高中生物 2.2 细胞中的蛋白质和核酸学案 苏教版必修1

苏教版必修一 2.2 细胞中的生物大分子学案
第一课时细胞中的蛋白质和核酸
【高效导航】
1．学习目标：
（1）说出蛋白质组成元素、基本单位
（2）概述氨基酸形成蛋白质的过程
（3）概述蛋白质的结构多样性和功能多样性
（4）说出核酸的组成元素、基本单位
（5）概述核酸的类型，比较其异同点，及分布部位
2．重点：
（1）能说明氨基酸的结构特点，以及氨基酸形成蛋白质的过程
（2）概述蛋白质的结构多样性的原因
（3）概述核酸的类型，比较其异同点，及分布部位
3．难点：
（1）能说明氨基酸的结构特点，以及氨基酸形成蛋白质的过程
（2）概述蛋白质的结构多样性的原因
（3）核酸的结构及比较
“导”—自主预习
一、蛋白质
1、蛋白质的组成元素：
蛋白质都含有，大多数蛋白质还含有。

2、蛋白质基本单位：
（1）蛋白质的基本组成单位是；
（2）这些氨基酸的共同特点是。

（3）通式：氨基：
羧基：
3、蛋白质形成：
（1）氨基酸连接方式：
氨基酸通过反应形成而相互连接。

写出两个氨基酸分子脱水缩合形成二肽的过程式：
肽键的简式有和。

（2）二肽和多肽
二肽：由个氨基酸分子脱水缩合形成，含肽键个。

多肽（n肽）：由个氨基酸分子脱水缩合形成，含肽键个。

（3）总结：
①一条肽链（含n个氨基酸分子）：
至少有氨基个，至少有羧基个，
有肽键个，脱去水分子个。

②一个蛋白质分子若有a条肽链、n个氨基酸组成：
至少有氨基个，至少有羧基个，
有肽键个，脱去水分子个。

③蛋白质分子量的计算：
一个蛋白质分子若有a条肽链、n个氨基酸组成，若每个氨基酸的平均分子量为128，则该蛋白质分子的分子量是多少？
4、蛋白质的结构特点：
蛋白质的结构点具有性，
蛋白质结构的多样性的原因：
组成蛋白质多肽链的：氨基酸
．．．的、、的不同；
构成蛋白质的多肽链
．．．的、不同。

5、蛋白质的功能：
蛋白质是生命活动的体现者
蛋白质结构的多样性→功能的多样性，
填写下列蛋白质的部分功能
二、核酸
1、核酸的组成元素：是。

2、核酸的基本组成单位是，可降解
为。

3、核酸的分类：
核酸可分为（DNA）和（RNA）两种。

小结：脱氧核苷酸和核糖核苷酸的碱基各有种
脱氧核苷酸和核糖核苷酸的种类各有种
核苷酸的种类有种
核酸的碱基的种类有种
4、核苷酸直接的连接方式：核苷酸-核苷酸之间通过键；碱基-碱基之间通过键。

5、分析比较两种核酸的主要区别
“学”—互动探究
探究一：氨基酸是蛋白质的基本单位
1.蛋白质如何被我们吸收利用的呢？
提示：蛋白质我们是不可能直接吸收的，否则我们身上岂不是会长“猪肉”、“鸡肉”等，说明有个转化的过程。

2.氨基酸的结构上具有什么特点呢？
提示：看ppt中所展示的图片，找共性和差异。

3.蛋白质的组成元素是哪些？
提示：由基本组成单位共性部分可以得出基本组成元素，R基也可能含有其他元素。

【经典回眸】下列四种化合物哪种是氨基酸 ( )
【解析】解本题要依据氨基酸的结构通式，并根据氨基酸分子在结构上的共同特点——每个氨基酸分子至少含有一个氨基和一个羧基，而且它们都连接在同一个碳原子上。

【答案】D
【变式训练】
赖氨酸的分子式是C6H14O2N2，则赖氨酸的R基是 ( )
A.－C4H10N
B.－C4H10O
C.－C4H10ON
D.－C5H11N
探究二：氨基酸连接的方式——脱水缩合
1.氨基酸是基本单位，如何连接起来的呢？
提示：看图，观察脱水缩合反应中H20的元素来源，形成的键的构成。

