2020秋高一生物人教版必修1学案：第2章 第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者
第4节蛋白质是生命活动的主要承担者学习目标核心素养1.阐明蛋白质通常由21种氨基酸分子组成。
2．说明氨基酸的结构特点，氨基酸形成蛋白质过程。
1.生命观念：从结构与功能的角度阐明蛋白质的功能取决于氨基酸种类、数目、序列及其形成的空间结构，细胞的功能主要由蛋白质完成。
2．科学思维：从氨基酸的结构特点理解氨基酸脱水缩合的过程，构建数学模型解答与蛋白质有关的计算问题。
3．社会责任：从蛋白质功能多样性角度明确蛋白质与人体健康的关系。
知识点一蛋白质的功能1．一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要□01承担者。
2．蛋白质的功能3．总结：蛋白质是细胞的□07基本组成成分，具有参与组成□08细胞结构、□09催化、运输、信息传递、□10防御等重要功能，细胞的各项生命活动都离不开□11蛋白质。
问题思考怎样理解蛋白质是生命活动的主要承担者？提示：①细胞中有机物含量最多的就是蛋白质。
②从化学角度看，蛋白质是目前已知的结构最复杂、功能最强大的分子。
③细胞核中的遗传信息往往要表达成蛋白质才能起作用。
在以后的学习中，我们会发现蛋白质在生物体中的巨大作用。
题型一蛋白质的功能[例1]下列生命活动与蛋白质有关的是()①改变反应速率②血液中运输O2③与特定抗原结合④构成细胞和生物体结构⑤信息传递A．仅①②③B．仅②③④C．仅①②③④D．①②③④⑤解题分析能改变反应速率的是催化剂，在生物体内部分蛋白质具有催化作用，①正确；血红蛋白运输O2，②正确；与特定抗原结合的物质是抗体，抗体属于蛋白质，③正确；许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质，④正确；有些蛋白质起信息传递作用，⑤正确。
答案 D知识点二蛋白质的基本组成单位——氨基酸1．氨基酸的种类组成人体内蛋白质的氨基酸约为□0121种，根据能否在人体内合成可分为两类：⎩⎪⎨⎪⎧必需氨基酸⎩⎨⎧特点：必须从□02外界环境中直接获取种类：□038种非必需氨基酸⎩⎪⎨⎪⎧特点：□04人体细胞能够合成种类：13种2．氨基酸的结构(1)组成元素：各种氨基酸共有的元素是□05C、H、O、N，其中半胱氨酸还有□06S元素。
(2)图中数字标示结构的名称：①□07氨基，②羧基，③□08R基。
(3)氨基酸的结构特点每种氨基酸至少都含有一个□09氨基(—NH2)和一个□10羧基(—COOH)，并且都有一个氨基和一个羧基连接在□11同一个碳原子上。
(4)氨基酸的结构通式：□12。
(5)各种氨基酸之间的区别在于□13R基不同。
其中甘氨酸的R基：□14—H，天冬氨酸的R基：□15—CH2—COOH，半胱氨酸的R基：□16—CH—SH，赖氨酸的R基：□17—(CH2)4—NH2。
2问题思考为什么每种氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基？提示：R基中可以含氨基和羧基，例如：甘氨酸和半胱氨酸各含一个氨基和一个羧基，天冬氨酸的R基中含有羧基，赖氨酸的R基中含有氨基。
题型二氨基酸结构判断[例2]下列四个结构式中，属于构成蛋白质的氨基酸分子的是()解题分析由组成蛋白质的氨基酸分子的结构通式可知，每个氨基酸分子至少含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，题中只有D项能正确表示构成蛋白质的氨基酸分子；A项只有氨基，没有羧基；B项只有羧基，没有氨基；C项的氨基和羧基没有连在同一个碳原子上。
答案 D题型三氨基酸分子式的推导[例3]甲硫氨酸的R基是—CH2—CH2—S—CH3，则它的分子式是() A．C5H11O2NS B．C3H7ONSC．C5H11O2S D．C5H10O2NS解题分析将R基—CH2—CH2—S—CH3代入组成蛋白质的氨基酸的结构通式得甲硫氨酸的结构式为因此其分子式为C5H11O2NS。
