高一生物《蛋白质的结构和功能》
高中生物《蛋白质的结构与功能》教学设计
高中生物《蛋白质的结构与功能》教学设计教学目标:1.了解蛋白质的结构和功能;2.学习蛋白质的分类和组成;3.掌握蛋白质的功能特性;4.理解蛋白质在生物体内的重要作用。
教学重点:1.蛋白质的结构;2.蛋白质的功能。
教学准备:1.视频或实物模型展示:蛋白质的结构;2.PPT或手绘图:蛋白质的分类和组成.教学过程:一、导入(10分钟)1.引入话题:请学生回顾一下之前学过的有关生物大分子的知识,如脂质、多糖、核酸等。
2.通过提问方式,让学生成为课堂的主体,引导学生回忆已学的知识,并为本节课的学习做一些铺垫。
二、蛋白质的基本概念(15分钟)1.简要介绍蛋白质的概念和重要性。
2.引导学生思考:蛋白质与其他生物大分子有何不同?为什么蛋白质如此重要?3.通过教师的讲解和学生的思考讨论,让学生对蛋白质的基本概念和重要性有一个初步的了解。
三、蛋白质的结构(40分钟)1.依托于视频或实物模型,展示蛋白质的结构。
2.详细讲解蛋白质的一级、二级、三级和四级结构,以及不同结构层次对蛋白质功能的影响。
3.引导学生思考:蛋白质的结构与功能之间是否有关系?为什么不同结构层次会导致蛋白质具有不同的功能?四、蛋白质的分类和组成(30分钟)1.通过PPT或手绘图,讲解蛋白质的分类,并列举一些典型的蛋白质例子。
2.分析各种分类蛋白质的特点和功能,并与学生一起讨论其在生物体内的作用。
3.引导学生思考:为什么蛋白质具有如此多样的结构和功能?不同的结构和功能是否与蛋白质的组成有关?五、蛋白质的功能特性(20分钟)1.讲解蛋白质的功能特性,如催化作用、传递信息、结构支持等。
2.通过实例引导学生思考:蛋白质如何发挥催化作用?蛋白质如何传递信息?3.与学生一起讨论并总结:蛋白质的功能特性与其结构有何关联?六、蛋白质在生物体内的重要作用(15分钟)1.简要介绍蛋白质在生物体内的重要作用,如酶、抗体、激素等。
2.通过教师的讲解和学生的思考讨论,让学生对蛋白质在生物体内的重要作用有一个初步的了解。
高一生物必修1_分子与细胞_知识讲解:蛋白质的分子结构和功能
蛋白质的分子结构和功能一、蛋白质的分子结构蛋白质是由各种氨基酸通过肽键连接而成的多肽链,再由一条或一条以上的多肽链按各自的特殊方式组合成具有生物活性的分子。
由于氨基酸种类、排列顺序和肽链数目及空间结构的不同,就形成了分子结构不同的蛋白质。
蛋白质的分子结构是蛋白质功能的物质基础。
蛋白质的分子结构有不同的层次,为了研究方便,人们将其分为四个层次。
蛋白质的一级结构蛋白质分子中的氨基酸都是按一定的排列顺序组成肽链的。
氨基酸在多肽链中的排列顺序(包括氨基酸的种类、数量)和方式叫做蛋白质的一级结构。
蛋白质的一级结构也叫初级结构或化学结构(图3)蛋白质的二级结构组成蛋白质的多肽链既不是全部以伸直状展开,也不是以任意曲折的状态存在,而是具有一定的空间构型。
多肽链中的一个肽键和相隔若干氨基酸残基的另一个肽键之间形成氢键,这些氢键使蛋白质分子中的部分多肽链盘旋成螺旋状(又叫α螺旋),或者折叠成片层状(又叫β折叠),或者形成180°回折(又叫β转角或β弯曲)(图4)。
这种多肽链本身的折叠和盘绕方式构成了蛋白质的二级结构。
蛋白质的二级结构是蛋白质的基本空间构型。
不同蛋白质的二级结构不同,有的相差很大,例如,α-角蛋白几乎全是α螺旋结构,而蚕丝的丝心蛋白又几乎全是β折叠结构。
蛋白质的三级结构具有二级结构的多肽链还可以借助氢键和其他化学键(如离子键、二硫键等)进一步卷曲、折叠,形成更复杂的空间构象,这种空间构象叫做蛋白质的三级结构(图5)。
蛋白质的四级结构有些蛋白质是由两条或两条以上具有三级结构的多肽链组成的,这时每条多肽链被称为一个亚基。
几个亚基之间通过氢键或其他化学键形成一定的空间排列。
这种由两个或两个以上具有三级结构的亚基聚合而成的构象是蛋白质的四级结构(图6)。
例如,磷酸化酶是由2个亚基构成的,血红蛋白是由4个亚基构成的,谷氨酸脱氢酶是由6个亚基构成的。
在具有活性的蛋白质中,有些只有三级结构,没有四级结构,如肌红蛋白、细胞色素C等;而有些蛋白质只有在四级结构时,才具有活性,如谷氨酸脱氢酶、血红蛋白等。
高考生物专项复习《蛋白质是生命活动的主要承担者》
评价 迁移应用
12
2.(2023·湖北,2)球状蛋白分子空间结构为外圆中空,氨基酸侧链极性基 团分布在分子的外侧,而非极性基团分布在内侧。蛋白质变性后,会出 现生物活性丧失及一系列理化性质的变化。下列叙述错误的是
√A.蛋白质变性可导致部分肽键断裂
B.球状蛋白多数可溶于水,不溶于乙醇 C.加热变性的蛋白质不能恢复原有的结构和性质 D.变性后生物活性丧失是因为原有空间结构破坏
增加5个
④若去掉该多肽中的甲硫氨酸,生成的若干肽链中的O原子数目减少1个
√A.①④
B.②③
C.①③
D.③④
甲硫氨酸的位置是3、25、56、78、82,因此水解掉5个甲硫氨酸需要水解 掉10个肽键,形成5个甲硫氨酸和6个短肽,因此肽键数目会减少10个,② 正确; 由于甲硫氨酸的R基中没有氨基和羧基,去掉甲硫氨酸后,形成6个短肽, 肽链中的氨基数目是6+5=11,增加5个,羧基数至少一个变成至少6个, 增加5个,③正确; 如果去掉该多肽中的甲硫氨酸,要消耗10分子水,形成6个短肽和5个氨基 酸,所以若去掉该多肽中的甲硫氨酸,O原子数目的减少数=5个甲硫氨酸 分子中的氧原子数-断裂5个甲硫氨酸共消耗的水分子数=5×2-10=0(个), ④错误。
