1、第二单元 第一章 细胞中的蛋白质,第一节 蛋白质的结构与功能,目标 导航,1.通过各类氨基酸结构的比较，总结氨基酸的结构特点。 2.结合氨基酸形成蛋白质的过程图解，理解脱水缩合的过程及相关计算。 3.阐述蛋白质结构多样性的原因，认同蛋白质是生命活动的主要承担者。,栏目索引,预习导学 挑战自我 点点落实,课堂讲义 重点难点 个个击破,对点练习 即时训练 体验成功,一、蛋白质的基本单位(阅读P2729),1.种类 研究表明组成动植物蛋白质的氨基酸约 种，不同蛋白质所含的氨基酸的 和 不一样。 2.结构通式,答案,氨基,R基,羧基,20,种类,数量,预习导学 挑战自我 点点落实,答案,3.结构特点(
2、NH2、COOH与氨基酸的关系) 数量关系：至少都含有一个 和一个 。 位置关系：都有 连结在 。,氨基,羧基,一个氨基和一个羧基,同一个碳原子上,二、蛋白质的结构(阅读P2930),答案,1.蛋白质的结构层次 氨基酸 缩合 概念：一个氨基酸分子的 和另一个氨基酸分子的 相连接， 同时脱去 ，这种结合方式叫做缩合。 形成的化学键： ，表示为 ) 二肽：由 缩合而成的化合物 ,羧基,氨基,一分子水,CONH,肽键,两个氨基酸分子,多肽：由 缩合而成的化合物，通常呈链状 蛋白质：由 经盘曲折叠而成的具有一定 的 化合物,答案,多个氨基酸分子,一条或几条多肽链,空间结构,有机高分子,2.蛋白质种类多
3、样性的原因,答案,氨基酸方面,不同 成百上千 变化多端,肽链方面：肽链盘曲折叠形成的 千差万别,种类,数目,排列次序,空间结构,三、蛋白质功能(阅读P3031),答案,1.蛋白质结构的多样性 蛋白质结构的多样性 蛋白质功能的 ，每一种生物都有 的蛋白质，从而表现出不同的 。 2.蛋白质功能的多样性 (1) 功能，如大多数的酶。 (2) 功能，如胰岛素。 (3) 功能，如胶原蛋白、弹性蛋白和角质蛋白。,决定了,多样性,一套特有,性状,催化,调节,结构,(4) 功能，如血红蛋白、细胞膜上的载体。 (5) 功能，如骨骼肌的肌动蛋白、肌球蛋白。 (6) 功能，如抗体。 (7) 功能，如激素与受体的识别
4、。,答案,运输,运动,免疫,信息传递,预习诊断,判断正误： (1)在生物体中组成蛋白质的氨基酸约有20种。( ) (2)每种氨基酸分子都只含有一个氨基和一个羧基，且都在同一个碳原子上。( ) (3)各种氨基酸理化性质不同的原因在于R基不同。( ) (4)分子式中只要有氨基和羧基，就可判断为构成生物体的氨基酸。( ) (5)二肽是由两个氨基酸分子缩合而成的化合物，含有两个肽键。( ),答案,(6)多肽是有一定的空间结构的蛋白质。( ) (7)缩合过程中脱掉一分子水，形成一个新的化学键。( ) (8)两个蛋白质含有的氨基酸的种类、数量、排列顺序都相同，则这两个蛋白质相同。( ) (9)蛋白质的结构
5、具有多样性，功能也具有多样性。( ) (10)抗体的化学成分是蛋白质，具有免疫功能。( ),返回,答案,一、氨基酸,1.元素组成 氨基酸一定含有C、H、O、N四种元素，可能含有S元素。 2.氨基酸的结构通式,课堂讲义 重点难点 个个击破,3.氨基酸的结构特点 (1)NH2和COOH的数目：每种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)NH2和COOH的位置：构成蛋白质的氨基酸都有一个NH2和一个COOH连结在同一个碳原子上。 4.氨基酸的种类 不同氨基酸之间的区别在于R基的不同(根据R基的不同将氨基酸分为不同的种类)，在生物体中构成氨基酸的R基共有20
6、种，故构成蛋白质的氨基酸约有20种。,答案,1.氨基酸的通式(不包括R基)中分别含有多少个C、H、O、N原子？氨基酸的通式(不包括R基)的分子量是多少？,思维激活,答案 2 4 2 1 74,2.蛋白质为什么不能被人体直接吸收？,答案 蛋白质的分子量一般很大，不能被直接吸收，只有被消化成小分子的氨基酸才能被人体吸收。,答案,3.观察下列两种氨基酸的分子结构，说出其特点。,答案 谷氨酸R基中有COOH，赖氨酸R基中有NH2。,答案,4.观察下列几种氨基酸的结构图，说出各种氨基酸共有的元素有哪些？若还有其他元素位于何处？,答案 各种氨基酸都含有的元素是C、H、O、N，若还有其他元素，则位于R基上，