答案 A技法提升遇到给出R基求分子式，或给出分子式求R基的题时，把握住氨基酸分子一定由相同部分和特殊部分—R加和得到。
即氨基酸分子式C x H y O z N a(S b)＝C2H4O2N＋R，最后根据题干信息运用代入法进行计算即可。
知识点三蛋白质的结构及其多样性1．脱水缩合——连接氨基酸的方式(1)概念：一个氨基酸分子的□01氨基(—NH2)与另一个氨基酸分子的□02羧基(—COOH)相连接，同时脱去□03一分子水。
(2)过程①过程a的名称：□04脱水缩合，脱去的水中，氢来自□05氨基和□06羧基，氧来自□07羧基。
②结构b的名称：□08肽键(连接2个氨基酸的化学键)，结构简式为□09CO NH。
③化合物c的名称：□10二肽，即由□11两个氨基酸脱水缩合形成的化合物。
2．蛋白质的结构层次(1)结构层次问题思考若3个氨基酸分子脱水缩合形成一条肽链，会脱去________分子水，形成________个肽键，产物是三肽；若m个氨基酸分子形成1条肽链，会脱去________分子水，形成________个肽键，产物是多肽。
提示：22m－1m－1问题思考若m个氨基酸分子形成2条肽链，会脱去________分子水，形成________个肽键；若m个氨基酸分子形成n条肽链，会脱去________分子水，形成________个肽键。
提示：m －2 m －2 m －n m －n 问题思考假设氨基酸的平均分子量为a ，则m 个氨基酸分子形成n 条肽链时，所形成肽链的分子量为多少？提示：m ·a －18(m －n )归纳总结 氨基酸脱水缩合过程相关计算公式： ①脱水数＝肽键数＝氨基酸数－肽链数＝水解需水数；②氨基数＝肽链数＋R 基上的氨基数＝各氨基酸中氨基的总数－肽键数； ③羧基数＝肽链数＋R 基上的羧基数＝各氨基酸中羧基的总数－肽键数； (2)氨基酸形成血红蛋白的过程：氨基酸之间□20脱水缩合形成□21肽链→□22一条肽链的特定区域进行有规律的盘曲、折叠(形成氢键)→这条肽链进一步盘绕形成一定的□23空间结构→□24四条肽链聚集在一起形成□25复杂的空间结构(通过一定化学键)。
3．结构多样性原因(1)氨基酸⎩⎪⎨⎪⎧□26种类不同□27数目成百上千□28排列顺序千变万化(2)多肽：肽链的盘曲、折叠方式及其形成的□29空间结构千差万别。
4．结构多样性与功能多样性的关系：□30每一种蛋白质都有与它所承担功能相适应的结构。
易漏边角(课本P33)与社会的联系1．蛋白质变性是指蛋白质在某些□31物理和□32化学因素作用下，其特定的□33空间构象被破坏，从而导致其□34理化性质的改变和□35生物活性丧失的现象。
2．鸡蛋、肉类煮熟易消化，原因是高温使蛋白质分子的□36空间结构变得伸展、松散，容易被□37蛋白酶水解。
3．加酒精、加热、加酸等引起细菌和病毒的蛋白质变性，可以达到□38消毒、灭菌的作用。
④蛋白质相对分子质量＝氨基酸平均相对分子质量×氨基酸数－18×脱水数；⑤至少氨基酸数＝肽链数；⑥至少羧基数＝肽链数。
题型四蛋白质结构层次及形成过程分析[例4]如图为蛋白质结构与功能的概念图，对图示分析正确的是()A．a中一定含有SB．①过程一定有水生成C．氨基酸的种类、数目、排列顺序形成了蛋白质的结构多样性，与其空间结构无关D．c表示肽键—COOH—H2N—解题分析蛋白质中常含有S，但并非所有蛋白质都含有S，故a中不一定含有S，A错误；组成蛋白质的基本单位是氨基酸，故b表示氨基酸，氨基酸通过①脱水缩合形成多肽，B正确；多肽中的重要化学键是肽键，故c表示肽键(—NH—CO—)，D错误；蛋白质的空间结构同样影响其结构多样性，C错误。
答案 B[例5]血红蛋白分子是一种由574个氨基酸组成的蛋白质，含有4条肽链。
