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【學案】 第2章 第4節 第1課時 蛋白質的功能及其結構單位 生物學人教版(2019) 必修1

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【學案】 第2章 第4節 第1課時 蛋白質的功能及其結構單位 生物學人教版(2019) 必修1

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第4節 蛋白質是生命活動的主要承擔者
第1課時 蛋白質的功能及其結構單位
學有目標——課標要求必明 記在平時——核心語句必背
1.闡明蛋白質是生命活動的主要承擔者,認同蛋白質與人體營養、健康等關系密切。2.歸納概括氨基酸的結構通式和特點,闡明氨基酸是蛋白質的基本組成單位。 1.氨基酸是組成蛋白質的基本單位。2.蛋白質在組成細胞和生物體、催化、運輸、調節和免疫等方面具有重要作用。蛋白質是生命活動的主要承擔者。
[主干知識梳理]
一、蛋白質的功能
1.一切生命活動離不開蛋白質,蛋白質是生命活動的主要承擔者。
2.蛋白質功能舉例
功能 舉例
構成細胞和生物體 羽毛、肌肉、蛛絲、頭發等
催化作用 絕大多數的酶
運輸作用 血紅蛋白(能運輸氧氣)
信息傳遞作用 胰島素等蛋白質類激素
免疫作用 抗體(可抵御抗原的侵害)
二、氨基酸的結構特點及其種類
1.氨基酸的結構
(1)結構通式:。
(2)結構特點
①數量上:至少含有一個氨基(—NH2)和一個羧基(—COOH)。
②位置上:都有一個氨基和一個羧基連在同一個碳原子上。
2.種類
(1)分類依據:能否在人體內合成。
(2)種類
[邊角知識發掘]
 結合下圖和氨基酸的結構示意圖(教材P29“思考·討論”)回答有關問題:
(1)寫出圖中序號代表的結構名稱:
①氨基; ②④R基; ③羧基。
(2)比較圖中幾種氨基酸,寫出氨基酸分子的結構通式:
提示:
(3)各種氨基酸共有的元素是C、H、O、N,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,說明組成蛋白質的氨基酸至少含有一個氨基(—NH2)和一個羧基(—COOH)。
(5)從位置上看組成蛋白質的氨基酸都有一個氨基(—NH2)和一個羧基(—COOH)連接在同一個碳原子上。
[教材問題提示]
思考·討論(教材P29)
氨基酸的結構特點
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構中的主要部分——氨基和羧基。
新知探究一 蛋白質的功能
[在探究中學]
[任務驅動] 
1.連線蛋白質的功能
2.營養不良會出現貧血和免疫力下降等現象,試從蛋白質的功能角度分析原因。
提示:蛋白質攝入不足導致營養不良,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。
[師說重難] 
蛋白質功能
(1)蛋白質包括結構蛋白和功能蛋白。結構蛋白是構成細胞和生物體的主要物質;功能蛋白有保護防御、運輸、信息傳遞、催化等功能。
(2)蛋白質能調節人體的滲透壓,在某些時候也能分解,為生命活動提供能量。
(3)不同生物之間同類蛋白質也有區別,可以作為鑒定生物間親緣關系遠近的依據。
[在應用中悟]
[典例1] (2020·雅安期末)下列敘述中,能夠全面概括蛋白質功能的是(  )
A.構成細胞和生物體的重要結構物質
B.生命活動的主要承擔者
C.收縮、運輸、免疫等功能的物質基礎
D.調節細胞和生物體代謝的重要物質
[解析] 構成細胞和生物體的重要結構物質是蛋白質的功能之一,收縮、運輸、免疫等功能的物質基礎是蛋白質的功能的一部分,調節細胞和生物體代謝的重要物質是蛋白質的功能之一,都不能全面概括蛋白質的功能;蛋白質是生命活動的主要承擔者可以全面概括蛋白質的功能。
[答案] B
[典例2] (2020·石景山區期末)下列與蛋白質功能無關的是(  )
A.氧氣在血液中的運輸
B.維持高等動物第二性征
C.細胞對病原體的識別
D.催化葡萄糖在細胞內的氧化分解
[解析] 氧氣在血液中運輸過程需要血紅蛋白的協助,體現了蛋白質的運輸功能;維持高等動物第二性征的是性激素,其化學本質為固醇類物質,與蛋白質功能無關;細胞對病原體的識別與細胞表面的糖蛋白有關,體現了蛋白質的信息傳遞功能;葡萄糖在細胞內氧化分解需要酶的催化,該過程中的酶的化學本質是蛋白質,體現了蛋白質的催化功能。
[答案] B
[在訓練中評]
1.下列不屬于動物體內蛋白質功能的是(  )
A.構成毛發的主要成分
B.催化細胞內化學反應的酶
C.供給細胞代謝的主要能源物質
D.細胞吸收物質的載體
解析:選C 蛋白質是構成細胞和生物體的重要物質,如結構蛋白是構成毛發的主要成分;部分蛋白質具有催化功能,如大多數酶;細胞代謝的主要能源物質是糖類,不是蛋白質;部分蛋白質是細胞吸收物質的載體,如載體蛋白。
2.(2020·宿遷期中)蛋白質功能多種多樣,下列與其功能不相符合的是(  )
A.酶——催化
B.抗體——免疫
C.載體——運輸
D.肌肉中的蛋白質——調節
解析:選D 絕大多數酶的本質是蛋白質,因此蛋白質具有催化功能;抗體的本質是蛋白質,抗體在體液免疫中發揮重要作用;載體的本質是蛋白質,載體蛋白在物質運輸中起重要作用;肌肉中的蛋白質是細胞結構的重要組成成分,不具有調節功能。
新知探究二 組成蛋白質的氨基酸
[在探究中學]
[任務驅動] 
試判斷下列有機酸,哪些屬于組成蛋白質的氨基酸?并說明判斷理由。
(1)
(2)
(3)
答案:(1)是 —NH2和—COOH連在同一個碳原子上
(2)不是 —NH2和—COOH沒連在同一個碳原子上
(3)不是 沒有—NH2
[師說重難] 
1.形象記憶氨基酸結構通式
 
