1、第2课时 蛋白质,第一章 第三节 有机化合物及生物大分子,课堂导入 方式一 当我们购买食品时，包装上常附有成分说明，你会发现蛋白质是许多食品的重要成分，有时你还会看到蛋白质中含有某些氨基酸的介绍。氨基酸和蛋白质之间有什么关系呢？,方式二 展示“大头娃娃”的相关图片，由蛋白质的重要功能导入新课,一、蛋白质的功能和氨基酸,二、蛋白质的形成过程,内容索引,当堂检测,三、蛋白质的热变性与多样性,一、蛋白质的功能和氨基酸,1.蛋白质的主要功能 (1)生物体与细胞的组成成分：如肌肉组织中的蛋白质。 (2)推动化学反应的作用：如 。 (3)负责与疾病作斗争：如 参与对病原体的清除。 (4)帮助物质出入细胞：
2、如细胞膜上的 。,消化酶,抗体,基础梳理,载体,2.基本单位氨基酸 (1)种类：约20种。不同氨基酸的 不同。,R基团,(2)结构通式：,(3)结构特点：一个中央碳原子上连接一个 、一个 、一个H和一个 。,氨基,羧基,R基团,如图表示人体内几种化学元素和化合物的相互关系，其中a表示有机小分子物质，A表示有机大分子物质。请据图分析回答：,问题探究,答案,答案 X代表N元素，小分子a是氨基酸，A是蛋白质，蛋白质的分子量很大，是高分子化合物。,1.图中的X代表什么元素？ A和a相比分子量上有什么特点？,答案,答案 A1 酶、A2抗体、A3血红蛋白、A4胰岛素。,2.A1 、A2 、A3、A4体现了
3、A的功能的多样性，能否举例一一说明？,答案,答案 蛋白质的每种特定功能都与其特定结构有关，功能的多样性取决于结构的多样性。,3.A功能的多样性取决于什么？,4.下面是几种a的分子结构，请分析：,答案,答案 C、H、O、N、S。,(1)半胱氨酸的组成元素有哪些？,答案 赖氨酸的R基：(CH2)4NH2；天冬氨酸的R基：CH2COOH。,(2)赖氨酸和天冬氨酸的R基分别是什么？,(3)结合上图分析：一个氨基酸中是否都只含有一个NH2和一个COOH?,答案 不是。赖氨酸含有两个氨基，天冬氨酸含有两个羧基。,答案,答案 不是。氨基和羧基没有连在同一个碳原子上。,(4)下图化合物是不是构成蛋白质的氨基酸
4、？为什么？,(5)已知甘氨酸的分子式可表示为C2H5NO2，而缬氨酸的R基为： CHCH3CH3，那么缬氨酸的分子式是怎样的？,答案 C5H11NO2。,蛋白质的基本组成元素有C、H、O、N，有时候还含有S等元素。氨基酸是构成蛋白质的基本单位。蛋白质是一种高分子化合物，蛋白质功能多样性是由结构多样性决定的。氨基酸中不一定都只含有一个NH2和一个COOH，有的在R基中也含有NH2或COOH；判断一种化合物是不是构成蛋白质的氨基酸就看是否有氨基和羧基连在同一个碳原子上。,知识 整合,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不正
5、确的是 A.胰岛素调节 B.抗体免疫 C.淀粉酶运输 D.细胞膜上的载体运输,拓展应用,答案,解析,解析 生物体内蛋白质功能很多。例如，起调节作用的激素，如胰岛素；起免疫作用的抗体；起催化作用的酶，如淀粉酶；起运输作用的血红蛋白、载体蛋白等。,2.下列哪项不是构成蛋白质的氨基酸,答案,解析,解析 每种氨基酸分子都至少含有一个氨基和一个羧基，并且连接在同一个碳原子上。这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团，这个侧链基团用R表示，各种氨基酸的不同就在于R基团不同。在解答这类题目时，就要从这点出发，去分析每个选项的结构式，看它是否符合这一特点。,“一查二看法”判断氨基酸 一查是否有氨基和羧基。二看
6、氨基和羧基是否连接在同一个碳原子上。,二、蛋白质的形成过程,(1)过程a的名称是 ，其中产物水中的H原子来自R2所在氨基酸的 和R1所在氨基酸的 ，氧原子来自R1所在氨基酸的 。 (2)结构b的名称是 ，其结构式是。 (3)化合物c的名称是 。,1.二肽的形成,脱水缩合,基础梳理,氨基,羧基,羧基,肽键,CONH,二肽,2.蛋白质的结构层次 C、H、O、N等元素 二肽 。,氨基酸,多肽,蛋白质,下图是氨基酸形成蛋白质的过程图解，请分析：,问题探究,1.若R基中含有氨基或羧基，在脱水缩合反应中，R基中的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？,答案,答案 R基中的氨基或羧基未参
