1、第第 6 课时课时 生物大分子生物大分子蛋白质蛋白质(一一) 目标导读 1.阅读教材 P25图文，总结氨基酸的结构特点。2.结合图 210，理解氨基酸形 成蛋白质的方式脱水缩合。3.阅读教材 P2627实验，学会检测生物组织中的蛋白质的方 法。 重难点击 1.氨基酸的结构特点。2.氨基酸形成蛋白质的方式。3.检测生物组织中的蛋白质 的方法。 一、蛋白质的基本组成单位氨基酸 蛋白质是由氨基酸构成的， 其中构成天然蛋白质的氨基酸有 20 种， 阅读教材 P25内容， 结合下面部分氨基酸的化学结构图，分析回答相关问题： 1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。由此推知
2、，蛋白 质的组成中，一定含有 C、H、O、N 四种元素，可能含有 P 和 S 元素，还可能含有 Fe 等微 量元素，如血红蛋白。 2观察各种氨基酸的共同点会发现：每种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、一个羧基和一个氢原子连接在同一个碳原子上。这个碳 原子还连接一个侧链基团，这个侧链基团用 R 表示。各种氨基酸之间的区别在于 R 基的不 同。 3结合以上共同点，在下面画出氨基酸分子结构通式(各氨基酸的不同部分用 R 基表示)。 答案 4观察天冬氨酸和赖氨酸的结构，分析为什么说每个氨基酸“至少”含有一个氨基和一个 羧基？ 答案 天冬氨酸的 R 基中含
3、有羧基，赖氨酸的 R 基中含有氨基，因此氨基酸的 R 基中也可 能含有氨基或羧基，所以说每个氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基。 小贴士 氨基酸的种类 必需氨基酸：不能在人体细胞内合成，必须从外界环境中直接摄取 非必需氨基酸：在人体细胞内能够合成可从其他化合物转化而来的氨基酸 归纳提炼 组成蛋白质的氨基酸的判断标准 (1)数量标准：至少含有一个NH2和一个COOH。 (2)位置标准：一个NH2和一个COOH 连接在同一个碳原子上。 活学活用 1判断下列相关说法的正误。 (1)在生物体中组成蛋白质的氨基酸约有 20 种( ) (2)人体细胞不能合成的氨基酸称为必需氨基酸，共 8 种( ) (3)每
4、种氨基酸分子都含有一个氨基和一个羧基，且都连在同一个碳原子上( ) (4)各种氨基酸都共有的结构是( ) (5)不同的氨基酸具有不同的 R 基( ) (6)氨基、羧基、R 基的书写格式分别是：NH2、COOH、R( ) 答案 (1) (2) (3) (4) (5) (6) 解析 (2)成人细胞中不能合成的氨基酸有 8 种，称为必需氨基酸，必须从外界环境直接获 取，而婴儿有 9 种，多一种组氨酸。(3)每种氨基酸分子都至少含有一个氨基和一个羧基， 且都连在同一个碳原子上。 (6)氨基、 羧基、 R 基的书写格式分别是： NH2、 COOH、 R。 二、蛋白质的分子结构 氨基酸如何形成结构复杂的蛋
5、白质呢？下面是氨基酸之间发生一系列反应形成血红蛋 白的过程，结合教材 P23内容完成探究过程。 1描述从氨基酸到蛋白质的形成过程 氨基酸二肽(由两个氨基酸分子脱水缩合而成的化合物)多肽(由3个或3个以上氨基酸分 子脱水缩合而成，含有多个肽键的化合物，通常呈链状结构)肽链盘曲折叠具有一定空 间结构的蛋白质。 (1)肽：氨基酸脱水缩合所形成的化合物。肽以组成的氨基酸数来命名，如含有 7 个氨基酸 的多肽称为七肽。 (2)肽链：多肽所呈的链状结构。 2在上面左图中，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，同时失去 一分子水的结合方式，叫做脱水缩合。该反应过程具有以下特点： (1)R 基
6、团未参与反应。 (2)第一个氨基酸分子的羧基(基团)脱去羟基，第二个氨基酸分子的氨基(基团)脱去氢，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叫做肽键，表示为 NHCO，形成的化合物叫做二肽。 (3)脱去的水分子中的氧来自羧基，而氢一个来自氨基，另一个来自羧基。 (4)若不考虑 R 基团，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。 小贴士 多肽和蛋白质的区别 区别 多肽 蛋白质 结构上 是蛋白质的初级结构 具有一定的空间结构 功能上 往往无生物活性 具有生物活性 性质 由核糖体刚合成的多肽链为多肽，但并 非是蛋白质 由一条或几条多肽链和其他物质