下列关于血红蛋白分子叙述错误的是()A．该蛋白质分子中含有570个肽键B．由于氨基酸之间能够形成氢键，这些氢键使得肽链盘曲、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质分子C．正常血红蛋白的空间结构呈球状，如果血红蛋白某一处的谷氨酸被缬氨酸取代，就可能形成异常的血红蛋白D．血红蛋白4条肽链聚集在一起同时盘曲折叠形成复杂空间结构答案 D题型五蛋白质形成的相关计算[例6]现有100个氨基酸，其中氨基有105个，羧基有103个，则由此合成的3条肽链中肽键数目、游离的氨基、羧基的数目分别是()A．96、8、9 B．97、7、5C．97、8、6 D．97、6、4解题分析根据100个氨基酸中氨基有105个，羧基有103个，可知R基中氨基有5个，羧基有3个，则3条肽链中肽键数目、游离的氨基、羧基的数目分别是100－3＝97(个)、3＋5＝8(个)、3＋3＝6(个)。
答案 C[例7]组成生物体某蛋白质的氨基酸的平均相对分子质量为128，该蛋白质含有两条肽链，两条肽链中共有198个肽键，则该蛋白质的相对分子质量为() A．25600 B．22036 C．12928 D．11128解题分析蛋白质的相对分子质量＝氨基酸总数×128－脱去水分子数×18＝(肽键数＋肽链数)×128－肽键数×18＝(198＋2)×128－198×18＝22036。
答案 B题型六肽链中原子数目计算[例8]某蛋白质由m条肽链、n个氨基酸组成。
该蛋白质至少有氧原子的个数是()A．n－m B．n－2mC．n＋m D．n＋2m解题分析n个氨基酸形成m条肽链，肽键数为(n－m)个，每个肽键中有1个氧原子。
每条肽链中至少有一个羧基，每个羧基中含2个氧原子。
故该蛋白质至少有氧原子的个数为n－m＋2m＝(n＋m)个。
答案 C技法提升肽链中原子数目的计算方法解题关键是要注意碳原子数、氮原子数在肽链形成前后均不变，而计算氢原子与氧原子的数目时要注意脱掉的氢原子与氧原子。
(1)氮原子数＝各氨基酸的氮原子总数＝肽键数＋肽链数＋R基上的氮原子数＝氨基酸数＋R基上的氮原子数。
(2)氧原子数＝各氨基酸的氧原子总数－脱水数＝肽键数＋肽链数×2＋R基上的氧原子数。
(3)氢原子数＝各氨基酸的氢原子总数－脱水数×2。
题型七氨基酸排列与多肽种类计算[例9]如果有足量的三种氨基酸，分别为甲、乙、丙，则它们能形成的链状三肽种类以及包含甲、乙、丙三种氨基酸的链状三肽种类最多有() A．9、9 B．6、3 C．27、6 D．3、3解题分析如果有足量的三种氨基酸甲、乙、丙，它们能形成的链状三肽最多有3×3×3＝27(种)，包含甲、乙、丙三种氨基酸的链状三肽最多有3×2×1＝6(种)。
答案 C技法提升肽链种类的计算方法(1)有A、B、C、D四种氨基酸，每种氨基酸数目无限多的情况下，可形成的链状多肽的种类如下：1．蛋白质功能多种多样，下列与其功能不相符合的是()A．酶——催化B．抗体——免疫C．载体——运输D．肌肉中的蛋白质——调节答案 D解析酶具有催化作用，A正确；抗体具有免疫作用，B正确；细胞膜上的载体蛋白具有运输作用，C正确；肌肉中的蛋白质属于结构蛋白，D错误。
《2.4蛋白质是生命活动的主要承担者》教案
《蛋白质是生命活动的主要承担者》教学设计一、教材分析本节课是新人教版必修1《分子与细胞》第2单元组成细胞的分子第4节的内容。
高中生物必修1模块让学生从分子水平认识生命的物质基础和结构基础。
第2章组成细胞的分子中首先学习了水和无机盐，糖类和脂质，然后学习蛋白质。
蛋白质是生命活动的主要承担者，对保障细胞功能的实现起着关键性作用，学好这部分内容对学生从分子水平理解细胞的物质基础和结构基础举足轻重，同时本节内容也为后续学习细胞代谢、遗传变异、生命活动调节等知识打下基础。
因此本节课在高中生物占有重要地位。
二、课标分析课程标准对本节课的要求是：概述蛋白质的结构和功能。
