课件27张PPT。蛋白质生命活动的主要承担者思考1.哪些食物富含蛋白质?
2.食物中的蛋白质能否被人直接吸收?
不能,要分解成氨基酸,才被人体吸收,也就是说蛋白质是由氨基酸组成的.
什么是氨基酸?氨基酸的结构通式或氨基: —NH2羧基: —COOH还有一分子氢和一个特有的R基团它们都连在同一个碳原子上。此碳原子叫中心碳原子。例:是否属于氨基酸?否 因为氨基(—NH2 )与 羧基(—COOH )并没有连在同一个“C”上 √√××练习:以下哪些是组成蛋白质的氨基酸?思考1.如何判断是否氨基酸?
2.如何辨别氨基酸的种类?甘氨酸缬氨酸亮氨酸丙氨酸区别在哪儿?请写出下面两种氨基酸的R基?回顾判断下列分子是不是氨基酸?如果是的话,R基是什么?CCOOHCH3HOOCHCNH2CH3H2NHCHHOOCHCH2NH2CNH2HOOCHCH2NH2CHNH2HOOCCHNH2HOOC12345蛋白质的组成:1.基本组成单位:————。氨基酸2.在生物体内组成蛋白质的氨基酸
约有————种。203.组成元素: 某些蛋白质中还含有 等, 其中N含量达蛋白质的16%。C、H、O、NS、P二 蛋白质的结构及其多样性?氨基酸是如何构成蛋白质的呢?CHCOOHR1CHNH2COOHR2NH2COHNHOH一 氨基酸的结合方式CHR1CHCOOHR2NH2COHNHOH一 氨基酸的结合方式CHR1CHCOOHR2NH2COHNHOHH2O一 氨基酸的结合方式CHR1CHCOOHR2NH2COHN氨基酸的结合方式H2OCHR1NH2CO二肽肽键脱水缩合H2O一 氨基酸的结合方式2个氨基酸共同脱去_____个水分子,形成 ______个肽腱
脱去的水分子必须是由一个氨基酸的______基提供 — OH
由另一个氨基酸______ 基提供 — H
11羧氨肽 键思考:肽键OHH二肽H2OH2O三肽的形成肽键二肽H2O肽键三肽以此类推,由多个氨基酸分子缩合而成的含有多个肽键的化合物,叫多肽(肽链)。H2O三肽的形成②④(1)该化合物中,①表示_____, ③ 表示_____,⑦表示_____氨基羧基肽键22(2)该化合物有氨基____个,有羧基____个。该化合物是__________ 肽多肽(四肽)氨基酸二肽三肽多肽(肽链)蛋白质分子元素组成C、H、O、N等基本单位化学结构空间结构蛋白质的结构层次—NH2、 —COOH C、H、R两个氨基酸三个氨基酸多个氨基酸蛋白质的多样性多样性
原因氨基酸种类
氨基酸数目不同
氨基酸形成肽链时的排列顺序多种多样
肽链盘曲、折叠,形成的空间结构千差万别思考:生物体的蛋白质的种类多达1010~1012,但构
成蛋白质的氨基酸大约只有20种,这20种氨基酸
又是如何构成数目这么大的蛋白质呢?1.结构:头发,指甲
2.催化: 酶
3.运输: 血红蛋白
4.信息传递、调节机体: 激素
5.防御、免疫:抗体
6.收缩和运动:肌动蛋白结构蛋白功能蛋白一切生命活动都离不开蛋白质
蛋白质是生命活动主要承担者二、蛋白质的功能发育减慢四肢短小身体浮肿严重贫血病症功能构成细胞和生物体的重要物质调节新陈代谢、生长发育(调节作用)血红蛋白(运输作用)厌食酶(催化作用)思考大头娃娃的病症,体现了蛋白质哪些功能?总 结组成元素C、H、O、N(P、S)导致氨基酸种类:20种 必需氨基酸:8种
非必需氨基酸:12种通式:特点:至少有一个-NH2和一个-COOH连在同一个C原子上脱水缩合多肽组成蛋白质的氨基酸不同
氨基酸的数目不同
氨基酸排列顺序不同
多肽的空间结构不同盘曲折叠蛋白质结构多样性功能多样性构成生物体,如结构蛋白
运输作用,如血红蛋白
催化作用,如酶
调节作用,如胰岛素
免疫作用,如抗体导致CHCOOHNH2R第2节 生命活动的主要承担者——蛋白质
●从容说课
关于蛋白质的结构是本节教学的重点和难点。教师在讲述蛋白质的组成和结构时,可以按照以下教学思路来设计教学过程:通过列举日常生活中我们每天必须摄取的营养物质入手使学生认识到蛋白质的重要性;指出对生物大分子结构的研究,常采取分层认识的方法;对蛋白质的组成和结构的教学,可从元素、基本单位——氨基酸、肽、肽链间的结合和卷曲折叠而成的空间结构等几个层次逐步深入。
在讲述肽时,要注意讲清缩合、肽键、二肽和多肽的概念。要指出每种多肽具有特定的氨基酸种类、数目和排列顺序,这种特点决定着肽的空间结构。为学生理解多肽间的区别和蛋白质的多样性打下基础。
对于蛋白质的空间结构,教师不必详细讲述,可以让学生通过对教材中某种胰岛素空间结构示意图的观察,了解蛋白质具有一定的空间结构就可以了。但是应该对学生指出,蛋白质的生理作用依赖于其自身特定的空间结构。
在讲述蛋白质的功能时,应该注意从列举典型的、易于理解的例子中,概括出蛋白质是构成细胞和生物体的重要结构成分和在生命活动中发挥的重要作用。
另外,在关于蛋白质结构内容的教学中,要充分利用剪贴图、投影片和教材中的示意图,来帮助学生理解动态的、抽象的知识内容。
●三维目标
1.知识与技能
(1)氨基酸的结构特点,以及氨基酸形成蛋白质的过程。
(2)蛋白质的结构和功能。
2.过程与方法
(1)培养学生跨学科的分析综合能力。
(2)收集资料、分析资料的能力。
3.情感态度与价值观
(1)认同蛋白质是生命活动的主要承担者。
(2)关注蛋白质研究的新进展。
●教学重点
1.氨基酸的结构特点,以及氨基酸形成蛋白质的过程。
2.蛋白质的结构和功能。
●教学难点
1.氨基酸形成蛋白质的过程。
2.蛋白质的结构多样性的原因。
●教具准备
肽键形成的动画课件。
●课时安排
1课时
●教学过程
[课前准备]
教师准备几种氨基酸的结构图;学生准备一些食品的成分说明书。
[情境创设]
蛋白质是构成原生质的最重要的物质之一,它在细胞中的含量只比水少,大约占细胞干重的50%以上。(1)它的基本组成是什么呢?(2)蛋白质含量这么大,在生命活动中承担什么作用呢?
[师生互动]
展示说明书,让大家分析问题讨论:蛋白质由哪些化学元素组成?
