蛋白质的结构和功能教案
蛋白质的结构和功能教案
一、教学目标
（一）知识目标：
1．说明氨基酸的结构特点,以及氨基酸形成蛋白质的过程。
2．概述蛋白质的结构和功能。
（二）能力目标：
1．培养学生的观察图表并归纳、分析问题的能力。
2．培养学生收集资料、分析资料的能力。
（三）情感目标：
1．认同蛋白质是生命活动的主要承担者。
2．关注蛋白质研究的新进展。
二、教学重点
1．氨基酸的结构特点,以及氨基酸形成蛋白质的过程。
2．蛋白质的结构和功能。
三、教学难点
1．氨基酸形成蛋白质的过程。
2．蛋白质结构多样性的原因。
四、教学方法
1．自主学习、合作探究：通过阅读、分析、讨论和交流，总结出氨基酸的结构特点、通式与连接方式，总结出蛋白质结构与功能多样性及其原因。
2．多媒体辅助教学：通过多媒体进行变式教学，加深对基础知识的理解和掌握。
五、教具准备
学案、多媒体课件、探究活动用具。
六、教学过程
七、板书设计
一、蛋白质的基本单位——氨基酸
二、蛋白质的结构
1．缩合
2．蛋白质结构多样性的原因
三、蛋白质的功能
1．调节功能
2．结构功能
3．运输功能
4．运动功能
5．免疫功能
6．信息传递功能
7．催化功能
八、课堂小结
细胞的结构和功能
细胞的结构和功能 细胞的结构和功能 教学目标知识目标 1．认识动物细胞与植物细胞的亚显微结构，了解它们的共同点和重要的区别特征。 2．了解细胞膜的成分，理解细胞膜的结构特点和功能特点之间的关系；正确认识并会区分物质通过细胞膜的几种不同方式。 3．了解各种细胞器的分布、形态结构和功能特点。 4．认识细胞核的亚显微结构特点和主要生理功能。 5．理解染色质和染色体相互转变的动态关系。 6．了解原核细胞和真核细胞的区别。能力目标 1．通过学习真核细胞亚显微结构，培养学生识图能力和绘图能力。 2．通过对细胞结构的学习，训练学生利用对比的方法归纳总结知识的能力。 3．通过设计和分析实验，培养学生的科学探究能力。 4．训练学生利用资料分析、判断问题，进行研究性学习的能力。情感目标 1．培养学生树立辩证唯物主义的世界观和方法论。 2．通过对细胞结构和功能的学习让学生体会生命的精致完美，教育学生崇尚生命、热爱科学。 3．树立结构与功能相适应，局部与整体相统一的生物学观点。 教学建议教材分析 在“生命的基本单位——细胞”一章中，“”是全书的基础。因为细胞是新陈代谢最基本的结构和功能单位。生物体的各项生命活动及生命的生理、行为特点都是建立在细胞这一特殊结构基础之上的。所以理解细胞不同于一般非生命结构的特点就是本节最首要的教学重点。 关于细胞的结构和生理功能，本章将重点分析细胞膜的结构和特性。物质透过膜的方式将在第三章中以水代谢和矿质代谢为例详细分析。细胞器部分将重点学习质体和线粒体，并在第三章中通过光合作用和呼吸作用进一步详细分析其结构和功能。核糖体的功能将在第六章基因控制蛋白质合成部分进一步阐明。细胞内的中心体将在细胞增殖部分介绍。液泡的功能在细胞渗透作用吸水部分有所体现。细胞膜的流动性对理解细胞在结构上的相互联系以及细胞的整体性方面都是
细胞膜的结构和功能教案
细胞膜的结构及功能 一、教材分析 高中生物必修1第二章第一节中“细胞膜的结构和功能”的内容是细胞知识的重要组成部分，本节内容要求学生通过细胞膜的亚显微结构的学习，认识细胞膜的化学组成，理解细胞膜结构和功能相适应的关系，为进一步学习物质的跨膜运输打基础。是在对前面“细胞的元素和化合物”学习的基础上进行的学习，同时也为后面学习细胞的结构和功能、新陈代谢、物质出入细胞、物质代谢、生物膜系统等内容作铺垫。所以本节内容起到承上启下的桥梁作用。 二、教学目标 1、知识目标： （1）说出细胞膜的化学成分和结构； （2）说出细胞膜有哪些重要功能； （3）说出细胞膜的“结构特性”和“功能特性”。 2、能力目标： 认识细胞膜的结构示意图，清楚细胞膜结构的功能特点。 三、教学重点 1、细胞膜的成分与结构特点：磷脂双分子层、蛋白质、糖类； 2、细胞膜的功能：物质交换、细胞识别、分泌、排泄、免疫。 四、教学难点 1、细胞膜上脂质和蛋白质都是运动的； 2、细胞膜怎样进行自由扩散和主动运输。 五、教学方法 讲解式教学法，融合直观教学法和讨论法等多种教学方法配合进行教学。 六、教学内容 1、导入 上节课我们学习了细胞的元素和化学组成，我们说了细胞是由哪几种元素组成的？首先是大量元素，有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等；然后是微量元素，有Fe、Cu、Zn、B、Mn 、Mo等，其中讲到C是细胞最基本的元素；接下来讲的是生物界和非生物界的统一性和差异性，他们的统一性是说生物界中的元素在非生物界里都有，而非生物界中的元素在生物界里也都有，差异性是说生物界和非生物界中的元素含量有很大的差异；最后我们将了组成细胞的化合物：有无机化合物和有机化合物，无机化合物有水、无机盐，有机化合物有糖类、脂质、蛋白质、核酸。那么，今天我们就来讲由化合物组成的细胞的结构和由结构决定的功能。说到细胞的结构，首先来看细胞的结构是什么，细胞由细胞膜、细胞质、细胞核组成，其中一些还有细胞壁，比如，植物细胞。所以我们先讲细胞膜的结构和功能。下面同学们用两分钟的时间看一下课本上“细胞的结构和功能”这节的内容，然后解决以下三个问题：1、细胞膜的元素和化合物组成是什么？2、细胞膜的结构是什么？3、细胞膜的功能是什么？ 板书课题：细胞膜的结构和功能 好的，时间差不多了，现在我们来看一下刚才说的问题：1、细胞膜的元素和化合物组成是什么？2、细胞膜的结构是什么？3、细胞膜的功能是什么？今天我们就是围绕这三个问题来讲细胞膜的结构和工能。下面我们开始学习。首先，我们一起来看一下细胞膜的成分。