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考点二
蛋白质的相关计算
1.蛋白质的相对分子质量、氨基酸数、肽链数、肽键数和脱去水分子数的关系 假设氨基酸的平均相对分子质量为a,由n个氨基酸分别形成1条肽链或m条肽 链,则:
肽链 数目
1条
氨基 酸数
n
m条
n
肽键 数目
n-1
脱去水 分子数
n-1
n-m n-m
氨基 数目 至少 1个 至少 m个
羧基 数目 至少 1个 至少 m个
高一生物蛋白质笔记
高一生物蛋白质笔记
以下是一份高一生物蛋白质的笔记:
(一)蛋白质的概念和作用
蛋白质是生命活动的主要承担者,具有多种功能。
蛋白质的结构多样性与功能多样性是相适应的。
(二)氨基酸的结构特点
氨基酸是蛋白质的基本组成单位,每种氨基酸都至少含有一个氨基和一个羧基,并且他们都连结在同一个碳原子上。
(三)蛋白质的合成
DNA指导下的蛋白质合成,是以mRNA为模板合成蛋白质的过程,该过程需要核糖体、tRNA、ATP等参与。
(四)蛋白质的分类
根据蛋白质的功能,可以将蛋白质分为:结构蛋白、催化蛋白、调节蛋白、运输蛋白等。
(五)蛋白质的生物合成
蛋白质的生物合成是指将氨基酸通过肽键连接在一起
形成肽链的过程。
该过程需要核糖体、tRNA、ATP等参与。
(六)蛋白质的检测方法
常用的蛋白质检测方法包括:双缩脲试剂法、吲哚酚试剂法、茚三铜试剂法等。
这些方法可以用来检测蛋白质的存在和含量。
(七)蛋白质的特性
蛋白质具有多种特性,包括:相对分子质量大、分子结构复杂、具有特定的空间构象、具有多种功能等。
(八)蛋白质的消化吸收和代谢
人体需要摄入适量的蛋白质来维持正常的生理功能。
蛋白质在消化系统中被分解为氨基酸,然后被吸收进入血液。
氨基酸在体内可以用于合成新的蛋白质或者作为能源物质进行代谢。
蛋白质结构与功能关系
蛋白质结构与功能关系
1. 由较短肽链组成的蛋白质一级结构,其结构不同,生物功能也不同。
如加压素和催产素都是由垂体后叶分泌的九肽激素。
它们之间仅在分子中有两个氨基酸残基的差异,以异亮氨酸代替苯丙氨酸,以亮氨酸代替精氨酸。
加压素促进血管收缩、血压升高和促进肾小管对水的重吸收,起抗利尿作用,故又称抗利尿素;而催产素则刺激子宫平滑肌收缩,起催产作用。
2. 由较长肽链组成的蛋白质一级结构中,其中“关键”部分结构相同,其功能也相同:“关键”部分改变,其功能也随
之改变。
基因突变可能引起蛋白质的一级结构改变,导致功能改变而致病,如镰刀型贫血。
这是由于血红蛋白(HbA)中的β链N端第6个氨基酸残基谷氨酸被缬氨酸替代所引起的一种遗传性疾病。
蛋白质的结构和功能
蛋白质的结构和功能蛋白质是生命体中最重要的类别之一,也是细胞的基本组成部分之一。
蛋白质的结构与功能密切相关,对于理解蛋白质的重要性以及其功能的多样性具有重要意义。
本文将就蛋白质的结构与功能进行详细阐述。
一、蛋白质的结构蛋白质是由氨基酸的多肽链组成的,而氨基酸是蛋白质的构成单元。
不同的氨基酸组合形成了不同的氨基酸序列,从而赋予了蛋白质不同的结构和功能。
蛋白质的结构包括了四个层次,分别是:一级结构、二级结构、三级结构和四级结构。
1. 一级结构:一级结构是指氨基酸的线性排列方式。
氨基酸通过肽键连接在一起,形成多肽链。
每个氨基酸都与相邻的两个氨基酸通过肽键相连,形成一个多肽链。
2. 二级结构:二级结构是指多肽链的局部折叠方式。
常见的二级结构有α-螺旋和β-折叠。
α-螺旋是一种螺旋状的结构,其中氨基酸通过氢键相互连接。
β-折叠是一种折叠的结构,其中多肽链在平面上折叠成β片。
3. 三级结构:三级结构是指蛋白质整个空间结构的折叠方式。
蛋白质的三级结构是由一段多肽链的不同区域折叠而成。
三级结构的形成通常受到氢键、离子键、范德华力等相互作用的影响。
4. 四级结构:四级结构是指两个或多个多肽链之间的空间排列方式。
多肽链之间通过非共价键相互连接,形成一个完整的蛋白质分子。
多肽链之间的相互作用包括氢键、离子键、范德华力等。
二、蛋白质的功能蛋白质具有多种不同的功能,这取决于其结构和氨基酸序列的不同。
1. 结构功能:蛋白质作为细胞的基本组成部分,可以提供细胞的结构支持。
例如,肌肉组织中的肌动蛋白负责肌肉的收缩,细胞膜上的蛋白质起到维持细胞形态和细胞信号传递的作用。
2. 酶功能:蛋白质中的酶可以催化化学反应。
酶可以加速化学反应的速率,使得细胞内的代谢过程能够正常进行。
例如,消化系统中的酶可以加速食物的消化过程。
3. 运输功能:蛋白质可以通过细胞膜或血液循环,将物质从一个地方运输到另一个地方。
例如,血液中的血红蛋白可以运输氧气到身体各个器官。
高中生物苏教版必修1《蛋白质的结构与功能》课件
子数
4、空间结构:
氨基酸
脱水缩合
多肽链
盘曲折叠
蛋白质
5、结构的多样性:
胰高血糖素
胰岛素
血红蛋白
蛋白质分子结构层次表
元素组成:C、H、O、N等
蛋
白 质
基本单位:氨基酸
的
结
构 化学结构:肽链
H
H
三肽
R3 C C OH H
假若有A、B、C三种氨基酸,由这三 种氨基酸脱水缩合形成三肽类化合物有几 种?形成二肽类化合物有几种?