生命观念：本节课通过对蛋白质的结构和功能的学习，进一步认识有机物，生物大分子的特殊性，阐述蛋白质在细胞生命活动中的重要作用，也让学生认识到生命物质的独特性，初步形成生命的物质观。
本节通过“氨基酸如何形成蛋白质”内容的学习，帮助学生初步建立结构与功能相适应的观念。
科学思维：在学习“氨基酸结构特点”时，通过组织探究活动比较几种氨基酸的结构，归纳总结氨基酸的结构通式，构建氨基酸的结构模型，体现了归纳、抽象和概括的科学思维。
科学探究：组织探究活动“氨基酸结构特点”和“模拟脱水缩合”的过程，培养学生科学探究的能力。
社会责任：联系安徽阜阳毒奶粉事件，三鹿奶粉事件，让学生体会蛋白质在生命活动中的重要作用，并尝试用所学生物知识来解决社会问题。
本节课的主要教学内容是：蛋白质的功能，蛋白质的基本单位-氨基酸，蛋白质的结构及其多样性的原因。
三、学情分析学习本节时，学生已具备了“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”的实践经验，也学习了蛋白质是细胞中含量最多的有机化合物。
并且在日常生活中经常遇到有关蛋白质的问题，对哪些食物富含蛋白质还是比较熟悉的，所以对但蛋白质有初步的感性认识。
但由于高一学生有机化学知识没有开始学习，对共价键和氨基酸的基本知识缺乏，而且细胞的分子组成又是微观的内容，所以在掌握氨基酸结构结构特点和氨基酸脱水缩合的过程有一定难度。
高中生物新教材必修一教学案《2.4蛋白质是生命活动的主要承担者》
高中生物新教材必修一教学案《2.4蛋白质是生命活动的主要承担者》一、教学目标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。
3.认同蛋白质是生命活动的主要承担者。
二、教学重点和难点1.教学重点( 1 )蛋白质的功能和结构。
(2)氨基酸的结构特点及其形成蛋白质的过程。
2.教学难点( 1 )氨基酸形成蛋白质的过程。
(2)蛋白质的结构和功能多样性的原因。
三、素养要求1、生命观念：运用结构和功能观，说明蛋白质的结构和功能的多样性2、科学思维：用归纳法分析氨基酸的结构特点，用模型说明蛋白质的结构和功能之间的关系。
3、社会责任：关注蛋白质的均衡摄入，为家人的健康饮食提供合理的方案。
四、教学方法问题导学，情境教学，思维探究，多媒体PPT、显微镜操作显示五、教学过程一问题探讨从某些动物组织中提取的胶原蛋白，可以用来制作手术缝合线。
手术后过一段时间，这种缝合线就可以被人体组织吸收，从而避免拆线的痛苦。
讨论1．为什么这种缝合线可以被人体组织吸收？2．这种缝合线发生什么样的化学变化才能被吸收？这对你认识蛋白质的化学组成有什么启示？学生：教师：1、在人体内有一种叫蛋白水解酶，可以消化蛋白质，分解成小分子，从而被人体消化吸收。
2、蛋白质要被分解成氨基酸分子才可以被吸收。
二、蛋白质的功能看图思考：组成细胞的有机物中含量最多的就是蛋白质。
蛋白质是生命活动的主要承担者。
1、结构蛋白：许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质。
如羽毛、肌肉、头发、蛛丝等的成分主要是蛋白质。
2、催化作用：细胞内的化学反应离不开酶的催化。
绝大多数酶都是蛋白质。
（上图所示为胃蛋白质酶结晶）3、运输作用：有些蛋白质具有运输载体的功能。
如血红蛋白、载体蛋白。
4、调节生命活动：有些蛋白质起信息传递的作用，能够调节机体的生命活动，如胰岛素、生长激素。
5、识别作用：细胞膜的外表有一层糖蛋白，与细胞的识别作用有密切关系。
糖蛋白的识别作用好比是细胞与细胞之间，或细胞与其他大分子之间，互相联络用的文字或语言。
2.4蛋白质是生命活动的主要承担者教案【新教材】人教版高中生物必修一
2.4蛋⽩质是⽣命活动的主要承担者教案【新教材】⼈教版⾼中⽣物必修⼀第⼆章组成细胞的分⼦第4节蛋⽩质是⽣命活动的主要承担者(⼀)教学⽬标1. 阐明蛋⽩质是⽣命活动的主要承担者。