蛋白质结构与功能的关系94592
蛋白质结构与功能的关系 （The relationship between protein structure and function） 摘要蛋白质特定的功能都是由其特定的构象所决定的，各种蛋白质特定的构象又与其一级结构密切相关。天然蛋白质的构象一旦发生变化，必然会影响到它的生物活性。由于蛋白质的构象的变化引起蛋白质功能变化，可能导致蛋白质构象紊乱症，当然也能引起生物体对环境的适应性增强！现而今关于蛋白质功能研究还有待发展，一门新兴学科正在发展，血清蛋白组学，生物信息学等！本文仅就蛋白质结构与其功能关系进行粗略阐述。 关键词：蛋白质结构；折叠/功能关系；蛋白质构象紊乱症；分子伴侣 Keywords：protein structure；fold／function relationship；protein conformational disorder；molecular chaperons 虽然蛋白质结构与生物功能的关系比序列与功能的关系更加紧密，但结构与功能的这种关联亦若隐若现，并不能排除折叠差别悬殊的蛋白质执行相似的功能，折叠相似的蛋白质执行差别悬殊功能的现象的存在。无奈，该领域仍不得不将100多年前Fisher提出的“锁一钥匙”模型(“lock—key”model)和50多年前Koshand提出的诱导契合模型(induce fitmodel)作为蛋白质实现功能的理论基础。这2个略显粗糙的模型只是认为蛋白质执行功能的部位局限在结构中的一个或几个小区域内，此类区域通常是蛋白质表面上的凹洞或裂隙。这种凹洞或裂隙被称为“活性部位(active site)”或“别构部位（fallosteric site）”，凹陷部位与配体分子在空间形状和静电上互补。此外，在酶的活性部位中还存在着几个作为催化基团(catalyticgroup)的氨基酸残基。对蛋白质未来的研究应从实验基本数据的归纳和统计入手，从原始的水平上发现蛋白质的潜藏机制【1】。 蛋白质结构与功能关系的研究主要是以力求刻画蛋白质的3D结构的几何学为基础的。蛋白质结构既非规则的几何形，又非完全的无规线团(randomcoil)，而是有序(α一螺旋和β一折叠)与无序(线团或环域loop)的混合体。理解蛋白质3D结构的技巧是将结构简化，只保留某种几何特征或拓扑模式，并将其数字化。探求数字中所蕴含的规律，且根据这一规律将蛋白质进行分类，再将分类的结构与蛋白质的功能进行比较，以检验蛋白质抽象结构的合理性。如果一种对蛋白质结构的简化、比较和分类能与蛋自质的功能有较好地对应关系，那么这就是一种对蛋白质结构的有价值的理解。蛋白质结构中，多种弱力(氢键、范德华力、静电相互作用、疏水相互作用、堆积力等)和可逆的二硫键使多肽链折叠成特定的构象。从某种意义上说，共价键维系了蛋白质的一级结构；主链上的氢键维系了蛋白质的二级结构；而氨基酸侧链的相互作用和二硫桥维系着蛋白质的三级结构。亚基(subunit)内部的侧链相互作用是构象稳定的基础，蛋白质链之间的侧链的相互作用是亚基组装(四级结构)的基础，而蛋白质中侧链与配体基团问的相互作用是蛋白质行使功能的基础。 牛胰核糖核酸酶(RNase)变性和复性的实验是蛋白质结构与功能关系的很好例证。蛋白质空间结构遭到破坏；，可导致蛋白质的理比性质和生物学性质的变化，这就是蛋白质变性。变性的蛋白质，只要其一级结构仍然完好，可在一定条件下恢复其空间结构，随之理化性质和生物学性质也可重现，这被称为复性。RNase是由124个氨基酸残基组成的一条肽链，分子中8个半胱氨酸的巯基构成4对二硫键，进而形成具有一定空间构象的活性蛋白质。天然RNase遇尿素和β巯基乙醇时发生变性，其分子中的氢键和4个二硫键解开，严密的空间结构遭破坏，丧失了生物学活性，但一级结构完整无损。若去除尿素和β巯基乙醇，RNase又可恢复其原有构象和生物学活性。RNase分子中的8个巯基若随机排列成二硫键可有105种方式。有活性的RNase只是其中的一种，复性时之所以选择了自
《细胞的结构和功能》知识点归纳
《细胞的结构和功能》知识点归纳 第一节、细胞的结构和功能 名词：1、显微结构：在普通光学显微镜中能够观察到的细胞结构。2、亚显微结构：在普通光学显微镜下观察不能分辨清楚的细胞内各种微细结构。3、原核细胞：细胞较小，没有成形的细胞核。组成核的物质集中在核区，没有染色体，DNA不与蛋白质结合，无核膜、无核仁；细胞器只有核糖体；有细胞壁，成分与真核细胞不同。4、真核细胞：细胞较大，有真正的细胞核，有一定数目的染色体，有核膜、有核仁，一般有多种细胞器。5、原核生物：由原核细胞构成的生物。如：蓝藻、绿藻、细菌（如硝化细菌、乳酸菌、大肠杆菌、肺炎双球菌）、放线菌、支原体等都属于原核生物。6、真核生物：由真核细胞构成的生物。如：酵母菌、霉菌、食用菌、衣藻、变形虫、草里履虫、疟原虫等。7、细胞膜的选择透过性：这种膜可以让水分子自由通过，细胞要选择吸收的离子和小分子（如：氨基酸、葡萄糖）也可以通过，而其它的离子、小分子和大分子（如：信使RNA、蛋白质、核酸、蔗糖）则不能通过。8、膜蛋白：指细胞内各种膜结构中蛋白质成分。9、载体蛋白：膜结构中与物质运输有关的一种跨膜蛋白质，细胞膜中的载体蛋白在协助扩散和主动运输中都有特异性。10、细胞质：在细胞膜以内、细胞核以外的原生质，叫做细胞质。细胞质主要包括细胞质基