名称 种类 第1位 第2位 第3位
三肽类
33
3
3
3
二肽类
32
3
3
若有A、B、C三种氨基酸,且每种氨基 酸只有一个的情况下能形成三肽类化合物和 二肽类化合物种类有多少?
蛋白质是一切生命活动的体现者和承担者
元素组成:C、H、O、N等
蛋
白 质
基本单位:氨基酸
的
结
构 化学结构:肽链
空间结构:蛋白质
种类:20种 通式: 特点: 形成:氨基酸脱水缩合 肽键:—NH—CO— 特点:呈链状结构
分子结构具有多样性
蛋白质功能的多样性
想一想: 蛋白质结构多样性和功能多样性有
何关系?
氨基酸,约有20种。
蛋白质的结构
(一)基本单位:氨基酸
RH1
CRH2 3
H2N C COOH H2N C COOH
H 甘氨酸
H 丙氨酸
CH2R—3SH
CH2—CHR24—COOH
H2N C COOH H 半胱氨酸
最新高中生物必修1《蛋白质的结构和功能(说课稿)》精品获奖完美优秀观摩课说课稿
前言:要想成为一名优秀的教师,不仅要对教材有所了解,还要对学生的情况有清晰明了的掌握,站在学生的角度思考问题,这样才能了解学生真正的学习需求,做到因材施教、有的放矢。
在教学过程中,学生是学习的主体,教师是学习的组织者,引导者,教学的一切活动都必须以强调学生的主动性,积极性为出发点。
《蛋白质的结构和功能》说课稿
(最新精品获奖说课稿)
一、说教材
《蛋白质的结构和功能》是必修1第2章第2节的内容,属于“课程标准”必修部分——生物1:分子与细胞的相关内容。
《蛋白质的结构和功能》一课的内容主要包括了蛋白质的元素组成,基本组成单位氨基酸、氨基酸的结构通式、脱水缩合方式、蛋白质的功能等内容。
在本节课之前,学习了糖类和脂质,以及元素的相关知识,为本节课的学习打下了基础。
另外,本节课的学习又为后面学习核酸、酶的相关知识做铺垫。
因此本节课起到了承上启下的作用。
二、说学情
高中学生已具备了一定的观察和认知能力,分析思维的目的性,连续性和逻辑性也已初步建立,但还很不完善,对事物的探索好奇,又往往具有盲目性,缺乏目的性,并对探索科学的过程与方法及结论的形成缺乏理性的思考。
因此,对于本节课抽象的知识的学习有一定难度。
在教学过程中应采用一些图片等直观的教学方式,帮助学生对本节课知识的理解和掌握。
三、说教学目标
1.说出氨基酸的结构特点;概述蛋白质的结构和功能;说明脱水缩合的过程。
2.通过对氨基酸脱水缩合过程的分析,培养逻辑推理能力。
3.通过学习,逐步认同“结构决定功能”的生物学基本观点。
四、说教学重难点。
蛋白质的结构和功能
蛋白质的结构和功能蛋白质是生物体内重要的有机物质,其在细胞功能和生物体机体过程中发挥着关键作用。
蛋白质的结构和功能密不可分,下面将从蛋白质的结构以及其所承担的功能两个方面进行探讨。
一、蛋白质的结构蛋白质的结构可分为四个层次,分别是一级结构、二级结构、三级结构和四级结构。
1. 一级结构蛋白质的一级结构指由氨基酸残基的线性排列方式所决定的序列。
氨基酸的种类和顺序决定了蛋白质的特定功能和结构。
在水溶液中,氨基酸残基以离子形式存在,通过胺基和羧基之间的肽键连接起来形成多肽链。
2. 二级结构蛋白质的二级结构是指蛋白质中局部区域的空间构象,主要包括α-螺旋和β-折叠两种常见的结构。
α-螺旋是由多肽链的螺旋形状而成,通过氢键的形成保持稳定。
β-折叠则是由多个β折叠片段组合而成,也是通过氢键的形成维持稳定。
3. 三级结构蛋白质的三级结构是指蛋白质中整个多肽链的立体构象。
多肽链在二级结构的基础上进一步折叠和组装,形成复杂的三维结构。
这个结构的形成主要由各个氨基酸残基之间的相互作用所决定,包括疏水相互作用、氢键、电离相互作用、范德华力和二硫键等。
4. 四级结构蛋白质的四级结构是指由多个多肽链通过相互作用而形成的功能完整的蛋白质分子。
这些多肽链可以是相同的或不同的,它们之间通过各种各样的键连接在一起,形成复杂的结构。
二、蛋白质的功能蛋白质的结构决定了其功能。
蛋白质在生物体内扮演着多种重要的角色,包括酶、结构蛋白、运输蛋白和抗体等。
1. 酶酶是一类催化生物化学反应的蛋白质,可以加速化学反应发生的速率。
酶的活性与其结构密切相关,酶的活性位点具有与底物相互作用的特定结构。
2. 结构蛋白结构蛋白是细胞中的主要组成部分,为细胞提供了稳定的支持和形状。
它们形成了细胞的骨架,维持细胞的稳定性和形态。
3. 运输蛋白运输蛋白可以将物质从细胞内部输送到细胞外部,或者从细胞外部运输到细胞内部。
例如,血红蛋白可以运输氧气到全身各个组织和器官。
生物化学蛋白质结构与功能
生物化学蛋白质结构与功能蛋白质是生物体中必不可少的一类有机分子,它们在生命活动中担当着关键的角色。
蛋白质的结构与功能密不可分,只有了解其结构,才能深入理解其功能。
本文将介绍蛋白质的结构层次和功能,并探讨二者之间的关系。
一、一级结构——氨基酸序列蛋白质的结构层次可以从氨基酸序列开始。
