酶構(gòu)象改變是不可逆的C.添加酶穩(wěn)定劑可提高加堿性蛋白酶洗滌劑的去污效果D.添加堿性蛋白酶可降低洗滌劑使用量，減少環(huán)境污染加熱也能使堿性蛋白酶失活，如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是(

)

[解析]

堿性蛋白酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，根據(jù)題干，當(dāng)堿性蛋白酶受到其他成分的影響或在加熱等條件下部分解折疊后，可被正常堿性蛋白酶特異性識(shí)別并自溶失活，A項(xiàng)正確；根據(jù)題圖可知，加熱引起蛋白質(zhì)部分解折疊后，可以通過(guò)降溫恢復(fù)天然狀態(tài)，說(shuō)明堿性蛋白酶構(gòu)象的改變?cè)谝欢ㄇ闆r下是可逆的，B項(xiàng)錯(cuò)誤；添加酶穩(wěn)定劑可以使堿性蛋白酶更加穩(wěn)定，可以提高洗滌劑的去污效果，C項(xiàng)正確；添加堿性蛋白酶能提高洗滌劑的去污能力，可以減少洗滌劑的用量，從而減少環(huán)境污染，D項(xiàng)正確。新題速遞1.

[2023遼寧朝陽(yáng)建平實(shí)驗(yàn)中學(xué)高一月考]下列關(guān)于蛋白質(zhì)的敘述，錯(cuò)誤的是(

)

DA.過(guò)酸、過(guò)堿、高溫和重金屬鹽可以破壞蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)使蛋白質(zhì)變性B.變性的蛋白質(zhì)仍含有肽鍵，但其空間結(jié)構(gòu)變得松散C.鹽析不會(huì)破壞蛋白質(zhì)的生物活性D.蛋白質(zhì)具有多樣性是因?yàn)榘被岬姆N類、數(shù)目、排列順序和空間結(jié)構(gòu)多種多樣[解析]

高溫、過(guò)酸、過(guò)堿和重金屬鹽等可破壞蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)，使蛋白質(zhì)失活，即使蛋白質(zhì)變性，A項(xiàng)正確；蛋白質(zhì)失活會(huì)改變蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)，但其肽鍵并未斷裂，空間結(jié)構(gòu)伸展、松散，B項(xiàng)正確；鹽析只是物理變化，不會(huì)破壞蛋白質(zhì)的生物活性，C項(xiàng)正確；蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性是因?yàn)榻M成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序不同，多肽鏈盤曲、折疊的方式及其形成的空間結(jié)構(gòu)多種多樣，D項(xiàng)錯(cuò)誤。2.

[2023湖南常德高一月考]某興趣小組采用兩種途徑處理雞蛋清溶液，過(guò)程如圖所示。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(

)

BA.過(guò)程①既沒(méi)有破壞蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)也沒(méi)有破壞其中的肽鍵B.向過(guò)程④結(jié)束后的反應(yīng)體系中加入雙縮脲試劑不會(huì)產(chǎn)生紫色反應(yīng)C.過(guò)程②會(huì)破壞蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致蛋白質(zhì)失去其生理功能D.圖中①②兩種處理方法都沒(méi)有改變雞蛋清中蛋白質(zhì)的氨基酸數(shù)量[解析]

過(guò)程①為蛋白質(zhì)的鹽析，既沒(méi)有破壞蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)也沒(méi)有破壞其中的肽鍵，A項(xiàng)正確；過(guò)程④經(jīng)過(guò)蛋白酶水解后，形成多肽和氨基酸，多肽中含有肽鍵，且該過(guò)程中加入的蛋白酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，故向過(guò)程④結(jié)束后的反應(yīng)體系中加入雙縮脲試劑仍會(huì)出現(xiàn)紫色反應(yīng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；過(guò)程②加熱后蛋白質(zhì)會(huì)變性，蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)被破壞，導(dǎo)致蛋白質(zhì)失