从蛋白质的化学元素组成上看,它主要是由C、H、O、N 4种元素组成的,很多重要的蛋白质。此外,有些蛋白质还含有Fe、Cu、Mn、I、Zn等元素。
蛋白质的相对分子质量很大,下面可以通过比较得到证明。
投影:
计算下面几种物质的相对分子质量:H2O(水)、H2SO4(硫酸)、C30H4 816O872N280S8Fe4(血红蛋白)
问:蛋白质的相对分子质量比起其他化合物有何特点?
答:它的相对分子质量较大,是高分子化合物。
(课本图示:显示胰岛素结构模型图,帮助学生理解什么是高分子化合物)
讨论:通过胰岛素这种蛋白质分子的结构,同学们可以看出,蛋白质分子这种高分子化合物的结构确实是相当复杂,它是由很多氨基酸组成的,所以氨基酸就是组成蛋白质的基本单位。那么氨基酸的结构又是怎样的呢?下面请同学们写出一个甲烷的结构式。
(一位学生在黑板上写出甲烷结构简式:)
讲述:用一个氨基、一个羧基、一个R基分别取代甲烷中的三个H,就组成蛋白质分子的基本单位氨基酸的结构通式:
(投影:几种氨基酸的结构式)
甘氨酸 丙氨酸 半胱氨酸
问:请同学们观察这几种氨基酸的结构式,它们在结构上有什么相同点和不同点?
答:共同点:每种氨基酸分子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在同一个C上;不同点:R基不同)
总结得出:由于R基的不同,构成了氨基酸的种类不同,在生物体中组成的蛋白质的氨基酸约有20种。R基上可以有氨基,也可以有羧基,所以造成了氨基酸在溶液中呈现不同的pH。在人体内有的氨基酸是列有办法在人体细胞内合成的,如赖氨酸、色氨酸等,但是它又是构成蛋白质必不缺少的,所以要对这类没法合成的氨基酸(必需氨基酸)要有一定量的补充,这样才能满足生长发育的需要。
讨论:蛋白质分子作为一种高分子化合物,往往是由很多个氨基酸构成的,那些氨基酸之间是如何连接在一起构成蛋白质分子的呢?
是通过一种叫做脱水缩合的化学反应来完成连接的。(展示动画课件)
(教师以板图形式讲解两个氨基酸之间的脱水缩合反应。并请同学注意肽键是如何形成的,以及把形成的产物叫做二肽的原因)
(教师再以同样的方法,演示三肽化合物的形成)
该过程由学生写出由四个氨基酸通过脱水缩合形成的四肽化合物结构式,并注明生成的水分子数和形成肽键的数目。学生到黑板上演示,如有错误予以纠正。
许多的氨基酸通过肽键相互连接成多肽链,多肽链盘曲折叠构成了蛋白质分子的结构。
师生共同归纳出:
氨基酸肽链(一条或多条)蛋白质
讨论:既然蛋白质都是按照上述方式构成的,那么,为什么会有那么多种类的蛋白质呢?
(投影:血红蛋白的空间结构图)
问:学生对血红蛋白和胰岛素的空间结构进行对比,分析组成这两种蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列次序是否相同?
答:因为组成每种蛋白质的氨基酸的种类、数量、排列次序不同。
组成蛋白质的氨基酸数目很多,由于数目、种类、排列顺序不同,会不会形成不同种类的蛋白质。再加上构成蛋白质的肽链的空间结构千差万别,这些都是细胞中的蛋白质种类繁多的原因。
小结:蛋白质结构多样性的原因:
(1)组成每种蛋白质的氨基酸种类、数目不相同;
(2)组成每种蛋白质的氨基酸排列顺序不同;
(3)每种蛋白质分子的空间结构均不相同。
讨论:根据生物学中结构和功能相适应的原理,蛋白质有多种结构,必然会有多种功能,请大家回忆初中生物学中涉及了蛋白质分子的哪些功能?
〔学生经过讨论可举出如抗体、酶、激素(胰岛素)作用的例子,教师加以归纳,总结出蛋白质的多种功能,即功能的多样性〕
(教师引导学生去看课后的科学史话,使学生了解我国在人工合成蛋白质上取得的成就,增强民族自豪感)
[教师精讲]
蛋白质作为生命活动的主要体现者,它在生命活动中担当无可替代的作用,它的作用主要表现在以下几个方面:
①有些蛋白质是构成细胞和生物体的重要物质(结构蛋白);
②有些蛋白质有催化作用(酶);
③有些蛋白质有运输作用(载体蛋白);
④有些蛋白质有调节作用(激素蛋白);
⑤有些蛋白质有免疫作用(抗体)。
对于生物体来说,蛋白质是必不可少的,这在生物体的各项生命活动中都担当重要的作用,所以可以说一切生命活动都离不开蛋白质,这是生命活动的主要承担者。
[评价反馈]
1.根据下列化学简式回答:
(1)此化合物名称叫__________,生成此化合物的反应叫__________,反应所产生的化学键叫__________。
(2)填写方框内的名称:①__________;②__________;③__________。
(3)每个氨基酸的平均相对分子质量为180,该物质的相对分子质量约为__________。
2.2003年春季发生了非典疫情,讲卫生达到了前所未有的重视。当时灭毒消毒产品供不应求,为了达到灭毒消毒的效果,家中每天把吃过的碗筷等进行蒸煮,你认为这样做的理由是什么?
参考答案:
1.(1)二肽 缩合反应 肽键 (2)氨基 肽键 羧基 (3)342 2.能导致人体生病的微生物的主要成分是蛋白质,高温能让蛋白质变性,失去活性,达到灭菌消毒的功能。
[课堂小结]
元素(C、H、O、N等)氨基酸(约20种)多肽蛋白质(承担各种功能)
[布置作业]
P24一、基础题1、2、3。
[课后拓展]
查资料:当前蛋白质研究的现状,以及研究它的现实意义在哪?