氨基酸是构成蛋白质的基本单位,通过肽键连接在一起。
不同的氨基酸组合而成的序列决定了蛋白质的结构和功能。
在蛋白质家族中,氨基酸序列可以有很大的变化,导致不同结构和功能的蛋白质的形成。
二、二级结构——α-螺旋和β-折叠在氨基酸序列中存在着两种常见的二级结构:α-螺旋和β-折叠。
α-螺旋是由氢键相互作用形成的螺旋形结构,具有稳定性和韧性。
β-折叠是由氢键相互作用形成的平行或反平行的链状结构,具有稳定性和刚性。
不同氨基酸序列所形成的二级结构会决定蛋白质在空间立体结构中的排列方式。
三、三级结构——立体构象蛋白质的三级结构是指氨基酸序列在空间中的立体构象。
它的形成受到氢键、离子键、范德华力等多种相互作用力的调控。
蛋白质的三级结构决定了其最终的立体构象,从而影响其功能的表现。
不同的蛋白质通过三级结构的差异来实现其特定的功能,如酶的催化作用、抗体的识别能力等。
四、四级结构——多肽链聚合体在某些情况下,多个蛋白质可以相互结合形成一个更大的功能单位,这种现象被称为四级结构。
例如,红血球中的血红蛋白就是由四个亚单位组成的。
四级结构的形成使得蛋白质的功能更加多样化和复杂化。
蛋白质的结构与功能之间存在着密切的关系。
蛋白质的特定结构决定了其特定的功能,而功能的表现也要依赖于蛋白质的特定结构。
举例来说,酶作为一类具有催化作用的蛋白质,其特定的结构使得它可以与底物结合,并通过催化反应来转化底物。
同样,抗体作为一种免疫分子,其特定的结构允许它与抗原结合,并发挥识别和中和作用。
总结起来,蛋白质的结构与功能密不可分。
深入了解蛋白质的结构层次,有助于我们更好地理解其功能的表现。
高中生物_蛋白质的结构与功能教学设计学情分析教材分析课后反思
《蛋白质的结构与功能》教学设计生物组一、教材分析:本节是中图版高中生物必修一第二单元第一章第一节,是学生在学习了细胞的基本结构和化学组成的基础上进一步学习蛋白质这一重要生物大分子的知识。
蛋白质是细胞的重要组成成分,参与细胞内各种各样的生命活动,是一切生命活动的主要承担者,没有蛋白质就没有生命。
对本节课的学习,有利于学生认识生命现象的本质。
同时蛋白质的结构和功能也是学习酶和激素有关内容以及遗传与进化知识的必要前提。
二、教学目标:1、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)概述蛋白质的结构与功能。
2、能力目标(1)通过氨基酸结构通式的推导,提高学生分析归纳的能力;(2)通过利用球棍模型组装氨基酸和模拟氨基酸的缩合过程,提高学生的动手操作能力;(3)通过建立数学模型,提高学生解决问题的能力。
3、情感目标(1)通过研究蛋白质营养与健康的关系,确立积极的生活态度和健康的生活方式。
(2)通过分析蛋白质结构多样性与功能多样性,形成生物体结构和功能相统一的观点。
三、教学重点氨基酸的结构特点、缩合反应及相关计算、蛋白质分子结构多样性的原因。
四、教学难点缩合反应及相关计算,蛋白质结构多样性的原因五、教法学法美国未来学家阿尔文托夫勒说过:未来的文盲不再是不识字的人,而是没有学会学习的人。
因此培养学生的自主学习能力教师需要重点考虑的。
同样建构主义理论认为学生是学习的主体,学习不是知识由教师向学生的传递,而是学生自己建构知识的过程,这种建构是不能被替代的。
在这一理念的指导下,更多是做为学生兴趣的激发者,潜能的挖掘者,学习活动的组织者、引导者、促进者。
基于以上的理论指导,根据本节课的教学目标、教材特点和学生身心特征我采用指导探究为主的教学方法,同时用多媒体、教具辅助教学。
通过布置任务,及时评价来调动学生的积极性,使学生参与到学习活动中来,在轻松愉快的氛围中获取知识,突破难点。
六、教学过程教具准备:球棍模型1、案例分析,导入新课(2分钟)PPT展示大头娃娃图片。
《蛋白质的结构和功能》说课
以对 于碳 的化 学性质 以及 有机 化 学基 团 的联系 在理 解上 有 障碍 。
因此 对 于 氨基 酸 结 构 通 式和 氨 基 酸 缩 合 反应 的理 解 有 一 定 的难 度 。在 这里 ,我 们可 以请 教化 学 教师 ,想 办法 用简 洁 的语言 和方 式 让 学生理解 。 三、说教 学 目标 结 合高一年 级学 生 的认知 结构 ,我制 定 了以下教 学 目 : 标 1 知识 目标 : 简 述氨 基酸 的基 本 结构 ,结 构通 式 ,氨 基 酸 的 . 一 脱 水缩 合 反应 ;解释 蛋 白质分 子 结构 的多样 性 ,理解 结 构与 功能 的关系 ;概述 蛋 白质 的功 能 。 2 能力 目标 :通 过探 究 归纳 出氨 基酸 的基 本结 构 ,培养 学 生 . 的观察 、分 析 、抽象 思维 能力 ; 学生 归纳 蛋 白质 的知识 体泵 ,进 步培养 学生 的归纳 综合 能力 。 。 3情感 与价值观 目 :通过体验 蛋 白质 的化学结构和 空间结构 . 标 及 其成因 ,培养 学生 的动手 、动脑 能力和 团结协 作的 团队精 神 ,使 学 生建立结构 与功 能相适应 的观点 ,深刻 地认识 生命 的物质 性。