质和细胞器。11、细胞质基质：细胞质内呈液态的部分是基质。是细胞进行新陈代谢的主要场所。12、细胞器：细胞质中具有特定功能的各种亚细胞结构的总称。13、细胞壁：植物细胞的外面有细胞壁，主要化学成分是纤维素和果胶，其作用是支持和保护。其性质是全透的。 语句：1、地球上的生物，除了病毒以外，所有的生物体都是由细胞构成的。。2、细胞膜由双层磷脂分子镶嵌了蛋白质。蛋白质可以以覆盖、贯穿、镶嵌三种方式与双层磷脂分子相结合。磷脂双分子层是细胞膜的基本支架，除保护作用外，还与细胞内外物质交换有关。3、细胞膜的结构特点是具有一定的流动性；功能特性是选择透过性。如：变形虫的任何部位都能伸出伪足，人体某些白细胞能吞噬病菌，这些生理的完成依赖细胞膜的流动性。4、物质进出细胞膜的方式：a、自由扩散：从高浓度一侧运输到低浓度一侧；不消耗能量。例如：H2o、o2、co2、甘油、乙醇、苯等。b、主动运输：从低浓度一侧运输到高浓度一侧；需要载体；需要消耗能量。例如：葡萄糖、氨基酸、无机盐的离子（如k+）。 c、协助扩散：有载体的协助，能够从高浓度的一边运输到低浓度的一边，这种物质出入细胞的方式叫做协助扩散。如：葡萄糖进入红细胞。5、线粒体：呈粒状、棒状，普遍存在于动、植物细胞中，内有少量DNA和RNA内膜突起形成嵴，内膜、基质和基粒中有许多种与有氧呼吸有关的酶，线粒体
蛋白质结构与功能的关系
蛋白质结构与功能的关系 蛋白质的结构包括一级结构、二级结构、三级结构、四级结构。 一级结构是蛋白质的一级结构指在蛋白质分子从N-端至C-端的氨基酸排列顺序。一级结构是蛋白质空间构象和特异生物学功能的基础，但不是决定蛋白质空间构象的唯一因素。 蛋白质的二级结构是指多肽链的主链骨架本身在空间上有规律的折叠和盘绕，它是由氨基酸残基非侧链基团之间的氢键决定的。常见的二级结构有α螺旋、三股螺旋、β折叠、β转角、β凸起和无规卷曲。α螺旋中肽链骨架围绕一个轴以螺旋的方式伸展，它可能是极性的、疏水的或两亲的。β折叠是肽链的一种相当伸展的结构，有平行和反平行两种。如果β股交替出现极性残基和非极性残基，那么就可以形成两亲的β折叠。β转角指伸展的肽链形成180°的U形回折结构而改变了肽链的方向。β凸起是由于β折叠股中额外插入一个氨基酸残基而形成的，它也能改变多肽链的走向。无规卷曲是在蛋白质分子中的一些极不规则的二级结构的总称。无规卷曲无固定走向，有时以环的形式存在，但不是任意变动的。从结构的稳定性上看，右手α螺旋＞β折叠＞ U型回折＞无规卷曲，但在功能上，酶与蛋白质的活性中心通常由无规卷曲充当，α右手螺旋和β折叠一般只起支持作用。 蛋白质的三级结构是指多肽链在二级结构的基础上，进一步盘绕、卷曲和折叠，形成主要通过氨基酸侧链以次级键以及二硫键维系的完整的三维结构。三级结构通常由模体和结构域组成。稳定三级结构的化学键包括氢键、疏水键、离子键、范德华力、金属配位键和二硫键。模体可用在一级结构上，特指具有特殊生化功能的序列模体，也可被用于功能模体或结构模体，相当于超二级结构。结构模体是结构域的组分，基本形式有αα、βαβ和βββ等。常见的模体包括：左手超螺旋、右手超螺旋、卷曲螺旋、螺旋束、α螺旋-环-α螺旋、Rossmann卷曲和希腊钥匙模体。结构域是在一个蛋白质分子内的相对独立的球状结构和/或功能模块，由若干个结构模体组成的相对独立的球形结构单位，它们通常是独自折叠形成的，与蛋白质的功能直接相关。一个结构域通常由一段连续的氨基酸序列组成。根据其占优势的二级结构元件的类型，结构域可分为五大类：α结构域、β结构域、α/β结构域、α+β 结构域、交联结构域。以上每一类结构域的二级结构元件可能有不同的组织方式，每一种组织就是一种结构模体。这些结构域都有疏水的核心，疏水核心是结构域稳定所必需的。 具有两条和两条以上多肽链的寡聚蛋白质或多聚蛋白质才会有四级结构。组成寡聚蛋白质或多聚蛋白质的每一个亚基都有自己的三级结构。蛋白质的四级结构内容包括亚基的种类、数目、空间排布以及亚基之间的相互作用。驱动四级结构形成或稳定四级结构的作用力包括
细胞核的结构和功能教案(教学设计)
细胞核的结构和功能教案(教学设计) -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
细胞核的结构和功能 教材分析： 《细胞核的结构和功能》是人教版普通高中生物新课程必修一第3章第3节教学内容。本节教材承接前面的细胞膜和各种细胞器结构和功能等内容，使学生对细胞的亚显微结构和功能的认识更加全面完整，也为以后的学习作铺垫，如染色质和染色体的关系是学习细胞有丝分裂时染色体变化的基础，细胞核的结构和功能是以后学习遗传的基础，也使学生对“结构和功能相统一”的观念有进一步认识。另外，其中的资料分析也让学生体验了生物学研究的一般方法和过程。 学情分析： 经过初中阶段的学习，学生对细胞的整体结构如细胞膜、细胞质、细胞核有了初步认识，学生对细胞各部分的功能有了初步的认识，但往往会将其割裂开了看问题，片面的去看待细胞各部分结构的功能，只有理解了细胞核的结构，尤其是细胞核、染色体、染色质三者的关系，才能为后面学习遗传的基本规律、基因重组、染色体变异等内容奠定良好的知识基础，才能够理解细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心的功能，使学生对结构决定功能的生物学观点有进一步地认识。但在进行“细胞核结构”的教学时不能进行过多的拓展和延伸，以免造成不必要的认识障碍。另外，他们具有一定的分析问题的能力，实施问题探究教学是可行的，以问题引发兴趣，让新知识与旧知识融为一体，让学生在步步上升中攀登到知识的高峰。 教学目标： 【知识目标】 1．阐明细胞核的结构和功能。 2．描述染色质的组成及与染色体的关系。 【能力目标】 1．尝试运用科学探究的方法分析资料。 2．尝试制作真核细胞的三维结构模型。 3．能举例说明细胞核的功能。 【情感态度与价值观】
