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第4节　蛋白质是生命活动的主要承担者
第1课时　蛋白质的功能及其结构单位
学有目标——课标要求必明 记在平时——核心语句必背
1.阐明蛋白质是生命活动的主要承担者，认同蛋白质与人体营养、健康等关系密切。2.归纳概括氨基酸的结构通式和特点，阐明氨基酸是蛋白质的基本组成单位。 1.氨基酸是组成蛋白质的基本单位。2.蛋白质在组成细胞和生物体、催化、运输、调节和免疫等方面具有重要作用。蛋白质是生命活动的主要承担者。
[主干知识梳理]
一、蛋白质的功能
1．一切生命活动离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担者。
2．蛋白质功能举例
功能 举例
构成细胞和生物体 羽毛、肌肉、蛛丝、头发等
催化作用 绝大多数的酶
运输作用 血红蛋白(能运输氧气)
信息传递作用 胰岛素等蛋白质类激素
免疫作用 抗体(可抵御抗原的侵害)
二、氨基酸的结构特点及其种类
1．氨基酸的结构
(1)结构通式：。
(2)结构特点
①数量上：至少含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)。
②位置上：都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上。
2．种类
(1)分类依据：能否在人体内合成。
(2)种类
[边角知识发掘]
　结合下图和氨基酸的结构示意图(教材P29“思考·讨论”)回答有关问题：
(1)写出图中序号代表的结构名称：
①氨基； ②④R基； ③羧基。
(2)比较图中几种氨基酸，写出氨基酸分子的结构通式：
提示：
(3)各种氨基酸共有的元素是C、H、O、N，其中半胱氨酸还含有S元素。
(4)天冬氨酸的R基中含有羧基，赖氨酸的R基中含有氨基，说明组成蛋白质的氨基酸至少含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)。
(5)从位置上看组成蛋白质的氨基酸都有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)连接在同一个碳原子上。
[教材问题提示]
思考·讨论(教材P29)
氨基酸的结构特点
1．每种氨基酸至少都含有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。
2．“氨基酸”代表了氨基酸分子结构中的主要部分——氨基和羧基。
新知探究一　蛋白质的功能
[在探究中学]
[任务驱动]　
1．连线蛋白质的功能
2．营养不良会出现贫血和免疫力下降等现象，试从蛋白质的功能角度分析原因。
提示：蛋白质摄入不足导致营养不良，影响血红蛋白和抗体的合成。血红蛋白具有运输O2的功能，抗体具有免疫功能。
[师说重难]　
蛋白质功能
(1)蛋白质包括结构蛋白和功能蛋白。结构蛋白是构成细胞和生物体的主要物质；功能蛋白有保护防御、运输、信息传递、催化等功能。
(2)蛋白质能调节人体的渗透压，在某些时候也能分解，为生命活动提供能量。
(3)不同生物之间同类蛋白质也有区别，可以作为鉴定生物间亲缘关系远近的依据。
[在应用中悟]
[典例1]　(2020·雅安期末)下列叙述中，能够全面概括蛋白质功能的是(　　)
A．构成细胞和生物体的重要结构物质
B．生命活动的主要承担者
C．收缩、运输、免疫等功能的物质基础
D．调节细胞和生物体代谢的重要物质
[解析]　构成细胞和生物体的重要结构物质是蛋白质的功能之一，收缩、运输、免疫等功能的物质基础是蛋白质的功能的一部分，调节细胞和生物体代谢的重要物质是蛋白质的功能之一，都不能全面概括蛋白质的功能；蛋白质是生命活动的主要承担者可以全面概括蛋白质的功能。
[答案]　B
[典例2]　(2020·石景山区期末)下列与蛋白质功能无关的是(　　)
A．氧气在血液中的运输
B．维持高等动物第二性征
C．细胞对病原体的识别
D．催化葡萄糖在细胞内的氧化分解
[解析]　氧气在血液中运输过程需要血红蛋白的协助，体现了蛋白质的运输功能；维持高等动物第二性征的是性激素，其化学本质为固醇类物质，与蛋白质功能无关；细胞对病原体的识别与细胞表面的糖蛋白有关，体现了蛋白质的信息传递功能；葡萄糖在细胞内氧化分解需要酶的催化，该过程中的酶的化学本质是蛋白质，体现了蛋白质的催化功能。
[答案]　B
[在训练中评]
1．下列不属于动物体内蛋白质功能的是(　　)
A．构成毛发的主要成分
B．催化细胞内化学反应的酶
C．供给细胞代谢的主要能源物质
D．细胞吸收物质的载体
解析：选C　蛋白质是构成细胞和生物体的重要物质，如结构蛋白是构成毛发的主要成分；部分蛋白质具有催化功能，如大多数酶；细胞代谢的主要能源物质是糖类，不是蛋白质；部分蛋白质是细胞吸收物质的载体，如载体蛋白。
2．(2020·宿迁期中)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