教 育科 学
21( 2 0- 期 1-  ̄ 第
理 论 研 究
《 蛋白质的结构和功能》说课
管金凤 ( 山东省济南市济钢高中
一
、
说教材
主题 ,还 可为 后面 蛋 白质功 能 的学 习打下 基础 ,做 到首 尾呼 应 , 2 学导 结质 的结 构 与 功 能 》是 中 图版 必 修 一第 二 单元 第 一 章 节省时间。 蛋
高中生物:211《蛋白质的结构与功能》素材(1)(中图版必修1)
第1节蛋白质的结构与功能合作与讨论(2)1.从营养学角度来说,为什么人体每天都要摄入一定量的蛋白质?我的思路:蛋白质是细胞的重要组成成分,参与人体的各项生命活动,并且蛋白质在体内不能储存,每天都要通过细胞的新陈代谢消耗一部分,所以,从营养学角度讲,每天的食物中应含有一定量的蛋白质,这对于正处于生长发育期的青少年来说尤为重要。
2.当动物由于长时间严重饥饿,需大量分解构成机体的有机物来获得能量时,就会危及生命,原因是什么?我的思路:蛋白质在体内不能储存。
但严重饥饿时,通过糖类、脂肪所提供的能量已经不能满足机体的需要,不得不分解蛋白质,从而破坏了细胞和生物体的结构,因而危及生命。
3.氨基酸分子中的氨基和羧基都可以自由地参与缩合吗?我的思路:一个氨基酸的氨基与另一个氨基酸的羧基脱掉一个水分子形成化学键的反应称为缩合。
参与缩合反应的是氨基酸的官能团,即与α碳原子直接相连的氨基或羧基,而不是R 基中的氨基或羧基。
4.氨基酸缩合成多肽,进而形成蛋白质与蛋白质的水解有何不同?我的思路:从结果来看,二者是相反的。
蛋白质的形成首先是由多个氨基酸缩合成为多肽,然后由一条或几条肽链盘曲折叠而成,而蛋白质的水解则是与之相反的过程,最终得到的是蛋白质的基本组成单位——氨基酸。
5.从氨基酸的结构通式看,蛋白质分子的组成元素只有C、H、O、N,对吗?我的思路:不同的氨基酸,其R基是不同的,蛋白质的基本组成元素是C、H、O、N,有的还含有P、S,有的也含有Fe、Cu、I、Zn、Co等元素。
如血红蛋白含有Fe元素,胰岛素含有S 元素。
(2)1.氨基酸的种类只有20种吗?所有的氨基酸是否都可以用同一个结构通式来表示?氨基酸总共有80余种,但组成动植物蛋白质的氨基酸约为20种,20种氨基酸都可用同一个结构通式来表示,R基的不同代表不同种类的氨基酸。
其余种类的氨基酸大多来自于人工合成。
2.多肽链和蛋白质的主要差别是什么?二者的基本组成单位都是氨基酸,多肽呈链状,不呈直线形,也不在同一个平面上,而蛋白质是由一条或几条多肽链经盘曲折叠而形成,与多肽链相比,蛋白质具有更复杂的空间结构。
高一化学蛋白质知识点详解
高一化学蛋白质知识点详解蛋白质是生命体中重要的有机化合物之一,广泛存在于细胞中,具有多种生物功能。
在高一化学学习中,了解蛋白质的结构、分类和功能是必不可少的。
下面将详细介绍高一化学中关于蛋白质的知识点。
一、蛋白质的结构蛋白质是由氨基酸残基按照一定的序列连接而成的巨大有机分子。
它的结构包括四个层次:一级结构、二级结构、三级结构和四级结构。
1. 一级结构:一级结构指的是蛋白质分子中氨基酸残基的排列顺序。
氨基酸残基之间通过肽键连接,形成线性的多肽链。
2. 二级结构:二级结构是指蛋白质分子中局部区域的空间结构。
常见的二级结构有α-螺旋和β-折叠。
α-螺旋是一种螺旋状的结构,而β-折叠是由相邻区域的氨基酸残基通过氢键连接而成的平行或反平行片状结构。
3. 三级结构:三级结构是指整个蛋白质分子的空间结构。
它由多个二级结构及其之间的连接部分组成。
三级结构的稳定主要依赖于氢键、离子键、范德华力等相互作用力。
4. 四级结构:四级结构是指由多个多肽链通过非共价键连接而成的复合物。
多肽链的组合形式有两种,即同源亚基和异源亚基。
同源亚基是由相同的多肽链组成,而异源亚基则是由不同的多肽链组成。
二、蛋白质的分类蛋白质按照其形态、功能和成分的不同可以进行多种分类。
1. 结构蛋白:结构蛋白是细胞中最常见的一类蛋白质,它们主要存在于细胞的骨架和支撑结构中,起到维持细胞形态和稳定细胞结构的作用。
2. 功能蛋白:功能蛋白包括酶、抗体、激素等多种类型,它们通过特定的作用机制参与到细胞代谢、信号传导和免疫调节等过程中。
3. 储存蛋白:储存蛋白主要存在于种子和卵子中,作为营养物质的储备,供种子或胚胎发育时使用。
4. 运输蛋白:运输蛋白参与到体内物质的运输过程中,如血红蛋白可以将氧气运送到身体各个组织。
5. 激素蛋白:激素蛋白是一类由内分泌腺分泌的调节生理活动的物质,如胰岛素、生长激素等。
三、蛋白质的功能蛋白质作为生物体内最重要的有机物之一,具有多种生物功能。
高一生物必修知识点:2.2.2蛋白质的结构和功能