蛋白质的结构
蛋白质结构的近代概念 已有证据证明,蛋白质是由α-氨基酸结合而成,水解后产生α-氨基酸。这种结合是1个氨基酸的氨基与另1个氨基酸的羧基以肽键(即酰胺键)结合成肽链,再由1个或1个以上的肽链按各自特殊的方式组合成为蛋白质分子。随着氨基酸的分子数目、排列次序,以及肽链数目和空间结构的不同,遂形成了不同的蛋白质。
根据长期研究蛋白质结构的结果,已确认蛋白质的结构可分为一级结构、二级结构、三级结构和四级结构。
一级结构 又称初级结构,是指氨基酸如何连接成肽链以及氨基酸在肽链中的排列顺序。在一级结构中,一致公认肽键(—CO—NH—)是主要连接键,而多肽链(由多个氨基酸以肽结合形成的长链)无疑是一级结构的主体。
二级结构 蛋白质的二级结构是指蛋白质分子中多肽链本身的折叠方式。根据已有的实验证明,多肽链的二级结构主要是α-螺旋结构,其次是β-折叠结构,还有β-转角,Ω环和无规则卷曲。在二级结构中有氢键参加以维持其稳定性。
三级结构 蛋白质的三级结构是指螺旋肽链结构盘绕、折叠成复杂的空间结构,包括肽链中一切原子的空间排列方式,即原子在分子中的空间排列和组合的方式。
四级结构 是指蛋白质的亚基(subunit,亦称亚单位)聚合成大分子蛋白质的方式。
●板书设计
第2节 生命活动的主要承担者——蛋白质
1.含量50%以上(干重)
2.元素组成 主要有元素C、H、O、N等
3.基本组成单位氨基酸,大约20种
结构通式:
4.蛋白质的结构:氨基酸连接方式
5.蛋白质的主要功能(具有多样性)
●习题详解
一、练习(课本P24)
(一)基础题
1.(1)√ (2)√ 2.A 3.B
(二)拓展题
提示:红细胞中的蛋白质和心肌细胞中的蛋白质,其氨基酸的种类、数量和排列顺序以及蛋白质分子的空间结构都不同,它们的功能也不相同。
二、问题探讨(课本P20)
1.富含蛋白质的食品有大豆制品,如豆浆、豆腐、腐竹;奶类制品,如奶粉、酸奶、袋装奶;还有肉、蛋类食品,如烤肉、肉肠、鸡蛋,等等。
2.有些蛋白质是构成细胞和生物体的结构成分,如结构蛋白;有些蛋白质能够调节生命活动,如胰岛素、生长激素;有些蛋白质有催化作用,绝大多数酶都是蛋白质,如胃蛋白酶;有些蛋白质具有运输载体的功能,如红细胞中的血红蛋白;有些蛋白质有免疫功能,如人体内的抗体。
3.因为氨基酸是构成蛋白质的基本单位,在人体内约有20种氨基酸,其中有8种是人体需要而不能自己合成的,必须从外界环境获得,如赖氨酸、苯丙氨酸、色氨酸等,它们被称为必需氨基酸。所以有些食品中要添加赖氨酸或苯丙氨酸等人体必需的氨基酸。
三、思考与讨论(课本P20)
1.每个氨基酸都有氨基和羧基,并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上(又叫中心碳原子)。
2.“氨基酸”代表了氨基酸分子结构中主要的部分——氨基和羧基。
四、思考与讨论(课本P22)
1.氨基酸→二肽→三肽→多肽,一条多肽链盘曲折叠形成蛋白质,或几条多肽链折叠形成蛋白质。
2.食物中的蛋白质要经过胃蛋白酶、胰蛋白酶、肠蛋白酶、肠肽酶等多种水解酶的作用,才能分解为氨基酸。这些氨基酸进入细胞后,重新按照一定的排列顺序缩合形成二肽、三肽到多肽,由多肽构成人体的蛋白质。人体的蛋白质与食物中的蛋白质不一样,它们之间氨基酸的数目、种类和排列次序都不同。人体的蛋白质有完成人体生命活动的结构和功能。
3.10个氨基酸能够组成2 010条互不相同的长链。氨基酸的种类、数量、排列顺序以及蛋白质空间结构的不同是蛋白质多种多样的原因。
五、旁栏思考题(课本P22)
n个氨基酸形成一条肽链时,脱掉n-1个水分子,形成n-1个肽键。同理,n个氨基酸形成m条肽链时,脱掉n-m个水分子,形成n-m个肽键。
第2节 生命活动的主要承担者——蛋白质
一、选择题
1.氨基酸一定含有的一组元素是( )
A.C、H、O、N B.C、H、P、S
C.P、S、K、Ca D.O、N、Cu、Fe
答案:A
2.下图是某二肽结构示意图,其中虚线框出的①②③依次表示( )
/
A.肽键、氨基、羧基 B.羧基、肽键、氨基
C.氨基、肽键、羧基 D.氨基、羧基、肽键
答案:C
3.已知苯丙氨酸的分子式是C9H11O2N,那么该氨基酸的R基是( )
A.—C7H7O B.—C7H7
C.—C7H7N D.—C7H7NO
解析:由氨基酸的结构通式可知,除R基外,氨基酸的原子数量为2个C、4个H、2个O、1个N,所以R基有7个C原子、7个H原子。
答案:B
4.蛋白质的合成过程为氨基酸/多肽/蛋白质,则①②过程形成的结构分别是( )
A.肽键、氨基酸
B.肽键、肽键
C.肽键、特定的空间结构
D.空间结构、氨基酸
答案:C
5.“泛素”是一条由76个氨基酸组成的单链蛋白质,每合成一个“泛素”分子生成多少个水分子?( )
A.76 B.75
C.74 D.无法计算
解析:“泛素”是一条由76个氨基酸组成的单链蛋白质,故肽键数目为76-1=75(个),而每形成一个肽键脱去一分子水,所以每合成一个“泛素”分子生成75个水分子。
答案:B
6.(2015福建高考理综)人体内含有多种多样的蛋白质,每种蛋白质( )
A.都含有20种氨基酸
B.都是在细胞内发挥作用
C.都具有一定的空间结构
D.都能催化生物化学反应
解析:组成生物体内蛋白质的氨基酸约有20种,不是每一种蛋白质都由20种氨基酸组成,A项错误。蛋白质可在细胞内起作用,也可在细胞外起作用,如血浆蛋白在细胞外起作用,血红蛋白在细胞内起作用,B项错误。每种蛋白质都由肽链经盘曲折叠形成特定的空间结构,C项正确。蛋白质功能多种多样,如调节、运输、催化等,D项错误。
答案:C
7.有人将氨基酸结构通式和人体结构进行了如下类比,下列说法错误的是( )
/
A.图中氨基酸结构通式的中心C原子可以类比成人体的躯干部分
B.图中的人有一只左手和一只右手,就如同每个氨基酸仅有一个羧基和一个氨基
C.氨基酸种类的不同取决于R基的不同,就如我们每个人的脸孔各不相同一样
D.氨基酸脱水缩合形成多肽链的过程可以类比成人与人手拉手排成队的过程
答案:B
8.1分子甘氨酸和1分子丙氨酸形成二肽时,最多能形成二肽( )
A.1种 B.2种
C.4种 D.6种
解析:甘氨酸和丙氨酸形成二肽时,有2种排列顺序,所以可以形成2种二肽。
答案:B
9.下列关于蛋白质功能的举例合理的是( )
A.催化—抗体
B.运输—唾液淀粉酶
C.调节—胰岛素
D.免疫—血红蛋白
解析:抗体起免疫作用,唾液淀粉酶起催化作用,胰岛素起调节血糖含量的作用,血红蛋白起运输氧气的作用。
答案:C
10.若①~⑥中能构成蛋白质的氨基酸通过脱水缩合形成蛋白质分子,则此蛋白质分子中所含有的羧基、氨基和肽键的数目依次是( )
①/
②/
③/
④/
⑤/
⑥/
A.2,3,2 B.4,3,3
C.2,2,4 D.2,2,2
解析:从氨基酸的概念和结构通式分析,题干中能构成蛋白质的氨基酸有①②③④⑥。⑤不是构成蛋白质的氨基酸,因为它的氨基与羧基没有连在同一个碳原子上。构成蛋白质的氨基酸可通过脱水缩合形成多肽,多肽的羧基除肽链的游离端保留着一个外,在③的R基上还有一个;氨基除肽链的游离端保留着一个外,在⑥的R基上还有一个。5个氨基酸脱水缩合共形成4个肽键。
答案:C
11.下图为有关蛋白质分子的简要概念图,下列对图示的分析正确的是( )
/
A.A是C、H、O、S、P元素
B.①过程有水生成,形成的化学键是肽键
C.蛋白质结构具有多样性的唯一原因是多肽中B的数目不同
D.多肽中B的数目等于C的数目
解析:氨基酸的组成元素是C、H、O、N,有的还含有S元素。图中①表示氨基酸脱水缩合,形成的化学键是肽键。图中B是氨基酸,C是肽键,蛋白质多样性的直接原因是多方面的,不仅是氨基酸数目的不同。多肽链中氨基酸的数目大于肽键数目,只有环状肽中二者数目相等。
答案:B
12.鸡蛋煮熟后,蛋白质变性,这是由于加热破坏了蛋白质的0( )
A.肽键 B.肽链
C.空间结构 D.氨基酸
答案:C
13.一般说来,每100 g蛋白质平均含氮16 g,这些氮主要存在于蛋白质的( )
A.—CO—NH— B.游离的氨基
C.游离的羧基 D.R基
答案:A
14.血红蛋白是人体内的重要蛋白质,由4条肽链构成,共有574个氨基酸,则该蛋白质分子中至少含有游离的氨基和羧基的个数分别是( )
A.574,574 B.570,570
C.572,570 D.4,4
解析:由氨基酸的通式可知每个氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基(R基上也可能含有氨基和羧基)。氨基酸脱水缩合形成多肽时,参与形成肽键的氨基和羧基不再称为游离的氨基和羧基,故任一多肽链至少含有1个游离的氨基和1个游离的羧基且分别位于两端。该蛋白质由4条肽链组成,应至少含有4个游离的氨基和4个游离的羧基。
答案:D
15.某链状蛋白质的分子式为C63H103O65N17S2,它最多可含有几个肽键?( )
A.16 B.17 C.18 D.19
答案:A
16.已知20种氨基酸的平均相对分子质量是a,现有某蛋白质分子由n条多肽链组成,相对分子质量为b,求此蛋白质分子中的肽键数( )
A.