细胞的结构和功能
【知识网络构建】 【重点知识整合】 一、原核细胞与真核细胞的结构与功能 1．主要细胞器的结构与功能 (1)结构???? ? 具双层膜：线粒体、叶绿体具单层膜：内质网、高尔基体、液泡、溶酶体 不含磷脂分子：核糖体、中心体 (2)成分? ??? ? 含DNA ：线粒体、叶绿体含RNA ：线粒体、叶绿体、核糖体 (3)功能上： ①与能量转换有关的细胞器(或产生A TP 的细胞器)： 叶绿体：光能(→电能)→活跃的化学能→稳定的化学能； 线粒体：稳定的化学能→活跃的化学能。 ②与主动运输有关的细胞器： 线粒体——供能； 2．细胞形态多样性与功能多样性的统一 [难点]
(1)哺乳动物的红细胞呈两面凹的圆饼状，体积小，相对表面积大，有利于提高O2和CO2交换效率。 (2)卵细胞体积大，储存丰富的营养物质，为胚胎早期发育提供营养。 (3)具有分泌功能的细胞往往具有很多突起，以增大表面积，提高分泌效率，且细胞内内质网和高尔基体含量较多。 (4)癌细胞形态结构发生改变，细胞膜上糖蛋白含量减少，使得癌细胞间黏着性减小，易于扩散和转移。 (5)代谢旺盛的细胞中，自由水含量高，线粒体、核糖体等细胞器含量多，核仁较大，核孔数量多。 3．有关细胞结构的疑难问题点拨 (1)生物名称中带有“菌”字的并非都是原核生物，如真菌类(酵母菌等)。 (2)生物名称中带有“藻”字的并不都是植物，如蓝藻属于原核藻类，但红藻、绿藻等属于真核藻类。 (3)有细胞壁的不一定都是植物细胞，如原核细胞、真菌细胞也有细胞壁。 (4)并非植物细胞都有叶绿体和大液泡，如根尖分生区细胞就没有叶绿体和大液泡。 (5)有中心体的细胞不一定是动物细胞，也可能是低等植物细胞。 (6)有叶绿体和细胞壁的细胞一定是植物细胞。 (7)蓝藻等原核生物虽无叶绿体和线粒体，但仍能进行光合作用和有氧呼吸。 (8)哺乳动物成熟的红细胞无细胞核和众多的细胞器，所以自身不能合成蛋白质，呼吸方式为无氧呼吸，不能进行细胞分裂，而且寿命较短。 二、生物膜系统的结构和功能 1．生物膜的组成、结构和功能 (1)在化学组成上的联系 ①相似性：各种生物膜在组成成分的种类上基本相同，都主要由蛋白质和脂质组成。 ②差异性：各种生物膜在组成成分的含量上有显著差异，这与生物膜的功能有关系；功能越复杂的生物膜中蛋白质的种类和数量越多；具有识别功能的细胞膜中多糖含量较多。 (2)在结构上的联系： ①各种生物膜在结构上大致相同，都是由磷脂双分子层构成基本骨架，蛋白质分布其中，都具有一定流动性的结构特点。
生物化学蛋白质的结构与功能试题及答案
第一章蛋白质的结构与功能 [测试题] 一、名词解释：1．氨基酸 2．肽 3．肽键 4．肽键平面 5．蛋白质一级结构 6．α-螺旋 7．模序 8．次级键 9．结构域 10．亚基 11．协同效应 12．蛋白质等电点 13．蛋白质的变性 14．蛋白质的沉淀 15．电泳 16．透析 17．层析 18．沉降系数 19．双缩脲反应 20．谷胱甘肽 二、填空题 21．在各种蛋白质分子中，含量比较相近的元素是____，测得某蛋白质样品含氮量为15.2克，该样品白质含量应为____克。 22．组成蛋白质的基本单位是____，它们的结构均为____，它们之间靠____键彼此连接而形成的物质称为____。 23．由于氨基酸既含有碱性的氨基和酸性的羧基，可以在酸性溶液中带____电荷，在碱性溶液中带____电荷，因此，氨基酸是____电解质。当所带的正、负电荷相等时，氨基酸成为____离子，此时溶液的pH值称为该氨基酸的____。 24．决定蛋白质的空间构象和生物学功能的是蛋白质的____级结构，该结构是指多肽链中____的排列顺序。25．蛋白质的二级结构是蛋白质分子中某一段肽链的____构象，多肽链的折叠盘绕是以____为基础的，常见的二级结构形式包括____，____，____和____。 26．维持蛋白质二级结构的化学键是____，它们是在肽键平面上的____和____之间形成。 27．稳定蛋白质三级结构的次级键包括____，____，____和____等。 28．构成蛋白质的氨基酸有____种，除____外都有旋光性。其中碱性氨基酸有____，____，____。酸性氨基酸有____，____。 29．电泳法分离蛋白质主要根据在某一pH值条件下，蛋白质所带的净电荷____而达到分离的目的，还和蛋白质的____及____有一定关系。 30．蛋白质在pI时以____离子的形式存在，在pH>pI的溶液中，大部分以____离子形式存在，在pH 第4讲物质的跨膜运输 考纲要求全国卷五年考情 1.物质出入细胞的方式(Ⅱ) 2016·卷ⅠT2，2015·卷ⅡT1、T3， 2014·卷ⅠT1，2013·卷ⅠT3，2013·卷 ⅡT4 2.