2.氨基酸连接起来就是蛋白质吗？蛋白质如何形成的？
提示：看图，注意蛋白质的形成过程，不仅仅是氨基酸的连接，还有肽链的盘曲、折叠。

【经典回眸】
图(1)为某蛋白质结构示意图，图(2)为由该蛋白质切下的某一片段，试判断下列有关叙述不．正确的是 ( )
A．图(1)所示蛋白质含有两条多肽链
B．图(2)中氨基酸种类的不同决定于②④⑥
C．合成图(2)所示片段会产生两分子水
D．该蛋白质在形成过程中，相对分子质量减少了3240
【解析】本题考查氨基酸、蛋白质的合成问题。

从图(1)可看出该蛋白质由一条含有101个氨基酸和一条含有81个氨基酸的两条肽链组成；两链之间有4个二硫键，每形成一个二硫键需脱去2个氢。

从图(2)中可看出②④⑥属于R基，氨基酸的不同由R基决定。

在图(2)片段中有2个肽键，根据肽键数＝失去水分子数，可知该片段合成时，产生2分子水。

该蛋白质形成过程中相对分子质量减少量，应按如下计算：(101＋81－2)×18＋2×4＝3248。

【答案】D
【变式训练】
如图为一条肽链的分子结构简式，下列有关分析不正确的是（）
A．这条肽链中的肽键数是2个 B．构成肽链的氨基酸数目是2个C．至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基 D．在合成该肽链时形成2个水分子探究三：蛋白质的多样性
1.我们的食物很多都是含蛋白质的，可是为什么看起来是不一样的呢？为什么蛋白质具有多样性？
提示：阅读课本P18页，总结蛋白质结构多样性的原因。

2.结构决定功能，蛋白质结构具有多样性，功能也应该千差万别，蛋白质承担哪些功能呢？
提示：结合生活常识及所学知识，阅读课本P19页，了解蛋白质的功能多样性。

【经典回眸】
下列有关蛋白质结构、功能多样性的说法正确的是 ( ) A．蛋白质结构的多样性与构成蛋白质的氨基酸的种类、数目和空间结构有关
B．已知某化合物含有C、H、O、N等元素，可以推断此物质为蛋白质
C．不同蛋白质分子中组成肽键的化学元素无差异性
D．蛋白质空间结构改变，可能会导致蛋白质失去生物活性，但这种改变一般是可逆的【解析】蛋白质多样性与肽链的空间结构有关，与氨基酸的空间结构无关，所以不选A。

含有C、H、O、N等元素的化合物较多，不一定是蛋白质，如氨基酸等，所以不选B。

蛋白质分子中的肽键都是—CO—NH—，组成元素都是C、H、O、N四种，无差异性，所以选C。

蛋白质的空间结构是决定蛋白质性质的因素之一，过酸、过碱或高温都会使蛋白质的空间结构发生改变，这种改变往往是不可逆的，如酶的活性在高温下失活后即使再降低温度也不会恢复，所以不选D。

【答案】C
【变式训练】
蛋白质功能具有多样性，下列与其功能不相符合的是 ( ) A．酶——催化 B．抗体——免疫
C．血红蛋白——运输 D．肌肉中的肌动蛋白——调节
探究四：核酸的基本组成单位——核苷酸
1.核酸是由什么元素构成的？基本组成单位是什么？由什么组成？
提示：分析基本组成单位的结构，得出元素构成。

