(共69张PPT)
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0-CCH2-CCO
甘氨酸
天冬氨酸
H2N—(CH2)
C—OH
CH
颊氨酸
胱氨酸
氨基酸的种类不同,冥
氨基酸的数目不同,
构成的肽链不同
蛋白质结构
构成的肽链不同。
的多样性
氨基酸的排列顺序不同,
肽链的盘曲折叠方式及
构成的肽链不同。
形成的空间结构不同,构
成的蛋白质不同。
组成元素:C、H、O、N(有的含有S)
必需氨基酸:8种
种类:21种非必需氨基酸:13种
氨基酸
H
脱
水通式:H2N-C-COH
缩合
R
多肽
特点:至少有一个氨基和一个羧基且连在同
个碳原子上
盘曲、折叠
蛋白质
蛋白质的空间结构千变万化
结构蛋白
蛋白质结构多样性
决定,蛋白质功能多样性
氨基酸的种类、数目和排列
催|运调|免
顺序不同
化|输节疫蛋白质是生命活动的主要承担者
新课程标准 核心素养
1.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。2.分析蛋白质分子结构多样性和功能多样性的关系，举例说明蛋白质的结构是与功能相适应的。3.说出氨基酸构成多肽链或蛋白质分子的过程。4.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。 1.生命观念——认同蛋白质是生命活动的主要承担者，形成结构与功能相适应的观点。2.科学思维——通过推导氨基酸的结构、脱水缩合过程，培养归纳与推理的能力。
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承担者。
2．蛋白质功能举例
功能 实例
作为结构蛋白 羽毛、肌肉、头发、蛛丝
催化作用 绝大多数酶
运输作用 载体蛋白、血红蛋白
调节作用 胰岛素、生长激素等蛋白质类激素
免疫作用 抗体
(1)蛋白质可用双缩脲试剂来检测。(√)
(2)具有催化作用的酶都是蛋白质。(×)
(3)蛋白质具有运输作用，抗体都是蛋白质。(√)
(科学思维)怎样理解蛋白质是生命活动的主要承担者？
提示：组成细胞的有机物中含量最多的就是蛋白质。从化学角度看，蛋白质也是目前已知的结构最复杂、功能最多样的分子。细胞核中的遗传信息，往往要表达成蛋白质才能起作用。总体来说，蛋白质是细胞的基本组成成分，具有参与组成细胞结构、催化、运输、信息传递、防御等重要功能。可以说，细胞的各项生命活动都离不开蛋白质。
谐音法记忆蛋白质的主要功能
1．蛋白质是生命活动的主要承担者，下列不属于蛋白质功能的是( )
A．传递信息 B．催化生物化学反应
C．作为主要能源物质 D．作为物质运输的载体
解析：选C 蛋白质类的激素具有传递信息，调节生命活动的作用，A不符合题意；酶具有催化作用，大多数酶的本质是蛋白质，B不符合题意；糖类是主要的能源物质，蛋白质不能作为主要的能源物质，C符合题意；膜上的载体蛋白具有物质运输的作用，D不符合题意。
2．下列关于蛋白质及其功能的叙述中，错误的是( )
A．抗体与机体的免疫密切相关，长期营养不良会导致免疫力下降
B．大部分蛋白质具有催化功能
C．蛋白质可以在细胞之间传递信息
D．血红蛋白能够运输氧气，说明蛋白质具有运输功能
解析：选B 抗体是蛋白质，与免疫密切相关，若长期营养不良，则会导致合成抗体的基本单位——氨基酸供给不足，使免疫力下降，A正确；蛋白质种类很多，其中有少数蛋白质能够起到催化作用，B错误。
知识点(二)蛋白质的基本组成单位——氨基酸
1．氨基酸的结构
(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
(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。
2．氨基酸的结构特点
(1)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)。
(2)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。
(3)各种氨基酸之间的区别在于R基的不同。
3．种类
(1)组成人体蛋白质的氨基酸有种，其区别为基的不同。
(2)根据人体细胞能否合成分类
①人体细胞不能合成的是必需氨基酸(共8种)。
②人体细胞合成的是非必需氨基酸(共13种)。
(1)人体需要的氨基酸称为必需氨基酸。(×)
(2)不同氨基酸之间的差异是由R基引起的，21种氨基酸的理化性质是由R基决定的。(√)
(3)每种氨基酸分子只含有一个氨基和一个羧基，且都连在同一个碳原子上。(×)
(4)氨基、羧基、R基的书写格式分别是NH2、COOH、R。(×)
根据能否在人体细胞中合成，氨基酸可分为必需氨基酸和非必需氨基酸，能在人体细胞中合成的是非必需氨基酸，赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋(甲硫)氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸(共8种)在人体细胞内不能合成，称为必需氨基酸。衡量食品价值高低的一个很重要的指标是看必需氨基酸种类。不同食物中必需氨基酸种类不同。