7、(如 SS)结合而成 归纳提炼 1 蛋白质的结构层次： C、 H、 O、 N 等元素氨基酸二肽三肽多肽 1条或几条 蛋白质。 2 以下几种都可以作为肽键的表达式： CONH、 NHCO， 不能忽略其中的“”。 3参与脱水缩合的分别是两个氨基酸中与中心碳原子相连的氨基和羧基，而不是 R 基中的 氨基和羧基。 活学活用 2蛋白质必须消化成氨基酸后才能被人体吸收，下列多肽在人消化道中水解时，不可能产 生的氨基酸是( ) 答案 B 解析 本题从理解和应用角度考查氨基酸的缩合。 首先要识别出肽键， 然后推理得出 R 基， 再根据 R 基来判断氨基酸的种类。最后与选项对应。 三、检测生物组织中的蛋白质 阅
8、读教材 P26内容，尝试应用双缩脲试剂鉴定生物组织中的蛋白质。 1实验原理 蛋白质分子中的肽键和双缩脲分子的化学键相似， 都能在碱性溶液中和 Cu2 发生颜色反应， 形成紫色或紫红色的络合物，因此可用双缩脲试剂鉴定生物组织中的蛋白质。 2双缩脲试剂 (1)组成：A 液是质量浓度为 0.1 g mL 1 的 NaOH 溶液， B 液是质量浓度为 0.01 g mL 1 的 CuSO4溶液。 (2)用法：使用时先加入双缩脲试剂 A，摇匀，创造碱性环境，再加入双缩脲试剂 B。 3实验步骤及现象 4实验结论：该组织样液中含有蛋白质。 归纳提炼 1实验材料的选择：处理此类实验要根据显色反应进行有机物检测
9、，故选取的实验材料颜 色要浅或基本无色。蛋白质的含量要丰富，这样显色反应效果会明显。 2检测组织样液中的化合物时，最好留部分组织样液以作对照。检测蛋白质时，若使用鸡 蛋清作实验材料，必须用蛋清稀释液，否则反应不彻底，实验后蛋清会黏固在试管壁上，不 易洗刷。 3根据利用某些化学试剂能使有关有机物产生特定颜色反应的原理和方法，可以解决日常 生活中的一些问题，如在医学上进行疾病的诊断，利用双缩脲试剂可以检测尿液，从而辅助 进行肾炎的诊断。 活学活用 3下列关于生物组织中蛋白质检测的操作中，错误的是( ) A使用鸡蛋清作实验材料时，必须先进行稀释 B鉴定蛋白质时，双缩脲试剂 A 液与 B 液要混合均匀
10、后再加入含样液的试管中 C使用双缩脲试剂时，双缩脲试剂 B 不能过量 D鉴定生物组织中的蛋白质时，事先需要留出一些组织样液，以便用来与反应后的颜色做 对比 答案 B 解析 鉴定蛋白质时， 双缩脲试剂 A 液和 B 液不能同时加入， 使用时先加入双缩脲试剂 A， 创造碱性环境，再加入双缩脲试剂 B。 1下列叙述，正确的打“”，错误的打“”。 (1)氨基酸分子的氨基和羧基都连在同一个碳原子上( ) (2)酪氨酸和精氨酸理化性质不同的原因是 R 基不同( ) (3)人体内含有多种多样的蛋白质，每种蛋白质都具有一定的空间结构( ) (4)39 个氨基酸脱去 38 个水分子形成三十九肽( ) (5)如果
11、有足量的三种氨基酸甲、乙、丙，则它们能形成三肽的种类最多有 6 种( ) (6)蛋白质的合成过程中产生水，水解过程需要水( ) 答案 (1) (2) (3) (4) (5) (6) 2用 18O 标记的氨基酸脱水缩合生成蛋白质，同时有 H18 2O 产生，那么水中的 18O 来自氨基 酸的( ) ACOOH BNH2 CR DCOOH 和NH2 答案 A 3如图是四种构成蛋白质的氨基酸的结构式，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上述四种氨基酸的 R 基依次是H、CH3、CH2OH、CH2COOH CR 基中可以有氨基或羧基 D只要含有氨基和羧基的化合物
12、就是构成蛋白质的氨基酸 答案 D 解析 根据组成蛋白质的氨基酸的结构特点，D 项是错误的。 4分析下列资料并回答问题： 资料 1 下面的图式中 R、R、R、可能是相同或不相同的原子团或侧链。 分别表示不同的化学键。 资料 2 某多肽的化学式为 C55H70O19N10，将它彻底水解后得到下列四种氨基酸： (1)资料 2 中的四种氨基酸的结构通式是_；丙氨酸的 R 基是_。 (2)资料 1 中的肽链水解时，断裂的化学键是_(用数字表示)。 (3)资料 2 中的多肽，在完全水解后得到_个氨基酸。 答案 (1) CH3 (2) (3)10 解析 氨基酸分子的结构通式是，不同氨基酸的 R 基不同。多肽链在 水解时，断裂的化学键是肽键(NHCO)。先来看资料 2 中的总化学式，N 原子有 10 个，而这几种氨基酸的 N 原子都是 1 个，那么彻底水解后共有 10 个氨基酸。