实验：观察植物细胞的质壁分离 和复原 2017·卷ⅡT4，2014·卷ⅠT4，2014·卷 ⅡT4 考点一| 渗透作用和细胞的吸水与失水 (对应学生用书第31页) [识记—基础梳理] 1．渗透作用与渗透系统 (1)渗透作用：指水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散，是自由扩散的一种形式。 (2)渗透系统组成 一个完整的渗透系统，由两个溶液体系以及两者中间的半透膜组成。 (3)发生渗透作用的条件 ①具有半透膜； ②膜两侧溶液具有浓度差。 (4)渗透作用的实质：单位时间由清水进入蔗糖溶液中的水分子多于蔗糖溶液进入清水中的水分子，导致蔗糖溶液液面上升。 2．动、植物细胞的吸水和失水 (1)动物细胞的吸水和失水 ②现象 ?? ? ?? a.外界溶液浓度＜细胞质浓度?细胞吸水膨胀 b.外界溶液浓度>细胞质浓度?细胞失水皱缩 c.外界溶液浓度＝细胞质浓度?水分进出平衡 (2)植物细胞的吸水和失水 ①成熟植物细胞的结构 ②原理和现象 a．外界溶液浓度＞细胞液浓度时，细胞失水，发生质壁分离现象。 b．外界溶液浓度＜细胞液浓度时，细胞吸水，发生质壁分离复原现象。 ③质壁分离的原因 a．外因：细胞液浓度＜外界溶液浓度，细胞通过渗透作用失水。 b．内因：细胞壁的伸缩性＜原生质层的伸缩性。 [教材边角知识]据教材必修1 P55图3－33“质壁分离和复原过程示意图”知，质壁分离和复原的“质”是指原生质层，“壁”是指细胞壁。 [思维辨析] 1．渗透作用中膜两侧溶液的浓度是指质量百分比浓度。(×) 【提示】溶液浓度指的是物质的量浓度。 2．渗透装置中当漏斗液面不再升高时，半透膜两侧水分子就不再移动。(×) 【提示】水分子通过半透膜的移动达到动态平衡。 3．半透膜就是选择透过性膜。(×) 【提示】半透膜一般是指膜上面有均匀的孔道，分子能否通过半透膜取决于分子直径的大小，而选择透过性膜不是以分子直径定义，而是以细胞是否需要这种物质决定是否允许通过。 4．将人的红细胞放入 4 ℃蒸馏水中，一段时间后红细胞破裂，其主要原因是蒸馏水大量进入红细胞。(√) 5．当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，植物细胞一定会发生质壁分离。(×) 【提示】①必须是成熟的植物细胞才可能发生质壁分离；②外界溶液浓度不可以太高，否则可能会杀死植物细胞。 6．成熟植物细胞在高渗溶液中发生质壁分离是因为细胞壁具有选择透(过)性。(×)【提示】细胞壁是全透性的。 7．成熟植物细胞质壁分离复原发生过程中，其吸水能力不断增强。(×) 【提示】细胞液浓度逐渐降低，吸水能力逐渐减弱。 8．紫色洋葱的外表皮细胞能在一定浓度的蔗糖溶液中发生质壁分离的必要条件是细胞壁的伸缩性小于原生质层。(√) [理解—深化探究] 蛋白质结构分析原理及工具 （南京农业大学生命科学学院生命基地111班） 摘要：本文主要从相似性检测、一级结构、二级结构、三维结构、跨膜域等方面从原理到方法再到工具，系统地介绍了蛋白质结构分析的常用方法。文章侧重于工具的列举，并没有对原理和方法做详细的介绍。文章还列举了蛋白质分析中常用的数据库。 关键词：蛋白质；结构预测；跨膜域；保守结构域 1 蛋白质相似性检测 蛋白质数据库。由一个物种分化而来的不同序列倾向于有相似的结构和功能。物种分化后形成的同源序列称直系同源，它们通常具有相似的功能；由基因复制而来的序列称为旁系同源，它们通常有不同的功能[1]。因此，推测全新蛋白质功能的第一步是将它的序列与进化上相关的已知结构和功能的蛋白质序列比较。表一列出了常用的蛋白质序列数据库和它们的特点。 表一常用蛋白质数据库 网址可能有更新 氨基酸替代模型。进化过程中，一种氨基酸残基会有向另一种氨基酸残基变化的倾向。氨基酸替代模型可用来估计氨基酸替换的速率。目前常用的替代模型有Point Accepted Mutation (PAM)矩阵、BLOck SUbstitution Matrix (BLOSUM)矩阵[2]、JTT模型[3]。 序列相似性搜索工具。序列相似性搜索又分为成对序列相似性搜索和多序列相似性搜索。成对序列相似性搜索通过搜索序列数据库从而找到与查询序列相似的序列。分为局部联配和全局联配。常用的局部联配工具有BLAST和SSEARCH，它们使用了Smith-Waterman 算法。全局联配工具有FASTA和GGSEARCH，基于Needleman-Wunsch算法。多序列相似性搜索常用于构建系统发育树，这里不阐述。表二列举了常用的成对序列相似性比对搜索工具 1、目前发现的能在无生命培养基中生长繁殖的最小最简单的细胞是（） 答案：支原体 2、原核细胞与真核细胞有许多不同点，但二者都具有的细胞器是（） 答案：核糖体 3、真核多细胞生物出现的年代大约是（） 答案：12—16亿年前 4、胡克（ Robert Hooke ）发现的是植物的活细胞（）。 答案：错 5、古核细胞又称古细菌，是原核生物（）。 答案：错 第2章单元测试 1、组成细胞膜的脂质主要是 答案：磷脂 2、以下哪种情况下细胞膜的流动性较高（） 答案：不饱和脂肪酸含量高 3、膜脂最基本的运动方式为（） 答案：沿膜平面的侧向扩散 4、原核细胞与真核细胞质膜中均含有胆固醇（）。 答案：错 5、膜内在蛋白（整合膜蛋白）与膜的结合非常紧密，只有用去垢剂才能从膜上洗脱下来（）。答案：对 1、质子泵存在于（）。 答案：溶酶体膜上 2、小肠粘膜上皮细胞从肠腔吸收葡萄糖时，通过（）达到逆浓度梯度运输。 