解析：选D　绝大多数酶的本质是蛋白质，因此蛋白质具有催化功能；抗体的本质是蛋白质，抗体在体液免疫中发挥重要作用；载体的本质是蛋白质，载体蛋白在物质运输中起重要作用；肌肉中的蛋白质是细胞结构的重要组成成分，不具有调节功能。
新知探究二　组成蛋白质的氨基酸
[在探究中学]
[任务驱动]　
试判断下列有机酸，哪些属于组成蛋白质的氨基酸？并说明判断理由。
(1)
(2)
(3)
答案：(1)是　—NH2和—COOH连在同一个碳原子上
(2)不是　—NH2和—COOH没连在同一个碳原子上
(3)不是　没有—NH2
[师说重难]　
1．形象记忆氨基酸结构通式
　
2．氨基酸分子的判断
(1)两个判断标准
①一个数目标准：至少含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)。
②一个位置标准：都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，且这个碳原子上还连接一个氢原子(—H)和一个R基。
(2)一个决定关键：R基。
①决定氨基酸的种类和理化性质。
②决定氨基酸中所含有氨基和羧基的数目：除了连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决定氨基酸的组成元素：氨基酸结构通式中含有C、H、O、N四种元素，若含有其他元素则一定位于R基中。
[在应用中悟]
[典例1]　下列有关氨基酸的叙述，正确的是(　　)
A．氨基酸是构成蛋白质的基本单位，由氨基和羧基组成
B．每种氨基酸至少具有一个氨基和一个羧基
C．人体内的氨基酸必须从食物中获取
D．每个氨基酸分子都只含有C、H、O、N四种元素
[解析]　氨基酸是构成蛋白质的基本单位，组成蛋白质的氨基酸由氨基、羧基、H原子、R基和一个中心碳原子组成；非必需氨基酸可由体内细胞合成；氨基酸除含有C、H、O、N四种元素外，有的还含有S等。
[答案]　B
[典例2]　下列哪项不是构成蛋白质的氨基酸(　　)
[解析]　每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基，并且连接在同一个碳原子上。这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团(R基)，各种氨基酸的不同就在于R基的不同。
[答案]　B
■方法规律
“两看法”判断组成蛋白质的氨基酸
[在训练中评]
1．(2020·重庆期末)下列基团中不是氨基酸必需的是(　　)
A．—NH2　　　　　　　　 B．—H
C．—COOH D．—SH
解析：选D　根据氨基酸的结构通式可知，每种氨基酸都至少含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)连接在同一个碳原子上，这个碳原子还连接一个氢(—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基为(　　)
A．—C4H9 B．—C5H9　
C．—C6H13　 D．—C4H8
解析：选A　由氨基酸结构通式可知，氨基酸的分子式可表示为C2H4O2NR，由题干知亮氨酸的分子式是C6H13O2N，故亮氨酸的R基为—C4H9。
科学视野——硒与硒代半胱氨酸
硒是人体必需的微量元素，有抗氧化的作用。硒的抗氧化作用可阻断活性氧和自由基的致病作用，从而起到防病作用。食物中含硒量高和血硒水平较高的地区，乳腺癌、结肠癌、前列腺癌以及白血病等的患病率很低。
硒代半胱氨酸(Sec)是人类发现的第21种氨基酸，存在于少数一些酶中，如谷胱甘肽过氧化酶、甘氨酸还原酶和一些氢化酶等。硒半胱氨酸的结构和半胱氨酸类似，只是其中的硫原子被硒取代。包含硒代半胱氨酸残基的蛋白都称为硒蛋白。
[素养评价]
1．研究表明缺硒可导致克山病。克山病是一种地方性心肌病，急重症病人可发生猝死。营养学和流行病学界专家认为，成人每天硒的摄取量约在40～100 μg就可满足人体需要。根据资料，下列解释错误的是(　　)
A．硒是人体必需的化学元素
B．硒在人体生长发育过程中的作用不可替代
C．硒的作用重大，只要有了硒，人体就能正常生长发育
D．硒是人体必需的微量元素
解析：选C　人体生长发育需要各种大量元素和微量元素，而不是只要有了硒，人体就能正常生长发育。
2．(2020 德州期末)人体第21种氨基酸硒代半胱氨酸是蛋白质中硒的主要存在形式，体内硒含量很少，合成硒代半胱氨酸的原料需不断从食物中获取。下列叙述错误的是(　　)
A．硒元素属于微量元素
B．硒代半胱氨酸是非必需氨基酸
C．人体的蛋白质均含有硒
D．硒位于硒代半胱氨酸的R基中
解析：选C　由题意可知，人体内硒含量很少，硒元素属于微量元素，A正确；由题意可知，合成硒代半胱氨酸的原料需不断从食物中获取，因此硒代半胱氨酸是非必需氨基酸，B正确；并不是所有的蛋白质都含有硒，C错误；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正确。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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