??-18??
??-18
B.
??-????
??-18
C.
??-18??
??-18
-1 D.
??-??
??
解析:据题意分析可知,设蛋白质分子中肽键数为x,则据公式得出:(n+x)×a-18x=b,得出x=
??-????
??-18
。
答案:B
17.现有100个氨基酸,共含有116个羧基和106个氨基,这些氨基酸缩合成6条多肽链时共含有—NH2的个数是0( )
A.6 B.12 C.22 D.100
解析:由“100个氨基酸,共含有116个羧基和106个氨基”可知,这100个氨基酸的R基中共含有16个羧基和6个氨基。在脱水缩合过程中,R基和处于每条多肽链两端的氨基和羧基不参加反应,故共含有12个—NH2。
答案:B
18.已知丙氨酸的R基是—CH3,则下列关于5个丙氨酸脱水缩合形成多肽的过程的叙述,正确的是( )
A.产物中含有4个肽键(—NH—CO—),称为四肽
B.产物多肽的相对分子质量相对于反应物减少了90
C.产物多肽的分子式为C15H27O6N5,含有5个氨基(—NH2)和5个羧基(—COOH)
D.产物水中的H既来自氨基,又来自羧基,O只来自羧基
解析:产物称为五肽;形成五肽时脱去4分子水,产物多肽的相对分子质量相对于反应物减少了72;丙氨酸的R基中不含氨基和羧基,故由5个丙氨酸脱水缩合形成的五肽中只含有1个氨基和1个羧基。
答案:D
二、非选择题
19.根据下图所示的化合物结构简式,回答下列问题。
/
(1)该化合物属于 ,由 种氨基酸构成,形成这种化合物的不同氨基酸的R基编号是 。?
(2)该化合物是由 个氨基酸失去 分子的水形成的,这种反应叫做 。?
(3)该化合物中有 个肽键,编号是 。?
(4)经检测,人和其他哺乳动物胰岛素的氨基酸组成比较如下。
马:β链第30位氨基酸和α链第9位氨基酸与人的不同。
羊:β链第8、9、10位氨基酸与人的不同。
鼠:α链有8个氨基酸、β链有10个氨基酸与人的不同。
不同物种的胰岛素不同,反映在多肽链的氨基酸组成上主要是 。上述几种动物中 和人的亲缘关系最远。?
答案:(1)三肽 3 b、d、g
(2)3 2 脱水缩合
(3)2 c、e
(4)氨基酸的排列顺序不同 鼠
20.用氨基酸自动分析测定几种多肽化合物和蛋白质的氨基酸数目,如下表所示:
化
合
物
多肽化合物
蛋白质
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
⑩
催
产
素
牛加
压素
血管
舒缓
素
平滑
肌舒
张素
猪促
黑色
素细
胞激
素
人促
黑色
素细
胞激
素
牛胰
蛋白
酶
人胰
岛素
某种
免疫
球蛋
白
(IgG)
人血
红蛋
白
氨基酸
数目
9
9
9
10
13
22
223
51
660
574
(1)表中①②③的氨基酸数目虽相同,但其生理作用彼此不同,这是因为它们的 不同。?
(2)表中③与④、⑤与⑥虽然功能相似,但各自具有专一性。它们之间的差异主要取决于?
。?
(3)表中⑧的生理功能说明蛋白质具有 作用;⑨的生理功能说明蛋白质具有 作用;⑩的生理功能说明蛋白质具有 作用。?
(4)这些实例说明蛋白质的分子结构具有 ,这种特性决定了 。?
(5)在未知平滑肌舒张素的情况下,推知这种肽类化合物至少有 个氨基和 个羧基,这些氨基和羧基位于肽类化合物的哪一位置? 。?
(6)⑧是由51个氨基酸组成的两条多肽链,共有 个肽键。?