答案：与Na+相伴运输 3、下列分子中不能通过无蛋白脂双层膜的是 ( ) 答案：葡萄糖 4、载体蛋白质只参与主动运输（）。 答案：错 5、Na+/K+ 分布在大多数动物与植物细胞膜中发挥作用（）。 答案：错 第4章单元测试 1、下列哪组蛋白质的合成在糙面内质网上进行（） 答案：整合膜蛋白、分泌蛋白 2、经常接触粉尘的人容易患肺部疾病，如矽粉引起的矽肺，下列哪种细胞器和矽肺的形成直接相关（） 答案：溶酶体 3、下列细胞器中有极性的是 答案：高尔基体 4、过氧化物酶体属于异质性的细胞器（） 答案：错 5、细胞中O－连接的糖基化修饰起始于内质网中，一般完成于高尔基体（） 答案：错 胞细胞的结构和功能教案教学目标 1．使学生了解原核细胞和真核细胞的区别。理解真核细胞的细胞膜、细胞器和细胞核的结构和功能。理解细胞膜的结构特点和功能特性，物质出入细胞的三种方式和细胞核中染色质和染色体相互转化的动态关系。 2．通过学习真核细胞的亚显微结构和功能，培养学生识图能力和绘图的技能。在指导学生学习细胞微观结构时，培养和发展学生抽象思维能力和对微观世界的空间想象能力。 3．通过学习真核细胞结构和功能的统一，一个细胞是一个有机的统一整体，对学生进行适应、整体等生命科学观点和辩证唯物主义基本观点的教育。通过学习比较原核细胞和真核细胞的区别和地球上绝大多数生物是真核生物这一事实，使学生树立生物进化观点。 重点、难点分析 1．细胞膜的结构和功能以及物质出入细胞的三种方式是教学重点。学好细胞膜结构和功能知识，对后续章节的学习影响较大。细胞膜知识是学习植物水分代谢、矿质代谢、光合和呼吸作用以及动物新陈代谢的基础。细胞膜的结构特点和功能特性与细胞的物质交换、能量转换、信息传递、激素调节等都有密切关系。 2．教材中提及的七种细胞器，应把线粒体、叶绿体列为重点。这两种细胞器与细胞能量转换关系密切。线粒体和叶绿体结构和功能的知识是学习呼吸作用和光合作用的基础。 此外，内质网、核糖体、液泡在细胞的生命活动中具有重要生理作用。内 质网是网状的膜结构系统，对细胞内的各种生化反应、物质运输起重要作用；核糖体是合成蛋白质的细胞器，与后面章节的蛋白质代谢，蛋白质生物合成都有密切关系；液泡对植物的渗透吸水有明显影响。 高尔基体和中心体都较靠近细胞核。应提醒学生注意它们在动植物细胞中 的存在情况和生理作用，为后面学习动植物细胞的有丝分裂奠定基础。 3．细胞核的结构和功能是教学重点，染色质和染色体的形态变化是学习细胞分裂，掌握细胞分裂各期特点的基础。上述知识的掌握关系到生物遗传变异的学习。 4．细胞膜具有一定的流动性、细胞膜的功能特性、物质出入细胞的主动运输方式；线粒体、叶绿体和内质网等微观结构；染色质和染色体在细胞增殖周期中相互转化的过程等是教学难点。 要让学生理解细胞膜具有一定的流动性的结构特点，必须与细胞膜的功能密切联系，要讲清楚细胞膜的成分和结构层次。正是由于构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子排列、分布的疏密程度不同，不均匀性以及作为骨架的磷脂双分子层的迁移、自转、水平运动等特点，加之蛋白质载体的特异性，才能保证细胞膜具有选择透过性。 主动运输需要载体，还需要消耗细胞内新陈代谢所释放的能量。至于能量的来源、产生的过程，在后面学习呼吸作用、能量代谢时还要介绍，这里点到为止即可。 线粒体、叶绿体、内质网等细胞器都是在电镜下才能观察到的微观结构，学生缺乏感性认识，教师应尽量运用挂图、模型等直观手段和丰富生动的教学语言以加强教学效果。 染色体这个名词，学生听说过，有的同学较熟悉，但较少知道染色质。教师要强调，染色体和染色质是同一物质在不同时期的不同形态不同名称而已。至于为什么有这种相互转变的动态变化，有何生物学意义，教师可略加介绍。最后应指出，染色体的形态变化，在连续分裂的细胞中才会发生。 教学过程设计 、本课题的参考课时为三课时。 、第一课时： 1．本节教学以细胞结构与功能的统一作为教学主线、突出细胞膜、各细胞器、细胞核结构和功能的统一。让学生在了解细胞各部分生理功能的基础上，去理解与功能相适应的种种形态、结构特点，从而认识细胞和生物体结构与功能统一是生物经 举例说明蛋白质结构和功能的关系 答： 1.蛋白质的一级结构与功能的关系 蛋白质的一级机构指：肽链中氨基酸残基（包括二硫键的位置）的排列顺序。一级结构是蛋白质空间机构的基础，包含分子所有的信息，且决定蛋白质高级结构与功能。 ①一级结构的变异与分子病 蛋白质一级结构是空间结构的基础，与蛋白质的功能密切相关，一级机构的改变，往往引起蛋白质功能的改变。 例如：镰刀形细胞贫血病 镰刀形细胞贫血病的血红蛋白（HbS）与正常人的血红蛋白（HbA）相比，发现，两种血红蛋白的差异仅仅来源于一个肽段的位置发生了变化，这个差异肽段是位于β链N端的一个八肽。在这个八肽中，β链N端第6位氨基酸发生了置换，HbA中的带电荷的谷氨酸残基在HbS中被置换成了非极性缬氨酸残基，即蛋白质的一级机构发生了变化。 ②序列的同源性 不同生物中执行相同或相似功能的蛋白质称为同源蛋白质，同源蛋白质的一级机构具有相似性，称为序列的同源性。最为典型的例子， 例如：细胞色素C（Cyt c） Cyt c是古老的蛋白质，是线粒体电子传递链中的组分，存在于从细菌到人的所有需氧生物中。通过比较Cyt c的序列可以反映不同种属生物的进化关系。亲缘越近的物种，Cyt c中氨基酸残基的差异越小。