7、与反应，生成的肽链中氨基或羧基位于肽链的一端和R基团中。,2.多肽通常被称为肽链，肽链构成蛋白质的过程中主要变化是什么？,答案 一条或者几条肽链盘曲、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质。,3.分析氨基酸形成蛋白质过程中的相关计算规律 (1)若4个氨基酸形成1条肽链，则该过程要脱去水分子多少个？形成多少个肽键？该多肽链的名称是什么？,答案,答案 会脱去3分子水，形成3个肽键，该多肽称为四肽。,(2)若m个氨基酸形成1条肽链，则该过程要脱去水分子多少个？形成多少个肽键？该多肽链至少有几个氨基和几个羧基？,答案 会脱去(m1)个水分子，形成(m1)个肽键，至少含有1个氨基和1个羧基。,(3)若m个氨
8、基酸形成了n条肽链，上述问题的答案又分别是什么？,答案,答案 脱去(mn)个水分子，形成(mn)个肽键，至少含有n个氨基和n个羧基。,(4)若m个氨基酸形成1条环状的多肽，如右图。则该过程要脱去水分子多少个？形成多少个肽键？,答案 脱去水分子m个，形成m个肽键。,(5)若氨基酸的平均相对分子质量为120，则20个氨基酸形成1条肽链时，所形成肽链的相对分子质量是多少？,答案 1202018(201)2 058。,蛋白质相关计算方法规律 (1)已知形成某蛋白质的氨基酸个数为m，肽链数为n，氨基酸的平均相对分子质量为a，则该蛋白质：,知识 整合,(2)环肽的脱水数目和氨基酸数目相等。 (3)二硫键“
9、SS”是由两个“SH”脱下2个H形成的，计算分子质量时需要考虑。,3.如图甲为某蛋白质的肽链结构示意图(其中数字为氨基酸序号)，图乙为部分肽链放大图，请据图判断下列叙述中正确的是,拓展应用,答案,解析,A.该蛋白质中含有1条肽链，124个肽键 B.甲经过变性会形成124个氨基酸 C.从图乙可推知该肽链至少含有2个游离的羧基 D.图乙中含有的R基是,解析 A项中，肽键数目氨基酸数目肽链数目1241123(个)。 B项中，变性是指蛋白质空间结构的破坏，肽键不会断裂。 C项中，游离的羧基的数目至少应为3个。,4.下图是某蛋白质分子的结构示意图，图中“、”等表示不同种类的氨基酸，图中甲链由21个氨基酸
10、组成，乙链由19个氨基酸组成，图中“SS”是在蛋白质加工过程中由两个“SH”脱下2个H形成的。下列有关叙述中，错误的是,答案,解析,A.形成该蛋白质分子时脱去38分子的水 B.该蛋白质分子中至少含有两个羧基 C.图中“”表示肽键，可简写为CONH D.形成该蛋白质分子时相对分子质量减少了686,解析 图中“”代表肽键，表示为CONH；而在形成该蛋白质分子的过程中脱去38分子的水，同时形成一个二硫键，失去2个H，相对分子质量减少了38182686；通过分析肽链分子的结构，不难发现每条多肽链至少含有一个羧基(COOH)和一个氨基(NH2)。,5.根据下图所示化合物的结构分析回答：,答案,(1)该化
11、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_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。 (6)该化合物水解时被破坏的是_。,氨基,羧基,4,3,脱水缩合,R基,四肽,3,2,2,肽键,根据多肽结构来判断氨基酸的个数和种类的方法 解答时可以按照以下步骤进行：找到所有的肽键(CONH)用长竖线将肽键分开，将多肽分成多个部分，每一部分是一个氨基酸残基得出氨基酸数目，有几个氨基酸就是几肽找出氨基酸的R基，确定氨基酸的种类。,三、蛋白质的热变
12、性与多样性,1.蛋白质的热变性 (1)影响因素： 和化学因素等。 (2)蛋白质的热变性 蛋白质 高温 变性：蛋白质分子的 发生不可逆的改变 失去生物学活性,物理因素,基础梳理,空间结构,2.蛋白质结构多样性与功能复杂性的关系 (1)蛋白质结构多样性的原因：蛋白质含有的氨基酸 和 都不同；氨基酸的 多种多样；蛋白质具有各自特有的 。 (2)蛋白质结构的多样性决定了其 的多样性，二者是高度统一的。,种类,数目,排列顺序,空间结构,功能,1.血红蛋白是由4条多肽链组成的蛋白质。如图展示了血红蛋白的水解和变性过程，二者有何区别？,问题探究,答案,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