解析:表中①~⑥为多肽化合物,其中①~③均由9个氨基酸组成,但化合物生理功能各不相同,其原因可能是氨基酸的种类和排列顺序不同。表中③与④、⑤与⑥功能相似,但各自具有专一性,其差异取决于氨基酸的种类、数目和排列顺序。表中⑦⑧⑨⑩所示蛋白质结构不同,功能各异。
答案:(1)种类和排列顺序
(2)氨基酸的种类、数目和排列顺序
(3)调节 免疫 运输
(4)多样性 蛋白质分子有多种功能
(5)1 1 肽链两端
(6)49
第4课时 生命活动的主要承担者——蛋白质
目标导航 1.说出氨基酸的结构特点以及氨基酸形成蛋白质的过程。2.概述蛋白质的结构和功能。3.认同蛋白质是生命活动的主要承担者。
一、蛋白质的基本单位——氨基酸
1.结构通式:______________
2.结构特点
(1)每种氨基酸分子中至少都有一个________(—NH2)和一个________(—COOH),并且都有一个氨基和一个羧基连接在________________上。
(2)各种氨基酸的区别在于________的不同。
二、蛋白质的结构及其多样性
1.蛋白质的结构
(1)蛋白质的结构层次
氨基酸肽链__________
(2)肽键______________
2.蛋白质种类多样性的原因
(1)氨基酸的种类不同。
(2)氨基酸的________成百上千。
(3)氨基酸的____________千变万化。
(4)多肽链的盘曲折叠方式及其形成的__________千差万别。
三、蛋白质的功能
一切生命活动都离不开蛋白质,蛋白质是生命活动的主要__________。如:
功能
举例
构成细胞和生物体
羽毛、肌肉、蛛丝、毛发等含有____________
______作用
绝大多数______是蛋白质
运输作用
____________能运输氧气
______作用
胰岛素等蛋白质类激素
免疫功能
________可抵御抗原的侵害
知识点一 氨基酸及其种类
1.下列物质中,有些是构成人体蛋白质的氨基酸,有些不是。请数出构成人体蛋白质的氨基酸中共含有氨基、羧基的数目是 ( )
①HOOCCH2CH2CHNH2COOH
②H3CCHCOOHCHCH2NH2COOH
③HOOCCH2CHNH2COOH
④H2NCHCOOHCH2CH2CH2NH2
A.5、4 B.4、5 C.7、5 D.5、7
2.关于生物体内氨基酸的叙述正确的是 ( )
A.氨基酸是蛋白质分子的单体,由氨基和羧基组成
B.组成蛋白质的氨基酸共有的结构是CHH2NCOOH
C.每个氨基酸分子都只含有C、H、O、N四种元素
D.组成人体的氨基酸都能在人体内合成
知识点二 蛋白质的结构及其多样性
3.已知20种氨基酸的平均相对分子质量是128,现有一蛋白质由两条肽链组成,共有肽键98个,则此蛋白质的相对分子质量最接近于 ( )
A.10 800 B.12 544
C.11 036 D.12 288
4.如图所示某化合物的结构式,据图回答:
(1)该化合物中有______个氨基和______个羧基。
(2)该化合物有______种氨基酸,造成这种不同的基团编号是________。
(3)该化合物是由______个氨基酸失去______分子水而形成的,水分子中的氧来自于________,氢来自于____________,肽键的编号是________。
(4)请写出氨基酸的结构通式:________________________。
知识点三 蛋白质的功能
5.在活细胞中发生的大多数化学反应中,起重要作用的物质是蛋白质,蛋白质在细胞中的存在方式通常有两种状态,一是游离态,另一种是被膜结构固定起来的结合态。结合态的蛋白质不可能具有的功能是 ( )
A.催化作用 B.运输作用
C.免疫作用 D.调节作用
6.下列生理活动与蛋白质功能无关的是 ( )
A.氧气在血液中的运输
B.细胞内的遗传物质
C.催化葡萄糖在细胞内的氧化分解
D.构成细胞和生物体的重要组成物质
基础落实
1.某一多肽链内共有肽键109个,则此分子中含有的—COOH和—NH2的数目至少为( )
A.110,110 B.109,109
C.9,9 D.1,1
2.下列关于生物体内氨基酸的叙述,错误的是 ( )
A.构成蛋白质的氨基酸分子的基本元素是C、H、O、N
B.人体内的氨基酸均是在人体细胞内合成的
C.氨基酸的代谢终产物是水、二氧化碳和尿素
D.氨基酸的R基中可以有氨基和羧基
3.两种氨基酸(如下列结构式)它们在形成二肽化合物时,最可能缩合的基团是 ( )
A.①③ B.②⑥ C.②④ D.③④
4.下列关于肽键的描述,正确的是 ( )
A.在缩合过程中所形成的肽键数一定等于所失去的水分子数
B.肽键可以表示为CO—NH或NH—CO
C.几条肽链在形成蛋白质的过程中也通过肽键连接起来
D.在链状肽中一个十肽分子比一个八肽分子多一个肽键
5.下列能正确表示蛋白质分子由简到繁的结构层次的一组是 ( )
①氨基酸 ②C、H、O、N等化学元素 ③氨基酸分子相互结合 ④多肽 ⑤肽链 ⑥形成具有一定空间结构的蛋白质分子
A.①②③④⑤⑥ B.②①④③⑥⑤
C.②①④③⑤⑥ D.②①③④⑤⑥
6.下列关于蛋白质功能的举例合理的是 ( )
A.催化—抗体 B.运输—唾液淀粉酶
C.调节—胰岛素 D.免疫—血红蛋白
7.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
能力提升
8.下列关于人体内蛋白质的叙述,错误的是 ( )
A.合成蛋白质的氨基酸全部为必需氨基酸
B.蛋白质也可被氧化分解释放能量
C.组成肌肉细胞的有机物中,蛋白质含量最多
D.有些蛋白质具有调节新陈代谢的作用
9.下列过程中,涉及肽键数量变化的是 ( )
A.洋葱根尖细胞染色体的复制
B.用纤维素酶处理植物细胞
C.小肠上皮细胞吸收氨基酸
D.蛋清中加入NaCl使蛋白质析出
10.如图表示有关蛋白质分子的简要概念图,下列对图示分析正确的是 ( )
A.A中肯定含有S元素
B.①过程发生伴随着水的生成
C.多肽中B的数目等于C的数目
D.蛋白质结构和功能的多样性是细胞多样性的根本原因
11.狼体内有a种蛋白质,20种氨基酸;兔体内有b种蛋白质,20种氨基酸。狼捕食兔后,狼体内的一个细胞中含有的蛋白质种类和氨基酸种类最可能是 ( )
A.a+b,40 B.a,20
C.大于a,20 D.小于a,20
12.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
13.某三十九肽中共有丙氨酸4个,现去掉其中的丙氨酸得到4条长短不等的多肽(如图),这些多肽中肽键总数为 ( )
A.31 B.32
C.34 D.35
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
答案
综合拓展
14.生物体内某些重要化合物的元素组成如下图所示:
(1)图中的X代表什么元素?________。
(2)物质A的代谢终产物是________________。
(3)a的结构通式为________________,由a→A的过程中,有下列数量关系:失去的水分子数=________分子数-________数目。
(4)A可分为A1……A5,其原因从a分析是:
①______________________________________________________________________;
②______________________________________________________________________;
③______________________________________________________________________。
从A分析是因为__________________________________________________________。
(5)A1是______,它是一类________催化剂;A2是________;A3是____________,含有的特殊元素是________,存在于________中;A4是________;A5是________。
答案 知识清单
一、1. 2.(1)氨基 羧基 同一个碳原子 (2)R基
二、1.(1)蛋白质 (2)—NH—CO— 2.(2)数量 (3)排列顺序 (4)空间结构
三、承担者 结构蛋白 催化 酶 血红蛋白 调节 抗体
对点训练
1.B [首先根据构成人体蛋白质的氨基酸的结构通式及其特点,确定题中的①③④是构成人体蛋白质的氨基酸,②不是构成人体蛋白质的氨基酸(因为②中的氨基酸和羧基不连接在同一个碳原子上),然后数出①③④中的氨基、羧基总个数分别为4个和5个。]
方法点拨 组成蛋白质的氨基酸的判断
(1)从—NH2和—COOH数目看,每条肽链都至少含有一个—NH2和一个—COOH,但并非都只有一个。结合氨基酸的结构通式可知,在R基中可以含有数量不同的—NH2或—COOH。
(2)从—NH2和—COOH位置看,都有一个—NH2和一个—COOH连接在同一个碳原子上,但并非所有的—NH2和—COOH(R基中含有的)都连接在同一个碳原子上。
2.B [氨基酸的结构通式为,不同的氨基酸R基不同,因此共有结构为,甲硫氨酸中含有C、H、O、N、S五种元素;必需氨基酸不能在人体内合成。]
思路导引 首先应熟知氨基酸的结构通式,其次搞清构成氨基酸的化学元素,第三知道氨基酸的分类。
3.C [由题目获取的信息是:已知该蛋白质中肽链条数、肽键数目及氨基酸的平均相对分子质量,要求蛋白质的相对分子质量。解答本题,应先求出缩合前氨基酸分子总的相对分子质量,再减去脱去水的总相对分子质量,即可得到产生蛋白质的相对分子质量。]
方法技巧 解答这种类型题目的常见方法技巧
(1)明确氨基酸总数和肽链的条数。
(2)计算肽键数
(3)根据失去的水分子数=肽键数,算出失去水分子的相对分子质量。
(4)相对分子质量的减少量必须考虑有没有除水以外的其他分子的减少。
4.(1)2 2 (2)3 ②④⑥ (3)3 2 羧基 羧基和氨基 ③和⑤
(4)
思路导引 该种题型分三步完成,第一步是划出肽键,确定为几肽;第二步为标出R基,并数出R基上氨基、羧基数;第三步分析答题。
5.D [蛋白质的功能有:①构成生命体;②催化作用;③运输作用;④调节作用;⑤免疫作用。而其中起调节作用的蛋白质类激素是细胞分泌产物,不是被膜固定起来的蛋白质。]
方法技巧 在涉及蛋白质的功能时,要联系各种蛋白质在生物体内的功能,即它们参与的各项生命活动。另外,要熟记蛋白质的各种功能及实例。
6.B [细胞内的蛋白质的功能主要包含“催(催化作用)运(运输作用)免(免疫)调(调节)结(结构)”,细胞内的遗传物质为核酸,不是蛋白质。]
思路导引 熟记住蛋白质功能的举例是完成该题的关键:
蛋白质
课后作业
1.D [多肽链形成过程中,一个肽键是由一个氨基酸的—COOH和另一个氨基酸的—NH2经脱水缩合形成的。形成109个肽键需109+1=110个氨基酸。但只有两端的两个氨基酸分别含一个—NH2和—COOH,R基中也可能有。]
2.B [根据氨基酸的通式可知,氨基酸的基本组成元素是C、H、O、N;在人体内氨基酸经脱氨基作用形成的含氮部分转变为尿素,不含氮部分氧化分解形成CO2和H2O;氨基酸的R基中可以含有氨基、羧基,也可以不含;人体内的必需氨基酸不能在体内合成,只能从外界获取。]
3.C [本题考查氨基酸之间的脱水缩合反应。脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接,同时失去一分子的水。]
4.A [脱水缩合中相邻氨基酸的氨基脱去一个—H和羧基脱下一个—OH后形成一个肽键,故肽键数等于脱水数,A正确。肽键可表示为—CO—NH—或—NH—CO—等形式,B错误。肽键通过一定的化学键,如二硫键连接形成蛋白质,C错误。链状肽一个十肽分子比一个八肽分子多两个肽键,D错误。]
5.D [蛋白质分子的结构层次是:元素基本单位氨基酸(约20种)多肽肽链蛋白质。]
6.C [生物体内蛋白质的功能很多如起催化作用的酶;调节作用的激素如胰岛素、生长激素和促激素;免疫作用的抗体;运输作用的载体等等。]
7.D [生物体的结构和功能是相适应的,结构不同可以导致功能不同。骨骼肌、心肌、平滑肌的功能各不相同,原因是构成三种肌肉的蛋白质分子结构不同。]
8.A [必需氨基酸是指人体内不能合成的,只能从外界食物中摄取的氨基酸。]
9.A [涉及肽键数量变化的过程可以是蛋白质的合成或分解过程。A选项中洋葱根尖细胞染色体的复制即组成染色体的DNA的复制和蛋白质的合成过程,涉及肽键数目变化;B选项用纤维素酶处理植物细胞,细胞壁中的纤维素被分解,纤维素是多糖类物质,无肽键变化;C选项小肠上皮细胞吸收氨基酸时,消耗ATP且需要载体的协助,但此过程中无肽键数目的变化;D选项是蛋白质的盐析现象,也无肽键数目的变化,所以答案为A。]
10.B [A中可能含有S元素,也可能不含。多肽中氨基酸数不一定等于肽键数(在环状多肽中氨基酸数等于肽键数)。细胞多样性的根本原因是遗传信息的多样性。]
11.D [狼捕食兔后,经过消化吸收,以氨基酸的形式进入狼体内。所以狼体内的蛋白质种类并不会增加。由于细胞分化,基因有选择地表达,每个细胞内含的蛋白质种类一定少于狼体内蛋白质种类的总数。每个细胞中有多种蛋白质,需要各种氨基酸,而合成蛋白质的氨基酸约有20种。]
12.C [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,A错误;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,B错误。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,C正确;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,D错误。]
13.A [本题考查氨基酸脱水缩合形成肽链的反应:由m个氨基酸形成n条肽链,脱下(m-n)个水,同时形成(m-n)个肽键,题中4条肽链,其有氨基酸39-4=35个,所以肽键的数目为35-4=31个。]
14.(1)N (2)CO2、H2O、尿素 (3) 氨基酸 肽链 (4)①种类不同
②数量成百上千 ③排列顺序千变万化 空间结构千差万别 (5)酶 生物 抗体 血红蛋白 Fe 红细胞 载体 胰岛素