2.核苷酸如何分类呢？
提示：大的分类是由五碳糖区分，小的分类是由碱基区分。

3.核苷酸如何连接形成核酸呢？
提示：一个核苷酸的五碳糖与另一个核苷酸的磷酸相连，形成磷酸二酯键，连接成链。

链与链之间，碱基以氢键连接（A和T之间为两个氢键，C和G之间为三个氢键）。

【经典回眸】
下列有关核酸的叙述中，正确的是 ( )
A．除病毒以外，一切生物都有核酸存在
B．核酸是由C、H、O、P元素组成的化合物
C．组成核酸的基本单位是脱氧核苷酸
D．核酸是一切生物的遗传物质
【解析】病毒体内只有一种核酸，DNA或者RNA；核酸是由C、H、O、N、P 5种元素组成的；核酸有两种，即DNA和RNA，前者的基本单位是脱氧核苷酸，而后者的基本单位是核糖核苷酸。

【答案】D
【变式训练】如图是生物体内核酸的基本组成单位——核苷酸的模式图, 相关叙述正确的是( )
A.若a为核糖，则m有4种, 分别是A、T、G、C
B. 若m为鸟嘌呤，则b的名称是鸟嘌呤核糖核苷酸或鸟嘌呤脱氧核
糖核苷酸
C. 构成人体遗传物质的b共有8种，a有2种，m有5种
D. 在HIV和SARS病毒中共可以检测到2种a，5种m，8种b
【变式训练参考答案】A B D B
“思”—课堂小结
同学们，通过这节课学习，你有哪些收获和体会，存在哪些疑问，请把它填在下面的表格中，以便及时总结、弥补知识缺漏，不吃夹生饭，不做欠账人。

“练”—当堂检测
1. 两个氨基酸经脱水缩合形成二肽并形成一个水分子中，水分子中的氢来自（）
A.氨基
B.羧基
C.氨基和羧基
D.R基
2．氨基酸之间通过缩合形成肽键，下面关于肽键的叙述，正确的是（） A.是氧原子和氮原子之间形成的化学键 B.蛋白质中肽键数与氨基酸数目相同
C.肽键维持蛋白质空间结构
D.肽键中含有C、H、O、N四种元素 3．胰岛素是由51个氨基酸缩合成的含有两条肽链的蛋白质分子，对它的叙述，不正确的是（） A.分子中至少有50个肽键 B.分子中不一定含有20种氨基酸
C.只能注射不能口服
D.分子中至少有两个氨基和羧基
4．下列有关核酸的叙述中，正确的是 ( ) A．除病毒以外，一切生物都有核酸存在
B．核酸是由C、H、O、P元素组成的化合物
C．组成核酸的基本单位是脱氧核苷酸
D．核酸是一切生物的遗传物质
5．仔细观察下列四个图，叙述错误的（）
A ．图甲中共有8种核苷酸
B ．组成人体的化合物乙的R 基的种类大约有20种
C ．组成丙化合物的单糖是脱氧核糖
D ．在松鼠的体细胞内检测到的化合物丁很可能是蔗糖
6．下列是蛋白质的形成过程图，请据图回答下列问题： A ――→①组成 B ――→②结合 C ――→③盘曲折叠
蛋白质 基本元素 基本单位 链状物质 生物大分子
(1)图中A 、C 依次表示________、________。

(2)氨基酸中的N 元素参与组成的结构主要是________；核苷酸中的N 元素参与组成的结构主要是____________________。

多数蛋白质中含有S 元素，在氨基酸中S 元素存在的部位是________。

(3)双缩脲试剂可以鉴定蛋白质，是因为蛋白质都有______ __，其表示式：________________________________________________________________________。

7．回答下列有关核酸的问题：
(1)DNA 大多是由________条________链构成，RNA 通常是由________条________链构成的。

(2)若图中为脱氧核苷酸链，则从碱基组成上看，还应有的碱基是________；图中①是________，②是________，③是________，④是________。

(3)若图中为核糖核苷酸链，则从碱基组成上看，还应有的碱基是________，图中②是________，④是________。

参考答案：
1-5 C D A D D
6.答案：(1)C 、H 、O 、N 多肽(肽链) (2)氨基 含氮碱基 R 基 (3)肽键 —CO —NH —
7.答案：(1)两 脱氧核苷酸 一 核糖核苷酸
(2)T 磷酸 脱氧核糖 腺嘌呤 鸟嘌呤脱氧核苷酸
(3)U 核糖 鸟嘌呤核糖核苷酸。