如人与黑猩猩的Cyt c完全一致，人与绵羊的Cyt c有10个残基不同，与植物之间相差更多。蛋白质的进化反映了生物的进化。 2.蛋白质空间结构与功能的关系 天然状态下，蛋白质的多肽链紧密折叠形成蛋白质特定的空间结构，称为蛋白质的天然构象或三维构象。三维构象与蛋白质的功能密切相关。 ①一级结构与高级结构的关系： 一级结构决定高级机构，当特定构象存在时，蛋白质表现出生物功能；当特定构象被破坏时，即使一级构象没有发生改变，蛋白质的生物学活性丧失。例如：牛胰核糖核苷酸酶A（RNase A）的变性与复性 当RNase A处于天然构象是，具有催化活性； 当RNase A处于去折叠状态时，二硫键被还原不具有催化活性；当RNase A恢复天然构象时，二硫键重新形成，活性恢复。 ②变构效应 变构效应：是寡聚蛋白质分子中亚基之间存在相互作用，这种相互作用通过亚基构象的改变来实现。蛋白质在执行功能是时，构象发生一定变化。 例如：肌红蛋白、血红蛋白与氧的结合 两种蛋白质有很多相同之处，结构相似表现出相似功能。这两钟蛋白质都含有血红素 辅基，都能与氧进行可逆结合，因此存在着氧合与脱氧的两种结构形式。但是肌红蛋白几乎在任何氧分压情况下都保持对氧分子的高亲和性。血红蛋白则不同，在氧分压较高时，血红蛋白几乎被氧完全饱和；而在氧分压较低时，血红蛋白与氧的亲和力降低，释放出携带的氧并转移给肌红蛋白。 细胞 细胞的结构和功能教案 教学目标 1．使学生了解原核细胞和真核细胞的区别。理解真核细胞的细胞膜、细胞器和细 胞核的结构和功能。理解细胞膜的结构特点和功能特性，物质出入细胞的三种方式 和细胞核中染色质和染色体相互转化的动态关系。 2．通过学习真核细胞的亚显微结构和功能，培养学生识图能力和绘图的技能。在 指导学生学习细胞微观结构时，培养和发展学生抽象思维能力和对微观世界的空间 想象能力。 3．通过学习真核细胞结构和功能的统一，一个细胞是一个有机的统一整体，对学 生进行适应、整体等生命科学观点和辩证唯物主义基本观点的教育。通过学习比较 原核细胞和真核细胞的区别和地球上绝大多数生物是真核生物这一事实，使学生树 立生物进化观点。 点、难点分析 1．细胞膜的结构和功能以及物质出入细胞的三种方式是教学重点。学好细胞膜结构和功能知识，对后续章节的学习影响较大。细胞膜知识是学习植物水分代谢、矿质代谢、光合和呼吸作用以及动物新陈代谢的基础。细胞膜的结构特点和功能特性与细胞的物质交换、能量转换、信息传递、激素调节等都有密切关系。2．教材中提及的七种细胞器，应把线粒体、叶绿体列为重点。这两种细胞器与细胞能量转换关系密切。线粒体和叶绿体结构和功能的知识是学习呼吸作用和光合作用的基础。 此外，内质网、核糖体、液泡在细胞的生命活动中具有重要生理作用。内质网是网状的膜结构系统，对细胞内的各种生化反应、物质运输起重要作用；核糖体是合成蛋白质的细胞器，与后面章节的蛋白质代谢，蛋白质生物合成都有密切关系；液泡对植物的渗透吸水有明显影响。 高尔基体和中心体都较靠近细胞核。应提醒学生注意它们在动植物细胞中的存在情况和生理作用，为后面学习动植物细胞的有丝分裂奠定基础。 3．细胞核的结构和功能是教学重点，染色质和染色体的形态变化是学习细胞分裂，掌握细胞分裂各期特点的基础。上述知识的掌握关系到生物遗传变异的学习。 4．细胞膜具有一定的流动性、细胞膜的功能特性、物质出入细胞的主动运输方式；线粒体、叶绿体和内质网等微观结构；染色质和染色体在细胞增殖周期中相互转化的过程等是教学难点。 要让学生理解细胞膜具有一定的流动性的结构特点，必须与细胞膜的功能密切联系，要讲清楚细胞膜的成分和结构层次。正是由于构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子排列、分布的疏密程度不同，不均匀性以及作为骨架的磷脂双分子层的迁移、自转、水平运动等特点，加之蛋白质载体的特异性，才能保证细胞膜具有选择透过性。 主动运输需要载体，还需要消耗细胞内新陈代谢所释放的能量。至于能量的来源、产生的过程，在后面学习呼吸作用、能量代谢时还要介绍，这里点到为止即可。 线粒体、叶绿体、内质网等细胞器都是在电镜下才能观察到的微观结构，学生缺乏感性认识，教师应尽量运用挂图、模型等直观手段和丰富生动的教学语言以加强教学效果。 染色体这个名词，学生听说过，有的同学较熟悉，但较少知道染色质。教师要强调，染色体和染色质是同一物质在不同时期的不同形态不同名称而已。至于为什么有这种相互转变的动态变化，有何生物学意义， 第三章细胞的结构和功能 一、单选题 1．下列关于人体细胞代谢场所的叙述，正确的是 A.乳酸产生的场所是线粒体 B.雌性激素合成的场所是核糖体 C.血红蛋白合成的场所是高尔基体 D.胰岛素基因转录的场所是细胞核 2．小陈在观察成熟叶肉细胞的亚显微结构照片后得出如下结论，不正确的是 A、叶绿体和线粒体都有双层膜 B、核糖体附着在高尔基体上 C、内质网膜与核膜相连 D、液泡是最大的细胞器 3．真核细胞单位面积的核孔数目与细胞类型和代谢水平有关。以下细胞中核孔数目最少的是 A．胰岛细胞 B．造血干细胞 C．效应B细胞(浆细胞) D．口腔上皮细胞 4．细胞色素c是动植物细胞中普遍存在的一种由104个氨基酸组成的化合物，在生成ATP 的过程中起着重要作用。那么，对于叶肉细胞来说，细胞色素c的合成场所及其发挥生理作用的细胞器分别是（） ①线粒体②叶绿体③内质网④高尔基体⑤核糖体 A.③，①④ B.④，②③ C.⑤，①② D.⑤，①③ 5．