2. 观察总结氨基酸的结构通式和特点，了解氨基酸是蛋⽩质的基本组成单位。
3. 理解蛋⽩质分⼦结构多样性和功能多样性的关系，并能举出实例。
4. 了解氨基酸脱⽔缩合的原理，了解成多肽链或蛋⽩质分⼦的过程。
5、理解掌握蛋⽩质的相关的计算。
(⼆)教学重点和难点(1)蛋⽩质的功能和结构，蛋⽩质多样性的成因。
(2)氨基酸的结构特点及其脱⽔缩合。
（三）教学过程导⼊：阅读课本的问题讨论：1. 为什么这种缝合线可以被⼈体组织吸收?猜猜它的成分。
2. 这种缝合线发⽣什么样的化学变化才能被吸收?这对你认识蛋⽩质的化学组成有什么启⽰?引导学⽣回忆初中所学的⾷物的消化，理解蛋⽩质要被⽔解才能被吸收。
投影展⽰：富含蛋⽩质的⾷品如⼤⾖制品，如⾖浆、⾖腐、腐⽵；奶类制品，如奶粉、酸奶、纯⽜奶；还有⾁、蛋类⾷品，如烤⾁、⾁肠、鸡蛋等。
蛋⽩质是细胞中含量最多的有机物。
是⽬前已知的结构最复杂、功能最强⼤的分⼦。
细胞核中的遗传信息，往往要表达成蛋⽩质才能起作⽤。
⼀、蛋⽩质的功能引导学⽣联系⽣活实例，结合课本P28图2-8引导学⽣归纳蛋⽩质的功能：类别功能举例结构蛋⽩许多蛋⽩质是构成细胞和⽣物体结构的重要物质肌动蛋⽩、肌球蛋⽩、⽻⽑、头发、蛛丝等功能蛋⽩调节作⽤对细胞和⽣物体的⽣命活动有重要的调节作⽤胰岛素、⽣长激素等催化作⽤催化细胞内的多种化学反应⼤多数酶等运输作⽤有些蛋⽩质具有运输的功能⾎红蛋⽩、载体等免疫作⽤能抵御侵⼊⼈体或⾼等动物体内的抗原物质抗体等蛋⽩质能够承担如此多的功能，与它的多样性有关。
⽣物界的蛋⽩质种类多达1010～1012种，这与它的组成和结构有关。
⼆、蛋⽩质的基本单位——氨基酸1.氨基酸的种类（组成蛋⽩质的氨基酸有21种）8种是⼈体细胞不能合成的，称为必需氨基酸，这些氨基酸必须从外界环境中获取；本(苯丙氨酸)蛋(甲硫氨酸⼜称蛋氨酸)来(赖氨酸) 宿(苏氨酸) ⾊(⾊氨酸)亮⼀亮(亮氨酸) (异亮氨酸) 写(缬氨酸)。
新人教版高中生物必修一第二章第四节蛋白质是生命活动的主要承担者
新人教版高中生物必修一第二章第四节蛋白质是生命活动的主要承担者《蛋白质：生命舞台上的超级巨星》嘿，各位生物学爱好者们！今天咱要来聊聊新人教版高中生物必修一第二章第四节的重要角色——蛋白质，它可是生命活动的主要承担者，就像是生命舞台上的超级巨星，没有它，这场生命大戏可就唱不下去啦！咱先来说说蛋白质的构成吧，想象一下，蛋白质就像是用各种氨基酸小珠子串起来的超级项链。
每颗“珠子”就是一种氨基酸，它们的种类可不少，足足有20种呢！而且啊，它们排列组合的方式那简直多到数都数不清，就好比是用20种不同颜色的珠子去创造各种各样的项链，你说能变出多少个花样来？这也就是为啥蛋白质的种类如此丰富多样的原因啦。
蛋白质的功能那更是五花八门，就像一个全能选手。
比如说，有些蛋白质负责构建我们身体的结构，就像是盖房子的砖块一样。
我们的肌肉、头发、指甲这些部位，可都离不开蛋白质的支撑，它得保证它们既结实又有弹性，想想看，如果蛋白质罢工了，那咱们岂不是都得变成软塌塌的“面条人”啦！还有一些蛋白质像勤劳的搬运工，在咱们身体里面负责运输各种物质。
血红蛋白就是其中的代表，它就像是一辆辆行驶在血液高速公路上的小货车，专门负责把氧气送到身体的各个角落。
要是没有它，咱的细胞们可得“缺氧闹脾气”啦！更厉害的是，有些蛋白质还能调节我们的生命活动。
它们就像一群聪明的指挥官，精确地调控着各种生理反应。
比如胰岛素，你可以把它想象成一个严格的“血糖管理员”，时刻盯着咱们的血糖水平，一旦发现血糖偏高，它就马上出来工作，让血糖乖乖听话降下来。
此外，蛋白质还在免疫、催化等方面发挥着重要作用，就像守护我们健康的卫士和加快化学反应速度的神奇魔术师。
学习蛋白质这部分内容的时候，我刚开始觉得各种氨基酸的结构还有蛋白质的结构层次真是让人头大，就像陷入了一团理不清的毛线球里。
但是呢，当我搞清楚了其中的原理，理解了它们的重要性，就感觉好像发现了生命世界里的一个秘密宝藏，那种成就感真是难以言表。