1．(生命观念)组成蛋白质的氨基酸的判断标准是什么？
提示：①数目标准：至少含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)。
②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．(社会责任)有的同学只喜欢吃肉食，从氨基酸的角度分析，这种饮食习惯为什么不合理？
提示：动物体内富含的氨基酸种类和植物体内的不同，如果只喜欢吃肉食会导致某些必需氨基酸摄取不足。
1．氨基酸结构通式的分析
2．“两看法”判断组成蛋白质的氨基酸
1．下列物质中，属于构成蛋白质的氨基酸的是( )
A．①③⑤ B．①②③
C．②③④ D．③④⑤
解析：选A 根据氨基酸分子的结构通式可知：②④不是构成蛋白质的氨基酸，因为构成蛋白质的氨基酸都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上。
2．已知一种氨基酸的R基是—CH2—OH，在这种氨基酸分子中，含有C、H、O的原子数分别是( )
A．3、4、7 B．3、7、3
C．7、1、4 D．4、3、7
解析：选B 每个氨基酸分子至少要有一个—NH2，一个—COOH和一个H连在同一个碳原子上。其共同部分可以表示为C2H4O2N，R基是—CH2—OH，含有一个C、三个H、一个O。CH3O＋C2H4O2N，该氨基酸的分子式为C3H7O3N，故含有C、H、O的原子数是3、7、3。
知识点(三)蛋白质的结构及其多样性
1．氨基酸的脱水缩合
(1)此生理过程的名称是脱水缩合。
(2)写出字母代表的结构或名称：a肽键；b二肽。
(3)判断产物H2O中原子的来源。
H：来自R1所在氨基酸的羧基和R2所在氨基酸的氨基。
O：来自R1所在氨基酸的羧基。
(4)多肽中游离的氨基或羧基：至少个。
2．蛋白质的形成过程
元素：C、H、O、N等
↓
氨基酸：蛋白质的基本组成单位
↓脱水缩合
二肽：由两个氨基酸分子缩合而成的化合物
↓
多肽(链)：由多个氨基酸分子缩合而成的化合物，通常呈链状结构
↓
蛋白质：具有一定的空间结构
3．蛋白质的结构多样性
(1)表现：每种蛋白质含有的氨基酸种类和数目都不同，不同种类氨基酸的排列顺序多种多样，肽链的盘曲折叠方式及形成的空间结构不同，这就决定了蛋白质分子的结构多样性。
(2)模型：
(1)氨基酸脱水缩合形成的5肽中含有5个肽键。(×)
(2)氨基酸种类、数量及排列顺序都相同的蛋白质是同一种蛋白质。(×)
(3)高温会使蛋白质的肽键断裂。(×)
(4)蛋白质的空间结构被破坏后，功能不变。(×)
1．(生命观念)氨基酸脱水缩合形成二肽，写出二肽的结构通式，并标出肽键的位置。
提示：
2．(科学思维)煮熟的鸡蛋和肉类更容易消化。请分析其中的原因。
提示：高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，容易被蛋白酶水解。
3．(社会责任)人畜误食铜盐、汞盐、铅盐等重金属盐而中毒，你认为应采用怎样的措施解毒，为什么？
提示：服用蛋清、牛奶或豆浆。因为蛋清、牛奶或豆浆中主要含有蛋白质，它们与重金属盐迅速发生反应，从而保护人畜。
1．蛋白质结构多样性与功能多样性的关系
2．蛋白质的盐析和变性的区别
(1)盐析：鸡蛋清中加入食盐溶液看到白色絮状物，加水后白色絮状物消失。盐析属于物理变化。
(2)变性：高温、过酸、过碱或在重金属离子的作用下，蛋白质的分子结构变得伸展、松散，失去活性。变性属于化学变化。
1．下列有关如图所示多肽的叙述中，正确的是( )
A．由5个氨基酸缩合而成
B．有游离的氨基和羧基各1个
C．有4种不同的侧链基团
D．形成过程中失去了3分子水
解析：选D 分析题图可知，图中多肽有三个肽键(—CO—NH—)，即含有4个氨基酸，A错误；图中多肽有两个游离的羧基和一个游离的氨基，B错误；图中氨基酸的R基团分别为：—CH2—CH2—COOH、—CH3、—CH2SH，—CH3，即表示有3种不同的侧链基团，C错误；四个氨基酸脱水缩合过程中要失去3分子的水，D正确。
2．某蛋白质由3条多肽链、N个氨基酸组成，下列关于该蛋白质说法正确的是( )
A．形成该蛋白质时产生了N个水分子
B．该蛋白质中至少含有N个肽键
C．该蛋白质中至少含有3个游离的羧基
D．合成该蛋白质至少需要21种氨基酸
解析：选C 由N个氨基酸组成的含3条多肽链的蛋白质形成时应缩去水分子(N－3)个，形成(N－3)个肽键，A、B错误；每条肽链至少含有1个游离氨基和1个游离羧基，由3条多肽链组成的蛋白质至少含有3个游离的羧基，C正确；构成生物体的蛋白质有21种，但每种蛋白质只有其中的部分氨基酸，一般没有21种，D错误。