高一生物必修学问点:2.2.2蛋白质的构造和功能【必修一】高中生物必备学问点:2.2.2蛋白质的构造和功能1、组成及特点:(1) 蛋白质是由C(碳)、H(氢)、O(氧)、N(氮)组成,一般蛋白质可能还会含有P(磷)、S(硫)、Fe(铁)、Zn(锌)、Cu(铜)、B(硼)、Mn(锰)、I(碘)、Mo(钼)等。
这些元素在蛋白质中的组成百分比约为:碳50% 氢7% 氧23% 氮16% 硫0~3% 其他微量。
(2) 一切蛋白质都含N元素,且各种蛋白质的含氮量很接近,平均为16%。
(3) 氨基酸分子相互结合的方式是:一个氨基酸分子的羧基(-COOH)和另一个氨基酸分子的氨基( NH 2 )相连接,同时脱去一分子水,这种结合方式叫做脱水缩合。
连接两个氨基酸分子的化学键(-NH-CO-)叫做肽键。
有两个氨基酸分子缩合而成的化合物,叫做二肽。
肽链能盘曲、折叠、形成有确定空间构造的蛋白质分子。
2、蛋白质的性质:(1) 两性:蛋白质是由-氨基酸通过肽键构成的高分子化合物,在蛋白质分子中存在着氨基和羧基,因此跟氨基酸相像,蛋白质也是两性物质。
(2) 水解反响:蛋白质在酸、碱或酶的作用下发生水解反响,经过多肽,最终得到多种-氨基酸。
(3) 胶体性质:有些蛋白质能够溶解在水里(例如鸡蛋白能溶解在水里)形成溶液。
蛋白质的分子直径到达了胶体微粒的大小(10-9~10-7m)时,所以蛋白质具有胶体的性质。
(4) 盐析:少量的盐(如硫酸铵、硫酸钠等)能促进蛋白质的溶解。
假设向蛋白质水溶液中参与浓的无机盐溶液,可使蛋白质的溶解度降低,而从溶液中析出。
这样盐析出的蛋白质照旧可以溶解在水中,而不影响原来蛋白质的性质,因此盐析是个可逆过程.利用这独特质,承受分段盐析方法可以分别提纯蛋白质。
(5) 变性:在热、酸、碱、重金属盐、紫外线等作作用下,蛋白质会发生性质上的转变而分散起来.这种分散是不行逆的,不能再使它们恢复成原来的蛋白质.蛋白质的这种转变叫做变性。
蛋白质知识点导图高一
蛋白质知识点导图高一蛋白质是构成生物体质的基本物质之一,对于生命的存在和正常功能起着至关重要的作用。
在人体中,蛋白质的含量占总体质量的30%左右,可见其在维持生命活动中的重要性。
在高中生物课程中,学生将接触到有关蛋白质的知识点,本文将以导图的形式总结这些知识点。
一、蛋白质的结构和功能1. 蛋白质的组成:蛋白质由氨基酸组成,氨基酸是构成蛋白质的基本单位。
2. 蛋白质的结构层次:蛋白质可以通过不同层次的结构组织形成功能性的分子。
- 一级结构:指氨基酸序列的线性排列。
- 二级结构:指蛋白质链在空间上的局部折叠结构,如α螺旋和β折叠。
- 三级结构:指整个蛋白质链的空间结构,由一级和二级结构的组合而成。
- 四级结构:指由多个蛋白质链相互组合而成的复合蛋白质结构。
3. 蛋白质的功能:蛋白质在生物体内具有多种功能,包括结构支持、酶催化、免疫防御等。
二、氨基酸的分类和特点1. 氨基酸的分类:氨基酸可按照侧链性质进行分类,如极性氨基酸和非极性氨基酸。
2. 极性氨基酸:具有极性侧链的氨基酸,可以与水发生相互作用。
3. 非极性氨基酸:具有非极性侧链的氨基酸,不易与水相互作用。
4. 氨基酸的特点:不同的氨基酸有不同的化学性质和功能,这是由它们的侧链决定的。
三、蛋白质的合成和降解1. 蛋白质的合成:蛋白质的合成是通过蛋白质合成机器(核糖体)来完成的,包括转录和翻译两个过程。
- 转录:DNA的信息被转录成mRNA。
- 翻译:mRNA的信息被翻译成氨基酸序列,形成蛋白质。
2. 蛋白质的降解:蛋白质的降解是通过蛋白酶来完成的,包括内源性和外源性降解。
- 内源性降解:通过细胞内的蛋白酶将蛋白质降解为氨基酸。
- 外源性降解:通过胃酸和胃蛋白酶将食物中的蛋白质降解为氨基酸。
四、蛋白质的调控和功能异常1. 蛋白质的调控:蛋白质的合成和降解受到多种因素的调控,包括基因表达调控和信号转导调控等。
2. 蛋白质的功能异常:蛋白质功能异常可以导致多种疾病的发生,如蛋白质结构异常和功能缺陷等。
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蛋白质的结构和功能教案【教学目标】
1.基础目标:概述蛋白质的结构和功能,说明生物大分子以碳链为骨架。
2.能力目标:初步学会鉴定物质的科学实验方法,说明、分析、总结实验教
材的选取原则;通过对氨基酸脱水缩合过程的分析,培养逻辑
推理能力;经历知识的发生发展过程,积极思维,尝试进行科
学探究、收集信息、分析信息。
3.情感、态度与价值观目标:通过边做边学实践活动及对氨基酸脱水缩合过
程的分析,形成严谨的科学态度、勇于探索、不断创新的精神
以及合作精神;通过学习,逐步认同“结构决定功能”的生物
学基本观点。
【教学重点】
说出氨基酸的结构特点;概述蛋白质的结构和功能。
【教学难点】
说明氨基酸的脱水缩合。
【教学方法】
案例分析法、小组合作教学法。
【教学设计思路】
创设情境导入:投影安徽毒奶粉造成的“大头婴儿”图片,进行案例分析。
问题引入:蛋白质与我们的生活有什么关系呢?