关于细胞结构与功能关系的描述中，错误的是 A．细胞质基质不能为细胞代谢提供ATP B．细胞膜上的糖蛋白与细胞表面的识别有关 C．细胞核是细胞遗传特性和细胞代谢活动的控制中心 D．细胞若失去结构的完整性将大大缩短其寿命 6．细胞核中与核糖体的形成有关的结构是 A.核膜 B.染色质 C. 核仁 D.核孔 7．诺贝尔化学奖获得者——赫尔什科和他的同事发明了免疫化学法。若对细胞膜进行化学免疫标记，则标记的物质可能是( ) A．磷脂 B．胆固醇 C．蛋白质 D．糖类 8．浸入 1 mol／L KNO3溶液中的洋葱表皮细胞，会发生质壁分离和质壁分离自动复原的现象。在此过程中，物质进出细胞的方式先后有 ( ) A．自由扩散，主动运输 《细胞的结构和功能》知识点归纳 《细胞的结构和功能》知识点归纳 第一节、细胞的结构和功能名词：1、显微结构：在普通光学显微镜中能够观察到的细胞结构。2、亚显微结构：在普通光学显微镜下观察不能分辨清楚的细胞内各种微细结构。3、原核细胞：细胞较小，没有成形的细胞核。组成核的物质集中在核区，没有染色体，DNA 不与蛋白质结合，无核膜、无核仁；细胞器只有核糖体；有细胞壁，成分与真核细胞不同。4、真核细胞：细胞较大，有真正的细胞核，有一定数目的染色体，有核膜、有核仁，一般有多种细胞器。5、原核生物：由原核细胞构成的生物。如：蓝藻、绿藻、细菌（如硝化细菌、乳酸菌、大肠杆菌、肺炎双球菌）、放线菌、支原体等都属于原核生物。6、真核生物：由真核细胞构成的生物。如：酵母菌、霉菌、食用菌、衣藻、变形虫、草里履虫、疟原虫等。7、细胞膜的选择透过性：这种膜可以让水分子自由通过，细胞要选择吸收的离子和小分子（如：氨基酸、葡萄糖）也可以通过，而其它的离子、小分子和大分子（如：信使RNA、蛋白质、核酸、蔗糖）则不能通过。8、膜蛋白：指细胞内各种膜结构中蛋白质成分。9、载体蛋白：膜结构中与物质运输有关的一种跨膜蛋白质，细胞膜中的载体蛋白在协助扩散和主动运输中都有特异性。10、细胞质：在细胞膜以内、细胞核以外的原生质，叫做细胞质。细胞质主要包括细胞质基质和细胞器。11、细胞质基质：细胞质内呈液态的部分是基质。是细胞进行新陈代谢的主要场所。12、细胞器：细胞质中具有特定功能的各种亚细胞结构的总称。 13、细胞壁：植物细胞的外面有细胞壁，主要化学成分是纤维素和果胶，其作用是支持和保护。其性质是全透的。语句： 1、地球上的生物，除了病毒以外，所有的生物体都是由细胞构成的。(生物分类也就有了细胞生物和非细胞生物之分)。2、细胞膜由双层磷脂分子镶嵌了蛋白质。蛋白质可以以覆盖、贯穿、镶嵌三种方式与双层磷脂分子相结合。磷脂双分子层是细胞膜的基本支架，除保护作用外，还与细胞内外物质交换有关。3、细胞膜的结构特点是具有一定的流动性；功能特性是选择透过性。如：变形虫的任何部位都能伸出伪足，人体某些白细胞能吞噬病菌，这些生理的完成依赖细胞膜的流动性。4、 单元质检卷二细胞的结构和功能 (时间:45分钟满分:100分) 一、选择题(本题共12小题,每小题5分,共60分。下列各题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求) 1.(2019全国Ⅲ理综)下列与真核生物细胞核有关的叙述,错误的是() A.细胞中的染色质存在于细胞核中 B.细胞核是遗传信息转录和翻译的场所 C.细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心 D.细胞核内遗传物质的合成需要能量 2.下列有关细胞器成分及功能的叙述,错误的是() A.线粒体中含有RNA,能产生ATP和CO2 B.叶绿体中含有DNA,能产生糖类和O2 C.内质网含蛋白质,能参与脂质的合成 D.核糖体含磷脂,能参与蛋白质的合成 3.下列关于细胞器的结构和功能的说法,正确的是() A.四种结构中均可以发生A—U配对现象 B.a、b、d上进行的生理活动都需要c提供能量 C.分泌蛋白的合成、加工、运输和分泌过程需要b、c的参与 D.a、c、d都具有双层膜结构 4.下列关于“用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体”实验的说法,不正确的是() A.健那绿染液是一种活细胞染料,几乎不损伤细胞 B.高倍显微镜下,可看到绿色、扁平的椭球形或球形的叶绿体 C.健那绿染液可将细胞质染成蓝绿色 D.藓类叶片可直接做成临时装片观察叶绿体 5.下列对相关细胞器的叙述,正确的是() A.吞噬细胞可由溶酶体将摄取的病原体氧化分解 B.同一叶肉细胞中,叶绿体产生的葡萄糖进入线粒体内需要经过4层生物膜 C.动物细胞有丝分裂后期,着丝点的分裂是由细胞两极中心体形成的牵引力导致的 D.在高尔基体参与下,植物细胞有丝分裂末期出现的细胞板向四周扩展形成新的细胞壁 6.下列关于细胞结构的叙述,正确的是() A.细胞膜内外两侧均有糖蛋白分布 B.核糖体和中心体均含蛋白质,不含磷脂分子 C.线粒体内膜的面积小于外膜,蛋白质含量高于外膜高考生物一轮复习第2单元细胞的结构和功能第4讲物质的跨膜运输学案苏教版
蛋白质结构分析原理及工具-文献综述
智慧树知到《细胞生物学结构与功能》章节测试答案
细胞的结构和功能教案
以多种蛋白为例阐述蛋白质结构与功能的关系
细胞的结构和功能教案 生物教案
第三章细胞的结构和功能单元测试9(苏教版必修1)
细胞的结构和功能知识点归纳
2020高考苏教版生物-单元质检卷二细胞的结构和功能