2018-2019學年高中生物 第二章 細胞的化學組成 第二節(jié) 細胞中的生物大分子 第3課時 蛋白質的結構和功能學案 蘇教版必修1.doc

第3課時蛋白質的結構和功能1.蛋白質是細胞中含量最多的有機物，除含有C、H、O、N外，大多數蛋白質還含有S元素。2氨基酸是蛋白質的基本組成單位，組成生物體蛋白質的氨基酸大約有20種。3在每個氨基酸分子中，至少都含有一個氨基(NH2)和一個羧基(COOH)，并且都有一個氨基和一個羧基與同一個碳原子相連，這個碳原子還分別與一個氫原子、一個可變的側鏈基團(R)相連。氨基酸的不同是由R基的不同決定的。4許多氨基酸分子通過脫水縮合形成肽鍵(CONH)，肽鍵數目氨基酸數目肽鏈數目。5組成肽鏈的氨基酸在種類、數目和排列順序上的不同，以及構成蛋白質的肽鏈在數目和空間結構上的不同，決定了蛋白質種類的多樣性。6蛋白質參與組成細胞和生物體的各種結構，并執(zhí)行各種特定的生理功能。 一、蛋白質的組成1氨基酸的結構及特點(1)通式： (2)特點：至少都含有一個氨基(NH2)和一個羧基(COOH)，并且都有一個氨基和一個羧基與同一個碳原子相連，這個碳原子還分別與一個氫原子、一個可變的側鏈基團(R)相連。(3)種類：由R基決定。2蛋白質的形成氨基酸肽鏈蛋白質二、蛋白質的結構與功能的多樣性1結構的多樣性(1)氨基酸的種類、數目和排列順序不同。(2)肽鏈的條數和空間結構不同。2生理功能的多樣性連線1判斷下列說法的正誤(1)所有蛋白質分子中均含有20種氨基酸()(2)氨基酸中氨基和羧基都連接在同一個碳原子上()(3)氨基酸的不同是R基的不同，R基中可能含有氨基或羧基()(4)若甲、乙蛋白質分子中氨基酸種類、數目及排列順序相同，則甲、乙為同一種蛋白質()2若一個氨基酸分子有兩個羧基，其中一個羧基和一個氨基連在同一個碳原子上，則另一個羧基的部位是()A與氨基端相連B與羧基端相連C在R基上 解析：選C若一個氨基酸分子有兩個羧基，其中一個羧基和一個氨基連在同一個碳原子上，則另一個羧基的部位在R基上。3氨基酸通式中R基不同，決定了()A肽鍵數目不同B氨基酸的種類不同C蛋白質的種類不同 解析：選B氨基酸通式中R基不同，決定了氨基酸的種類不同。4下列有關脫水縮合的說法錯誤的是()A肽鍵是脫水縮合形成的B多個氨基酸脫水縮合可形成肽鍵C3個氨基酸脫水縮合產生3個水分子解析：選C3個氨基酸脫水縮合的產物是三肽，含2個肽鍵，同時產生2個水分子。5蛋白質分子的結構是極其多樣的，其原因不可能是()A肽鍵的空間結構不同B氨基酸排列順序不同C肽鏈的盤曲折疊方式及形成的空間結構不同解析：選A蛋白質中的肽鍵的空間結構都是相同的。6下列不屬于動植物體內蛋白質功能的是()A具有免疫功能的抗體B細胞生命活動的主要能源物質C催化細胞內化學反應的某些酶 解析：選B抗體的化學本質是蛋白質，具有免疫功能；酶絕大多數是蛋白質，具有催化功能。細胞中生命活動的主要能源物質是糖類。 核心要點(一)脫水縮合1對氨基酸結構通式的認識名師點撥R基的特點(1)氨基酸的不同是由R基的不同決定的。(2)R基中還可能含有氨基或羧基。(3)已知R基的化學式求氨基酸化學式的方法：氨基酸的化學式氨基酸共有部分的化學式(C2H4O2N)R基的化學式。即：C2H4O2NR。思考探究(1)同為組成生物體蛋白質的氨基酸，酪氨酸幾乎不溶于水，而精氨酸易溶于水，這種差異的產生是由何種基團決定的？提示：R基的可變性決定了氨基酸的種類和不同種類氨基酸的結構與性質的差異性。(2)谷氨酸的R基團為C3H5O2，則谷氨酸的分子式是什么？提示：C5H9O4N。