提出课题:蛋白质的结构和功能。
分析资料:安徽毒奶粉事例、图例分析。
设置探究问题:(1)奶粉中蛋白质的鉴定;(2)氨基酸的脱水缩合过程。
合作探究:小组合作设计实验,教师指导。
得出结论:讨论交流,教师评价。
总结:归纳、交流、反馈评价。
【教学过程】
教师创设情境:
投影大头婴儿图片,介绍安徽毒奶粉事件及其严重后果。
学生认真观察、积极思考并交流对此事件的看法。
师:同学们为什么毒奶粉会导致“大头婴儿”?(培养学生的社会责任感,联系科学与社会)
师:同学们都知道,人每天要摄入一定量的蛋白质,否则身体就长不好,这是为什么呢?我们可以通过今天的学习来尝试分析这个问题。
我们怎样才能鉴定奶粉中含有蛋白质呢?(小组讨论实验原理、材料、试剂)
学生活动:
(1)小组合作探究,明确实验原理、选取合适的实验材料。
(2)尝试蛋白质的鉴定实验、讨论实验结果、比较与还原性糖鉴定的不同。
师:实验原理是双缩脲试剂含有与蛋白质的肽键相似的结构,在碱性条件下与Cu2+发生作用,可以生成紫色络合物。
因此蛋白质也能呈现双缩脲反应。
教师鼓励学生选取多种材料。
教师引导学生自行总结实验材料选取原则:1、富含欲鉴定物质;2、颜色要浅,不能掩盖或影响显色反应。
(如牛奶、豆浆、鸡
蛋清等)
教师强调斐林试剂与双缩脲试剂在使用方法上的区别:
(1)溶液浓度不同。
斐林试剂中A液为0.1g/mL的NaOH溶液,B液为0.05g/mL 的CuSO4溶液; 双缩脲试剂中A液为0.1g/mL的NaOH溶液, B液为0.01g/mL的CuSO4溶液。
(2)使用原理不同。
斐林试剂实质是新配置的Cu(OH)2溶液;双缩脲试剂中起作用的实质是在碱性条件下的Cu2+。
(3)使用方法不同。
斐林试剂A液和B液要混合后再用,双缩脲试剂要先加A液后加B液且CuSO4不能过量,否则CuSO4在碱性环境下生成大量Cu(OH)2蓝色沉淀,会遮蔽所产生的颜色;斐林试剂使用时要进行水浴加热,双缩脲试剂不需要。
师:当你购买某些食品时,包装上常附有食品成分说明。
你会发现蛋白质是许多食品的重要成分,有时你还会看到添加某些氨基酸的食品。
所以蛋白质与我们的生活有息息相关。
投影图片。
师:那么食物中的蛋白质摄入后是直接变成人体的蛋白质还是要经过哪些变化呢?我们吃了一块牛肉身上会不会长出牛肉出来呢?
学生阅读课本得出:食物中的蛋白质要经过消化成为各种氨基酸后才能被人体吸收利用。
蛋白质是由许多氨基酸组成的,氨基酸是组成蛋白质的基本单位。
师:那氨基酸是何物呢?
教师投影三种氨基酸分子的结构式。
学生观察、分析氨基酸的分子结构示意图,小组每人写一个氨基酸的结构式,小组讨论后归纳出氨基酸的结构特点并进行交流。
师:如果把人的左手和右手比作氨基酸的氨基和羧基,人的双腿比作H原子,人的躯干比作中心C原子,那么我们的头可以比作什么呢?氨基酸的不同之处就在于这个“R”基团的不同。
师:蛋白质作为一种高分子化合物,是由很多个氨基酸构成的,那么氨基酸之间是如何连接在一起构成蛋白质分子的呢?
请同桌的两位同学站起来,问:“假设你们就是两个氨基酸分子,要形成一种物质应该怎样连接起来呢?”
问:两只手分别代表什么?