7、如半胱氨酸的R基上还含有S元素。,答案,5.判断某化合物是否为构成蛋白质的氨基酸的依据是什么？,答案 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。,答案,1.下列哪项不是构成蛋白质的氨基酸( ),应用示例,问题导析,B,答案,(1)氨基酸中应含有 和 。 (2)氨基酸中的氨基和羧基应连在 上。,问题导析,返回上页,氨基,羧基,同一个C原子,答案,(1)分别写出上述构成蛋白质的氨基酸的R基。,一题多变,答案 A：CH2NH2 C：CH2CH2COOH D：CH2COOH,(2)判断正误： 氨基酸种类、数目及排列顺序都相同的
8、蛋白质是同一种蛋白质。( ) R基中也可能存在氨基和羧基。( ) 氨基酸的组成元素是C、H、O、N、P。( ),二、蛋白质的形成,1.缩合过程图解,该反应过程：第一个氨基酸分子的羧基和第二个氨基酸分子的氨基相连接，同时脱去一分子水的结合方式，叫做缩合。具有以下特点： (1)第一个氨基酸分子的羧基脱去羟基，第二个氨基酸分子的氨基脱去H，两个氨基酸脱去的部分结合形成水。两个氨基酸之间新形成的化学键称作肽键，表示为CONH。形成的化合物叫做二肽。 (2)若不考虑R基，该二肽分子中还含有一个游离的氨基和一个游离的羧基，分别位于肽链的两端。,2.计算规律 (1)若是m个氨基酸形成n条链，会脱去mn分子水
9、，形成mn个肽键。 (2)假设氨基酸的平均分子量为a，则m个氨基酸形成n条链时，所形成肽链的分子量为ma18(mn)。 (3)一条肽链至少含有1个游离的氨基和1个游离的羧基，m个氨基酸脱水缩合形成n条链构成的蛋白质中，至少含有n个游离的氨基和n个游离的羧基。,答案,1.若R基中含有氨基或羧基，在脱水缩合反应中，R基中氨基或羧基是否参与了反应？生成的肽链中氨基或羧基位于何处？,思维激活,答案 R基中氨基或羧基未参与反应，生成的肽链中的氨基或羧基位于肽链的一端和R基中。,答案,2.下列是某位同学对氨基、羧基及肽键的错误写法和多肽的错误命名，请改正。,NH2,COOH,CONH,六,答案,3.丙氨酸
10、的R基为CH3，谷氨酸的R基为CH2CH2COOH，它们脱水缩合形成的二肽分子中，C、H、O原子的比例、游离氨基和羧基的个数分别是多少？,答案 由氨基酸的结构通式可以写出丙氨酸和谷氨酸的分子式分别为C3H7O2N、C5H9O4N，二者脱水缩合后，失掉一分子H2O，得到的二肽的分子式是C8H14O5N2，所以答案是5145；1个游离氨基，2个游离羧基。,2.根据下图所示化合物的结构分析回答：,应用示例,答案,(1)该化合物中，表示_，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，其编号是_。 (4)该化合物称为_，含_
11、个肽键，编号是_。 (5)该化合物含有_个游离的氨基和_个游离的羧基。,问题导析,氨基,羧基,4,3,缩合,R基,四肽,3,2,2,答案,题图中是氨基；是 ；、表示 ；、是R基。该化合物为 肽，是由4个氨基酸脱去 个水分子形成的。氨基酸种类不同，是由R基决定的，而该化合物含有游离的氨基(羧基)数等于肽链数与R基中氨基(羧基)数之和。,问题导析,返回上页,羧基,肽键,四,3,答案,(1)上述化合物由几种氨基酸形成？如果数量足够多，这几种氨基酸最多可形成多少种五肽？,一题多变,答案 4 451 024,(2)若上述化合物中与反应则会形成环状肽，则该环状肽中含有几个肽键？几个氨基？几个羧基？,答案
12、4、1、1,三、蛋白质的结构多样性和功能多样性,1.蛋白质的结构层次,2.蛋白质分子结构多样性的原因 (1)氨基酸的种类不同，构成的肽链不同,(2)氨基酸的数目不同，构成的肽链不同,(3)氨基酸的排列顺序不同，构成的肽链不同,(4)肽链盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同，构成的蛋白质不同,3.蛋白质的功能及举例 蛋白质结构的多样性决定蛋白质功能的多样性，蛋白质的功能主要由空间结构决定的，空间结构破坏，功能丧失。蛋白质是生命活动的主要承担者，其功能多种多样，可以说，一切生命活动都离不开蛋白质。其主要功能(见下表)。,1.两种蛋白质的氨基酸种类、数量、排列顺序都一样，但两者的功能相差很大，为什么