2脫水縮合的過程 (1)形成一個肽鍵，脫去一分子水。(2)水中的一個H來自NH2，另一個來自COOH，O來自COOH。(3)二肽至少含有一個游離的NH2和一個游離的COOH。題組沖關1下列物質中，不是組成蛋白質氨基酸的是() 解析：選DD項中氨基和羧基不是連在同一個碳原子上。2下列各項能正確表示肽鍵的是 ()ANHCOBNH2COCNH2CH DNHCH2解析：選A氨基酸脫水縮合時，一個氨基酸的羧基和另一個氨基酸的氨基反應，脫去1分子水形成肽鍵。核心要點(二)蛋白質結構多樣性的圖解類型圖形氨基酸種類不同數目不同排列順序不同肽鏈數目和空間結構不同名師點撥結構決定功能。蛋白質功能的多樣性是由其結構多樣性決定的。題組沖關3血液中的血紅蛋白和肌肉中的肌動蛋白的結構和功能不同的原因是()A兩種蛋白質所含氨基酸的數目不同B兩種蛋白質所含肽鏈的空間結構不同C兩種蛋白質所含氨基酸的排列順序不同D兩種蛋白質所含氨基酸的種類、數目、排列順序和肽鏈的空間結構不同解析：選D蛋白質種類不同，包括所含氨基酸的種類、數目、排列順序和肽鏈的空間結構不同。4下列各項與蛋白質分子結構多樣性無關的是()A氨基酸的數目、種類和排列順序B構成蛋白質分子的多肽鏈的數目 C構成蛋白質分子的多肽鏈的空間結構D每種氨基酸分子至少都含有一個氨基和一個羧基解析：選D蛋白質結構多樣性的原因有氨基酸的種類、數目、排列順序及肽鏈的空間結構不同。蛋白質的相關計算總結 1.氨基數肽鏈數R基上的氨基數各氨基酸中氨基總數肽鍵數。2羧基數肽鏈數R基上的羧基數各氨基酸中羧基總數肽鍵數。3N原子數肽鍵數肽鏈數R基上的N原子數各氨基酸中N的總數。4O原子數肽鍵數2肽鏈數R基上的O原子數各氨基酸中O的總數脫去水分子數。5H原子數各氨基酸中H的總數2脫去水分子數。6脫水數肽鍵數氨基酸數肽鏈數。7蛋白質相對分子質量各氨基酸平均相對分子質量氨基酸數18脫水數。8假設氨基酸的平均相對分子質量為a，由n個氨基酸分別形成1條肽鏈或m條肽鏈：形成肽鏈數形成肽鍵數脫去水分子數氨基數目羧基數目多肽相對分子質量1n1n1至少1個至少1個na18(n1)mnmnm至少m個至少m個na18(nm)9.環(huán)狀肽中肽鍵的計算：由n個氨基酸形成一環(huán)狀肽，則形成肽鍵數失去水分子數氨基酸數。特別提醒(1)肽鍵形成蛋白質時，肽鏈中有些基團還會相互結合形成化學鍵(如兩個R基中SH與SH形成SS鍵)此時將脫去某些原子，故計算蛋白質分子量時，除考慮脫去的水外，還應再減去形成其他化學鍵時脫掉原子的原子量。(2)氨基酸脫水縮合前后某些特定數目的守恒：氨基酸分子中半胱氨酸(C3H7NO2S)含S，天冬氨酸(C4H7NO4)R基上有羧基，賴氨酸(C6H14N2O2)R基上有氨基，它們在形成多肽時數量保持不變，是解題的一個關鍵突破口。題組沖關1某22肽被水解成1個4肽，2個3肽，2個6肽，則這些短肽的氨基總數的最小值及肽鍵總數依次是()A618B518C517 D617解析：選C每條肽鏈至少含有一個氨基和一個羧基，肽鍵數等于氨基酸數減去肽鏈數，所以22個氨基酸形成5條肽鏈，所以氨基最小值是5，肽鍵數是17。2某環(huán)狀多肽由39個氨基酸形成，其中含有4個谷氨酸(R基為CH2CH2COOH)，則該多肽()A有38個肽鍵 B可能沒有游離氨基C至少有5個游離羧基 D最多有36種氨基酸解析：選B環(huán)狀多肽含有的肽鍵數等于氨基酸數，應為39個；由于不知道氨基酸的R基是否含有氨基，因此可能沒有游離的氨基；由于不知道其他的氨基酸的R基，因此只能說至少含有4個游離羧基；構成生物體蛋白質的氨基酸種類約為20種。