问:这两个基团怎样连接起来的?然后PPT显示脱水缩合的过程。
问:握住的手的位置相当于什么?并请同学们写出肽键的结构式。
在学生写完后,教师强调肽键的几种写法。
讲解什么是二肽,然后提问:在二肽的形成过程中,产生了几个水分子?形成了几个肽键?
请学生推理:如果有10个氨基酸分子,通过脱水缩合形成一条肽链可产生几个水分子,几个肽键?若形成二条肽链可产生几个水分子,几个肽键?若形成三条肽链可产生几个水分子,几个肽键?
进一步推理:n个氨基酸分子,通过脱水缩合形成m条肽链时可产生几个水分子,几个肽键?
教师活动:设计表格,在讨论中由简到繁地完成。
最后,和学生一起总结出如下规律:
(1)肽键数目=脱去水的分子数=氨基酸数目(n)-肽链条数(m)
(2)至少含有的氨基或羧基数=肽链条数
检测题:牛胰岛素分子有A、B两条肽链,A含有21个氨基酸,B含有30
个氨基酸,问:牛胰岛素分子中含有多少个肽键?至少含有多少个游离的氨基与羧基?在形成该分子的过程中失去多少个水分子?(49、2、2、49)设疑:由肽链如何形成蛋白质呢?蛋白质为什么具有多样性呢?若组成每种蛋白质的氨基酸种类、数目、肽链数及其空间结构都相同,那么,蛋白质的结构就一定相同吗?
组织学生做游戏,教师给出:S、P、O、T四个英文字母让学生组成几个单词。
分析对比单词:STOP(停止)、SPOT(点)、POST(邮局)、POTS(壶)。
由此得出结论:氨基酸的排列顺序不同,组成的蛋白质的结构就不同。
师生共同小结:蛋白质结构多样性的原因:组成蛋白质的氨基酸种类不同,数目不同,排列顺序不同;组成蛋白质的多肽链的数目、空间结构也不同。
(强调:上述情况只要有一项不同就会导致蛋白质结构不同、种类不同)投影:胰岛素、血红蛋白的分子结构示意图。
学生分析:消毒、灭菌时,高温、酒精等导致蛋白质变性失活的原理。
血红蛋白的分子结构胰岛素分子结构
设疑:胰岛素能降低血糖浓度、血红蛋白能运输氧气,为什么同样是蛋白质而功能却各不相同呢?是什么导致了蛋白质功能的多样性?
学生总结:蛋白质结构的多样性导致了功能的多样性;蛋白质的功能(催化、运输、运动、结构、防御、调控)。
教师引导学生对氨基酸和蛋白质之间关系进行小结、归纳。
【小结】
本节课内容比较抽象,通过学习,我们知道了蛋白质的形成过程及其结构多样性形成的原因,认识结构决定功能,从而准确理解蛋白质是生命活动的承担者,这有利于我们在后面学习中进一步的了解它的功能。
【板书设计】
元素组成 C、H、O、N等约20种
基本单位氨基酸结构通式
多肽肽键
蛋白质
功能具有多样性原因氨基酸种类、数目、排列顺序以
及肽链的数目和空间结构
【课堂训练】
1.氨基酸通式中的R基不同,决定了()
A.生物的不同种类B.氨基酸的不同种类
C.蛋白质的不同种类D.肽键的数目不同
2.日常烹调中使用的味精主要成分是谷氨酸钠,已知谷氨酸分子的R基为—C3H5O2,则一分子谷氨酸中含有的C、H、O、N原子数依次是()
A.5,9,4,1 B.4,8,5,1
C.5,8,4,1 D.4,9,4,1
3.人体的肌肉主要是由蛋白质构成的,但骨骼肌、心肌、平滑肌的功能各不相同,这是因为()
A.肌细胞的形状不同B.在人体内的分布位置不同
C.支配其运动的神经不同D.构成肌细胞的蛋白质分子结构不同4.现有氨基酸800个,其中氨基总数为810个,羧基总数为808个,则由这些氨基酸合成的含有2条肽链的蛋白质共有肽键、氨基和羧基的数目依次分别为()
A.798、2和2B.798、12和10
C.799、1和1D.799、11和9
5.将面团包在纱布中,在清水中搓洗,鉴定黏留在纱布上的黏稠物质和洗出的白浆,采用的试剂分别是()
A.碘液、苏丹Ⅲ溶液B.双缩脲试剂、斐林试剂
C.双缩脲试剂、碘液D.苏丹Ⅲ溶液、斐林试剂
【教学反思】
本节课是生物必修一《分子与细胞》(第二章细胞的化学组成)第2节《细胞中的生物大分子——蛋白质》,本节课内容比较抽象,为避免学生产生枯燥、无味的感觉,要更加充分调动学生的积极性、主动性,让学生主动探索。
我主要从以下三个方面去调动学生的积极主动性:
一、在引入知识时,用大头婴儿图片引起学生兴趣,将学生带入新的知识情境中,然后用一些有代表性的问题将学生引入师生互动环节,这一环节要给学生留出足够的时间,允许学生争论和犯错误;最后是学生通过自己的主动学习掌握基础知识后,教师提出深层次的问题,帮助学生加深对知识的理解,拓展自己思考问题的视野。
这个教学设计围绕着学生,让学生成为学习的主体,和教师一起合作、探究。
二、注意对教材内容的挖掘和整合,构建完整的知识体系。
从元素到单体化合物再到生物大分子,结构与功能相适应等观点。
当然,在教学的实施过程中也发现了存在的问题和一些应该改进的地方:
1、对学生活动的处理:最好在老师提问题学生回答的基础上再增加学生自己提问、自己解决的环节,真正做到把课堂还给学生。
2、同时教学时间偏紧,不利于学生对问题的深入探讨,例如在做课堂训练题时,没给学生足够的时间,使课堂气氛感觉有点紧张。