解析 据A1~A5的功能判断A为蛋白质,其基本组成元素有C、H、O、N,故X是N。蛋白质代谢终产物为CO2、H2O、尿素。氨基酸是构成蛋白质的基本单位,其结构通式为。缩合反应中脱下的水分子数=氨基酸数-肽链数。蛋白质功能多样性是由结构多样性决定的,从a分析是因为种类不同、数量成百上千、排列顺序千变万化,从A分析是空间结构千差万别造成的。具有催化作用的是酶;具有免疫作用的是抗体;能运输O2的是血红蛋白,含Fe元素;细胞膜上的载体有运输功能;胰岛B细胞分泌的胰岛素具有降血糖的功能。
第2节 生命活动的主要承担者──蛋白质
一、 教学目标
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.概述蛋白质的结构和功能。
3.认同蛋白质是生命活动的主要承担者。
4.关注蛋白质研究的新进展。
二、教学重点和难点
1.教学重点
(1)氨基酸的结构特点,以及氨基酸形成蛋白质的过程。
(2)蛋白质的结构和功能。
2.教学难点
(1)氨基酸形成蛋白质的过程。
(2)蛋白质的结构多样性的原因。
三、课时安排
2
四、教学过程
〖引入〗以“问题探讨”引入,生思考师提示。
〖提示〗1.提示:富含蛋白质的食品有大豆制品,如豆浆、豆腐、腐竹;奶类制品,如奶粉、酸奶、袋装奶;还有肉、蛋类食品,如烤肉、肉肠、鸡蛋,等等。
2.提示:有些蛋白质是构成细胞和生物体的结构成分,如结构蛋白;有些蛋白质能够调节生命活动,如胰岛素;有些蛋白质有催化作用,如绝大多数酶都是蛋白质;有些蛋白质具有运输载体的功能,如红细胞中的血红蛋白;有些蛋白质有免疫功能,如人体内的抗体。
3.提示:因为氨基酸是构成蛋白质的基本单位,在人体内约有20种氨基酸,其中有8种是人体需要而不能自己合成的,必须从外界环境获得,如赖氨酸、苯丙氨酸等,它们被称为必需氨基酸。所以有些食品中要添加赖氨酸或苯丙氨酸等人体必需的氨基酸。
〖问题〗以“本节聚焦”再次引起学生的思考。
〖板书〗一、氨基酸及其种类
氨基酸是组成蛋白质的基本单位。
〖思考与讨论〗生思考回答,师提示。
〖提示及板书〗
1.每个氨基酸都有氨基和羧基,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主要的部分──氨基和羧基。
〖讲述〗先讲功能再讲结构。
〖板书〗二、蛋白质的功能
1.蛋白质一个重要的生物学功能是作为生物体的结构成分。(例如,细胞中的细胞膜、线粒体、叶绿体和内质网等都是由不溶性蛋白质与脂质组成的。人和动物的肌肉等组织的主要成分也是蛋白质,如横纹肌中的球状蛋白,平滑肌中的胶原蛋白,毛、甲、角、壳、蹄中的角蛋白等。)
2.蛋白质的一个最重要的生物学功能是作为新陈代谢的催化剂──酶。(绝大多数酶都是蛋白质。生物体内的各种化学反应几乎都是在相应的酶参与下进行的。)
3.有些蛋白质具有运动的功能。(例如,肌纤维中的肌球蛋白和肌动蛋白,是肌肉收缩系统的必要成分,它们伴随着肌原纤维的收缩而产生运动。细菌的鞭毛或纤毛蛋白也能产生类似的活动。近年来发现,在非肌肉的运动系统中也普遍存在着运动蛋白。)
4.有些蛋白质具有运输的功能。例如,脊椎动物红细胞里的血红蛋白和无脊椎动物中的血蓝蛋白,在呼吸过程中都起着输送氧的作用。血液中的脂蛋白有运输脂质的作用。
5.蛋白质的又一个重要的功能是调节或控制细胞的生长、分化和遗传信息的表达。(如阻遏蛋白等。)
6.有些蛋白质对生命活动起调节作用。(例如,胰岛细胞分泌的胰岛素能参与血糖的代谢调节,降低血液中葡萄糖的含量。)
7.有些蛋白质可以作为受体,起接受和传递信息的作用。(例如,接受各种激素的受体蛋白,接受外界刺激的感觉蛋白(如味蕾上的味觉蛋白)等。)
8.有些蛋白质参与机体防御机能,如抗体。
(近年来,对于蛋白质的研究,取得了一些突破性的成果,例如,用蛋白质工程的方法制成在低温下保存半年的干扰素,用于微电子方面的蛋白质元件等。由此可见,人类对蛋白质的应用具有十分广阔的前景。)
第一课时完。
〖板书〗三、蛋白质的结构及其多样性
〖思考与讨论〗生思考师提示。
〖提示〗1.提示:氨基酸→二肽→三肽→……→多肽,一条多肽链盘曲折叠形成蛋白质,或几条多肽链折叠形成蛋白质。
2.提示:食物中的蛋白质要经过胃蛋白酶、胰蛋白酶、肠蛋白酶、肠肽酶等多种水解酶的作用,才能分解为氨基酸。这些氨基酸进入细胞后,要形成二肽、三肽到多肽,由多肽构成人体的蛋白质。人体的蛋白质与食物中的蛋白质不一样,具有完成人体生命活动的结构和功能。
3.提示:10个氨基酸能够组成2010条互不相同的长链。氨基酸的种类、数量、排列顺序以及蛋白质空间结构的不同是蛋白质多种多样的原因。
〖旁栏思考题〗
〖提示及板书〗n个氨基酸形成一条肽链时,脱掉n-1个水分子,形成n-1个肽键。同理,n个氨基酸形成m条肽链时,脱掉n-m个水分子,形成n-m个肽键。
〖小结〗略
〖作业〗练习
〖提示〗基础题
1.(1)√;(2)√。
2.A。 3.B。
拓展题
提示:红细胞中的蛋白质和心肌细胞中的蛋白质,其氨基酸的种类、数量和排列顺序以及蛋白质分子的空间结构都不同,它们的功能也不相同。
课件50张PPT。第2节 生命活动的主要承担者——蛋白质自主学习 新知突破1.了解蛋白质的组成元素和基本单位。
2.理解并掌握氨基酸的结构特点及蛋白质合成过程。
3.举例说明蛋白质的功能。
4.会进行与蛋白质有关的计算。1.氨基酸的结构及其种类氨基酸的结构及其种类(1)写出图中结构名称:
①a:_____;②b、d:_______;③c:_____。
2.写出氨基酸的结构通式:________________。氨基R基团羧基
3.结构特点
(1)每种氨基酸分子中至少都有____________(—NH2)和__________(—COOH)。
(2)都有一个氨基和一个羧基连接在________________。
(3)各种氨基酸的区别在于_____的不同。一个氨基一个羧基同一个碳原子上R基
4.分类
(1)氨基酸是组成蛋白质的基本单位,生物体内组成蛋白质的氨基酸约有____种。
(2)根据能否在人体内合成,可将氨基酸分为必需氨基酸(8种)和_________________(12种)。20非必需氨基酸 [思考探讨] 1.判断下列有机小分子物质,是否属于组成蛋白质的氨基酸?
提示: (1)是 (2)不是 1.蛋白质组成元素:C、H、O、N,有的含有S。常用35S标记蛋白质。
2.结构通式
3.结构特点
(1)—NH2和—COOH的数目:每个氨基酸都至少含有一个—NH2和一个—COOH,R基中也可能存在—NH2或—COOH。
(2)连接位点:构成蛋白质的氨基酸都有一个—NH2和一个—COOH连在同一个碳原子上。此特点为判断某化合物是否是构成蛋白质的氨基酸的依据。1.蛋白质的结构层次蛋白质的结构和功能种类数目排列顺序空间结构3.蛋白质的功能(连线)
功能 实例
①结构蛋白 A.血红蛋白
②催化作用 B.胰岛素等蛋白质类激素
③运输作用 C.抗体
④信息传递作用
(调节作用) D.绝大多数酶
⑤免疫功能 E.羽毛、肌肉、头发等
①—E ②—D ③—A ④—B ⑤—C [思考探讨] 2.猪肉和牛肉主要是由蛋白质组成,可是味道不相同,其原因是什么?
3.若由n个氨基酸合成一条肽链,共形成多少肽键,失去多少水分子?若是n个氨基酸形成m条肽链呢?