2.氨基酸分子的判斷
(1)兩個判斷標準
①一個數目標準: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)一個決定關鍵:R基。
①決定氨基酸的種類和理化性質。
②決定氨基酸中所含有氨基和羧基的數目:除了連接在同一碳原子上的氨基和羧基外,多余的氨基和羧基一定位于R基中。
③決定氨基酸的組成元素:氨基酸結構通式中含有C、H、O、N四種元素,若含有其他元素則一定位于R基中。
[在應用中悟]
[典例1] 下列有關氨基酸的敘述,正確的是(  )
A.氨基酸是構成蛋白質的基本單位,由氨基和羧基組成
B.每種氨基酸至少具有一個氨基和一個羧基
C.人體內的氨基酸必須從食物中獲取
D.每個氨基酸分子都只含有C、H、O、N四種元素
[解析] 氨基酸是構成蛋白質的基本單位,組成蛋白質的氨基酸由氨基、羧基、H原子、R基和一個中心碳原子組成;非必需氨基酸可由體內細胞合成;氨基酸除含有C、H、O、N四種元素外,有的還含有S等。
[答案] B
[典例2] 下列哪項不是構成蛋白質的氨基酸(  )
[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鏈基團(R基),各種氨基酸的不同就在于R基的不同。
[答案] B
■方法規律
“兩看法”判斷組成蛋白質的氨基酸
[在訓練中評]
1.(2020·重慶期末)下列基團中不是氨基酸必需的是(  )
A.—NH2         B.—H
C.—COOH D.—SH
解析:選D 根據氨基酸的結構通式可知,每種氨基酸都至少含有一個氨基(—NH2)和一個羧基(—COOH)連接在同一個碳原子上,這個碳原子還連接一個氫(—H),所以—SH不是氨基酸所必需的。
2.亮氨酸的分子式是C6H13O2N,其R基為(  )
A.—C4H9 B.—C5H9 
C.—C6H13  D.—C4H8
解析:選A 由氨基酸結構通式可知,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。
科學視野——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的地區,乳腺癌、結腸癌、前列腺癌以及白血病等的患病率很低。
硒代半胱氨酸(Sec)是人類發現的第21種氨基酸,存在于少數一些酶中,如谷胱甘肽過氧化酶、甘氨酸還原酶和一些氫化酶等。硒半胱氨酸的結構和半胱氨酸類似,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。
[素養評價]
1.研究表明缺硒可導致克山病??松讲∈且环N地方性心肌病,急重癥病人可發生猝死。營養學和流行病學界專家認為,成人每天硒的攝取量約在40~100 μg就可滿足人體需要。根據資料,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育
D.硒是人體必需的微量元素
解析:選C 人體生長發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育。
2.(2020 德州期末)人體第21種氨基酸硒代半胱氨酸是蛋白質中硒的主要存在形式,體內硒含量很少,合成硒代半胱氨酸的原料需不斷從食物中獲取。下列敘述錯誤的是(  )
A.硒元素屬于微量元素
B.硒代半胱氨酸是非必需氨基酸
C.人體的蛋白質均含有硒
D.硒位于硒代半胱氨酸的R基中
解析:選C 由題意可知,人體內硒含量很少,硒元素屬于微量元素,A正確;由題意可知,合成硒代半胱氨酸的原料需不斷從食物中獲取,因此硒代半胱氨酸是非必需氨基酸,B正確;并不是所有的蛋白質都含有硒,C錯誤;氨基酸的不同在于R基的不同,硒位于硒代半胱氨酸的R基中,D正確。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 (共 2 頁)
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