13、？,思维激活,答案 蛋白质的结构取决于氨基酸的种类、数量、排列顺序以及肽链的盘曲、折叠方式所形成的空间结构，蛋白质的结构决定蛋白质的功能。,答案,2.血红蛋白是由4条多肽链组成的蛋白质。根据示意图，简述蛋白质的水解和变性有何区别？,答案 水解是蛋白质或者多肽中肽键断裂，分解为氨基酸的过程，和缩合的过程相反。 变性是蛋白质空间结构被破坏的过程，此过程中肽键不断裂。,答案,答案,3.请结合下列给出的材料说明蛋白质的相关功能。 (1)肉、蛋、奶、蚕丝等的主要成分是蛋白质，肌肉组织也含有大量的蛋白质，说明有些蛋白质有 功能，该类蛋白也称为结构蛋白。 (2)细胞内的各种生化反应都需要酶的参与，绝大多数酶
14、是蛋白质，说明有些蛋白质起着 功能。 (3)当有病原体侵入人体后，人体会产生抗体参与病原体的清除，抗体是一种免疫球蛋白，说明有些蛋白质具有 功能。,结构,催化,免疫,答案,(4)细胞膜上具有帮助物质出入细胞的载体蛋白，人血液中含有能与氧气结合的血红蛋白，这说明有些蛋白质具有 功能。 (5)人体内的复杂生理过程要靠激素来调节，激素中大部分是蛋白质，说明有些蛋白质具有 功能。,运输,调节,3.生物体内的蛋白质千差万别，其原因不可能是( ) A.组成肽键的化学元素不同 B.组成蛋白质的氨基酸种类和数量不同 C.氨基酸的排列顺序不同 D.蛋白质的空间结构不同,应用示例,答案,问题导析,A,答案,(1)
15、蛋白质的种类取决于氨基酸的 、 、 以及肽链的盘曲、折叠方式所形成的 。 (2)组成肽键的化学元素都是 。,问题导析,返回上页,种类,数量,排列顺序,空间结构,C、H、O、N,答案,判断正误： (1)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。( ) (2)两种蛋白质不同，其氨基酸种类、数量、排列顺序及肽链折叠盘曲形成的空间结构一定均不同。( ) (3)蛋白质中有些具有调节功能。( ) (4)蛋白质的空间结构改变，可能会导致蛋白质失去生物活性，而这种改变是可逆的。( ),一题多变,课堂小结,返回,答案,氨基酸,多肽,蛋白质,多样性,多样性,1.组成蛋白质的20种氨基酸分子
16、中，其共有的结构是( ),对点练习,1,2,3,4,D,解析答案,5,解析 氨基酸的通式为 ，其共有的结构是 。,解析答案,1,2,3,4,5,2.下列关于肽键的描述中，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CONH或NHCO 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,解析 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CONH或NHCO等形式，B错误。 肽链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
17、肽分子比一个八肽分子多两个肽键，D错误。,A,3.能正确表示蛋白质分子由简到繁的结构层次的一组排列顺序是( ) 氨基酸 C、H、O、N元素 氨基酸分子相互结合 多肽 形成一定的空间结构 A. B. C. D.,解析 蛋白质分子由简到繁的结构层次是C、H、O、N元素氨基酸氨基酸分子相互结合多肽形成一定的空间结构。,C,解析答案,1,2,3,4,5,4.关于蛋白质功能的叙述，错误的是( ) A.细胞和生物体的结构物质 B.调节细胞和生物体的新陈代谢 C.细胞和生物体的主要能源物质 D.参与细胞的免疫作用,1,2,3,4,5,解析答案,解析 蛋白质不是主要的能源物质，主要的能源物质是糖类。,C,5.根据下列化合物的结构分析回答下面的问题。,1,2,3,4,5,返回,1,2,3,4,5,解析答案,(1)该化合物有_个氨基和_个羧基。 (2)该化合物有_种氨基酸，造成其种类不同的原因的编号是_。 (3)该化合物是由_个氨基酸失去_分子水而形成的，这样的反应叫做_。 (4)该化合物中肽键编号是_，该化合物的名称是_。,2,2,3,3,2,缩合,三肽,