提示: 2.猪肉和牛肉的蛋白质的结构不同。
3.n-1个肽键、n-1分子水。
n-m个肽键、n-m分子水。1.氨基酸脱水缩合形成蛋白质(1)脱下的水中的氧来自—COOH,水中的氢一个来自—COOH,另一个来自—NH2。
(2)参与脱水缩合的分别是两个氨基酸中与各自的中心碳原子相连的氨基和羧基,不是R基上的氨基和羧基。2.蛋白质的功能[记知识纲要] [背关键语句]
1.氨基酸是组成蛋白质的基本单位。每种氨基酸分子至少含有一个氨基(—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。
2.一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,同时失去一分子水,叫脱水缩合。
3.连接两个氨基酸分子的化学键(—NH—CO—)叫做肽键。
4.蛋白质分子多样性的原因是氨基酸的数目成百上千,排列顺序千差万别,空间结构千差万别。
5.蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质,有些蛋白质具有催化、运输、调节、免疫等功能。合作探究 课堂互动组成蛋白质的氨基酸的特点及判断 下列物质中,属于构成人体蛋白质的氨基酸的是( )
①H2N—CH3—COOH ②H2N—CH2—CH2OH A.①③⑤ B.①②③
C.②③④ D.③④⑤
[自主解答] ________
解析: 构成人体蛋白质的氨基酸至少有一个—NH2和一个—COOH,并且都有一个—NH2和一个—COOH连在同一个碳原子上。②中没有—COOH,④中—NH2和—COOH没有连在同一个碳原子上,因此②和④不是构成人体蛋白质的氨基酸,而①③⑤符合构成人体蛋白质的氨基酸的条件。
答案: A 判断组成生物体内蛋白质的氨基酸的方法
(1)从数量上看,至少有一个—NH2和一个—COOH。如下不属于构成生物体蛋白质的氨基酸:
①H2N—CH2—CH2OH?缺少—COOH
②HOOC—CH2—CH2—COOH?缺少—NH2
(2)从位置上看,必须有一个—NH2和一个—COOH连在同一个碳原子上。
如下不属于构成生物体蛋白质的氨基酸:1.如图是五种氨基酸的结构式,下列叙述错误的是( )
A.构成上述氨基酸分子的基本元素是C、H、O、N
B.上述五种氨基酸都是构成蛋白质的氨基酸
C.甲、乙、丙的R基依次是—H、—CH3、—CH2OH
D.R基中也可以有氨基或羧基
解析: 据图可知A正确;构成生物体的氨基酸至少有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上,所以戊不符合,B错误;据图可推知甲、乙、丙的R基如C项所述,R基中可以含有氨基或羧基,也可以有其他基团,C、D正确。
答案: B蛋白质的结构和功能 下面关于蛋白质分子结构与功能的叙述,错误的是( )
A.不同蛋白质含有的氨基酸数量不尽相同
B.有些结构不同的蛋白质具有相似的功能
C.组成蛋白质的氨基酸可按不同的排列顺序脱水缩合
D.组成蛋白质的氨基酸之间可按不同的方式脱水缩合
[自主解答] ________
解析: 不同蛋白质含有的氨基酸数量不尽相同;组成蛋白质的氨基酸可有不同的排序,但脱水缩合的方式只有一种;结构不同的蛋白质可能具有相似的功能。
答案: D【互动探究】 生物界具有多样性,其直接原因和根本原因是什么?
提示: 直接原因是蛋白质结构具有多样性;根本原因是DNA分子具有多样性 。2.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,A错误;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,B错误;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,C正确;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,D错误。
答案: C高效测评 知能提升1.下列有关氨基酸结构的叙述,不正确的是( )
A.每种氨基酸只有一个氨基、一个羧基
B.每种氨基酸都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上
C.连接一个氨基和一个羧基的碳原子上还连接一个氢原子和一个侧链基团
D.侧链基团(R基)不同,氨基酸就不同
解析: 每种氨基酸至少含有一个氨基、一个羧基,有的氨基酸在R基中还有氨基或羧基的分布。
答案: A2.下图是有关蛋白质分子的简要概念图,对该图的分析正确的是( )
A.甲中可能含有S
B.从根本上说生物的多样性取决于蛋白质的多样性
C.多肽中乙的数目等于丙的数目
D.过程①所需的模板和运输乙的工具的基本组成单位都含有脱氧核糖解析: 由图分析可知,甲为构成蛋白质的基本元素,构成蛋白质的元素包括C、H、O、N,有的还含有S、P,因此甲中可能含有S,A正确;从根本上说,生物的多样性取决于遗传信息的多样性,B错误;乙为氨基酸,对于直链多肽来说,肽键数=氨基酸数-肽链数,而对于环状多肽而言,氨基酸数等于肽键数,C错误。过程①为氨基酸脱水缩合过程,所需的模板为mRNA,运输乙的工具为tRNA,二者的基本组成单位均为核糖核苷酸,均含有核糖,D错误。
答案: A3.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20种氨基酸
解析: N个氨基酸构成的3条多肽链中,肽键数=脱去的水分子数=氨基酸数-肽链数。故该题A、B项所述都是N-3;该蛋白质中至少含有游离的羧基数等于肽链数为3个,合成该蛋白质的氨基酸种类不确定。
答案: C4.某二十二肽的水解结果如下图所示,则这些短肽的氨基总数最小值及肽键总数依次是( )
A.6 18 B.5 18
C.5 17 D.6 17
解析: 分析得出氨基酸总数为22,肽链数为5。肽键数等于氨基酸总数-肽链数=22-5=17。氨基总数最小值=肽链数=5。
答案: C5.下图为某胰岛素分子及其局部放大示意图,若该胰岛素由51个氨基酸分子脱水缩合形成的,下列有关此图的叙述,不正确的是( )A.人体内该分子的表达只能在胰岛B细胞内且在内质网上的核糖体上合成
B.该胰岛素在合成过程中,相对分子质量比合成前减少了888,形成的肽键数为49
C.该胰岛素分子中游离的氨基、羧基数至少是2、2
D.在局部放大图中能标志不同氨基酸的标号是①、③和⑤解析: 由图示可知②、④是肽键,①、③、⑤是R基,R基决定氨基酸的种类,D正确;胰岛素属于分泌蛋白,是由在内质网上的核糖体合成的,A正确;每形成一个二硫键失去两个氢,因此该胰岛素在合成过程中,相对分子质量比合成前减少了(51-2)×18+3×2=888,B正确;①处有氨基,⑤处有羧基,且仅为肽链的部分放大图信息,所以该胰岛素分子中游离的氨基、羧基数至少为3和3,而不是2和2,C错误。
答案: C6.请根据下列化合物的结构分析回答:(1)该化合物中,①表示________,⑦表示________。
(2)该化合物由________个氨基酸失去________个水分子而形成,这种反应叫做________。
(3)该化合物中的氨基酸种类不同,是由________决定的,其序号是________。
(4)该化合物名称为________,含________个肽键,序号是________。
(5)该化合物水解后形成氨基酸,写出最右端氨基酸的分子结构式________________________,其含有________个氨基,________个羧基。答案: (1)氨基 羧基 (2)4 3 脱水缩合
(3)R基 ②④⑧⑨ (4)四肽 3 ③⑤⑥谢谢观看!