[要语必背·网络构建]
一、要语必背
1．氨基酸的结构、性质
(1)组成生物体蛋白质的氨基酸分子至少都含有一个氨基(—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。
(2)脱水缩合是一个氨基酸分子的羧基(—COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(—NH2)相连接，同时脱去一分子水的过程。
2．蛋白质的结构、功能
(1)氨基酸分子以脱水缩合的方式形成肽键，由肽键连接氨基酸分子形成肽链，肽链盘曲、折叠形成具有一定空间结构的蛋白质分子。
(2)组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序不同，肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别是蛋白质结构多样性的直接原因。
(3)蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质，具有催化、运输、免疫、信息传递等多种功能。一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担者和体现者。
二、网络构建
1．蛋白质是细胞内最重要的生命物质之一，具有多样性和特异性，其结构与功能是相适应的。下列蛋白质类物质与其功能对应错误的是( )
A．胰岛素与调节 B．抗体与免疫
C．淀粉酶与运输 D．血红蛋白与运输
解析：选C 胰岛素具有降血糖的功能，在血糖平衡调节中发挥重要作用，A正确；抗体能与抗原特异性结合，与免疫有关，B正确；淀粉酶能催化淀粉水解，没有运输作用，C错误；血红蛋白具有运输氧气的作用，D正确。
2．下面四种氨基酸中，最有可能不是生物体蛋白质组成成分的是( )
解析：选D 根据组成生物体蛋白质的氨基酸的结构通式可知，构成蛋白质的氨基酸都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，而D中的氨基和羧基并没有连接在同一个碳原子上。
3．两个氨基酸分子脱水缩合形成二肽，同时生成一分子水，该水分子中的氧来自( )
A．氨基 B．羧基
C．氨基和羧基 D．连在碳原子上的H
解析：选B 两个氨基酸分子脱水缩合形成二肽，一个氨基酸分子的羧基(—COOH)提供氧原子和氢原子，另一个氨基酸分子的氨基(—NH2)提供氢原子，生成一分子水，因此水分子中的氧只能来自羧基。
4．蛋白质是生命活动的主要承担者，在组成细胞的有机物中含量最多。下图为有关蛋白质的简要概念图。下列对图示的分析正确的是( )
A．a肯定含有P
B．多肽中b的数目等于c的数目
C．①过程有水生成
D．d表示氨基酸的多样性
解析：选C 组成蛋白质的元素肯定有C、H、O、N，只有部分蛋白质含有S和P；b表示氨基酸，c表示肽键，氨基酸的数目－肽链的数目＝肽键的数目(对于非环状多肽而言)，因此b的数目不等于c的数目；①过程表示脱水缩合，有水生成；d表示蛋白质功能的多样性。
5．生长激素和胰岛素都是人体内对生命活动起重要调节作用的激素，但是两者功能不同，与此无关的是( )
A．氨基酸的数目、种类和排列顺序
B．构成蛋白质肽链的数目
C．构成蛋白质多肽链的空间结构
D．氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基
解析：选D 蛋白质功能不同的原因在于结构不同，结构多样性的原因是组成蛋白质的氨基酸的种类、数目和排列顺序及肽链的数目和空间结构不同。
6．图甲是血红蛋白的空间结构模式图，其含有两条α肽链，两条β肽链(α肽链和β肽链不同)。图乙表示β肽链一端的氨基酸排列顺序。请回答下列问题：
(1)图乙中①的名称是________，写出③⑤⑦处的结构式：____________________。
(2)图乙所示的一段肽链由________种氨基酸脱水缩合而成。
(3)据两图可知一条β肽链至少含有________个羧基，若两条β肽链完全相同，则一个血红蛋白分子至少含有________个羧基。
(4)从两图可以得出，蛋白质多样性的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)图乙中的①是氨基，②④⑥⑧都是R基。(2)图乙所示的一段肽链中有三种R基，故此段肽链由三种氨基酸脱水缩合而成。(3)⑥⑧含有羧基，主链上含有一个羧基，所以一条β肽链至少含有三个羧基，两条β肽链至少含有六个羧基，两条α肽链至少含有两个羧基，故此蛋白质分子至少含有八个羧基。(4)蛋白质具有多样性的原因是氨基酸的数目、种类、排列顺序、多肽链的条数和空间结构等不同。
答案：(1)氨基 —CO—NH— (2)三 (3)三 八 (4)氨基酸的数目、种类、排列顺序、多肽链的条数和空间结构等不同
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