13、，和脱水缩合的过程相反。变性是蛋白质空间结构被破坏的过程，此过程肽键不断裂。,2.假若有A、B、C三种氨基酸，由这三种氨基酸组成多肽的情况可分为如下两种情况，请分析： (1)每种氨基酸足够的情况下，可形成二肽的种类为几种？可形成三肽的种类为几种？,答案,答案 9；27。,(2)每种氨基酸只有一个的情况下，可形成二肽的种类为几种？可形成三肽的种类为几种？,答案 6；6。,6.胰岛素是胰岛素原通过蛋白酶的水解作用而生成的，那么胰岛素原水解所需的水中的氢用于 A.形成COOH和SH B.形成COOH和连接碳的H C.形成SH和OH D.形成NH2和COOH,拓展应用,答案,解析,解析 氨基酸脱水缩合
14、形成多肽过程中，氨基脱氢，而羧基则脱去羟基，故水解过程中，一个水分子中的一个氢用于形成氨基，另一个氢和氧一起以羟基的形式用于形成羧基。,7.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目不同 C.氨基酸排列顺序不同 D.蛋白质的空间结构不同,答案,解析,解析 蛋白质的种类取决于氨基酸的种类、数目、排列顺序以及肽链的盘曲折叠方式及其形成的空间结构。组成肽键的化学元素都是C、H、O、N。,课堂小结,C、H、O、N,必需,非必需,水分子,肽链,一个,一个,水分子,结构蛋白,种类,数目,排列,催 化,顺序,运 输,当堂检测,1.能正确表示蛋白质分
15、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等元素 氨基酸分子相互结合 多肽 形成一定的空间结构 A. B. C. D.,答案,解析,2,3,4,5,1,解析 蛋白质分子由简到繁的结构层次是C、H、O、N等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。,2.某药物H3Z是一种多肽类的激素，能使人对陌生人产生信赖感，有助于治疗孤独症等病症。下列有关叙述正确的是 A.H3Z的基本组成元素是C、H、O B.合成H3Z时生成的水中的H原子只来自氨基 C.孤独症患者直接口服少量H3Z就可以有效地缓解症状 D.若H3Z被水解成1个2肽、3个4肽、5个6肽，则这些短肽肽键总数是35,答
16、案,解析,2,3,4,5,1,解析 药物H3Z是一种多肽类的激素，其基本组成元素是C、H、O、N，A错误； 氨基酸脱水缩合时，生成的水中的H原子来自氨基和羧基，B错误； 孤独症患者直接口服少量H3Z不会有效，因其会被消化分解，C错误； 若H3Z被水解成1个2肽、3个4肽、5个6肽，则这些短肽肽键总数是(21)3(41)5(61)35，D正确。,2,3,4,5,1,3.下列哪项不是蛋白质在人体内的生理功能 A.生物体和细胞的“建筑”材料 B.酶的主要成分 C.组织修复的原料 D.能量的主要来源,答案,解析,解析 人体内的蛋白质具有下列生理功能：细胞内的组成成分，催化作用，运输物质，调节生命活动，
17、免疫作用等。虽然蛋白质中含有能量，但不是主要的供能物质。,2,3,4,5,1,解析 形成的产物称为五肽；形成五肽时脱去4分子水，相对分子质量减少了72；丙氨酸R基中不含有氨基和羧基，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。,4.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(NHCO)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,答案,解析,2,3,4,5,1
18、,(1)它们结构的差别在于_的不同。,5.如图所示的几种符号代表不同种类的氨基酸，请据图完成有关问题：,答案,解析,R基,2,3,4,5,1,解析 题目以不同的符号代表不同种类的氨基酸，将蛋白质结构这一抽象的知识形象化、直观化。构成天然蛋白质的氨基酸约有20种，它们有共同的结构通式，其中R基的不同是决定氨基酸种类的唯一因素。氨基酸分子通过脱水缩合形成肽链，相邻两个氨基酸缩合后通过肽键相连接并失去一个水分子，因此减少的相对分子质量为失去的水分子的相对分子质量之和。肽链中氨基酸的种类、数目、排列顺序的不同决定了蛋白质结构的不同，而不同的蛋白质分子的空间结构也各不相同，蛋白质分子结构的复杂性决定了其功能的多样性。,2,3,4,5,1,(2)7种氨基酸通过_的方式形成一条肽链，此过程可形成_个肽键，脱去_个水分子，相对分子质量减少了_。 (3)如果上述肽链原长度不变，改变其中的_，就可改变该肽链的性质。 (4)若两个蛋白质分子均由两条(2)中的肽链构成，那么这两个蛋白质分子的功能是否一定相同？原因是什么？ _。,脱水缩合,6,2,3,4,5,1,答案,6,108,氨基酸的排列顺序,不一定相同。因为分别由相同的两条肽链经盘曲折叠可形成空间结构不同的两种蛋白质分子,