1、第2课时 蛋白质的结构和功能,第二章 第二节 细胞中的生物大分子,学习导航 1.结合教材P17，简述氨基酸的结构特点。 2.结合教材P18及图212，理解脱水缩合过程及相关计算。 3.结合教材P1819，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。 重难点击 1.氨基酸的结构通式。 2.脱水缩合过程及相关计算。,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、蛋白质的组成元素和基本单位
2、,二、蛋白质的形成及功能,内容索引,当堂检测,一、蛋白质的组成元素和基本单位,1.组成元素： ，大多数蛋白质还含有 。 2.基本组成单位： ，生物体内约有 种。 (1)通式(2)共性：都有一个 和一个 连在同一个碳原子上。 (3)种类：由 决定。,基础梳理,C、H、O、N,氨基酸,20,氨基,R基,羟基,羧基,R基,S,氨基,答案 赖氨酸的R基：(CH2)4NH2；天冬氨酸的R基：CH2COOH。,下图是几种氨基酸的结构图，请分析回答下列问题：1.半胱氨酸的组成元素有哪些？,问题探究,答案,答案 C、H、O、N、S。,2.赖氨酸和天冬氨酸的R基分别是什么？,半胱氨酸 赖氨酸 天冬氨酸,答案,答
3、案 不是。赖氨酸含有两个NH2，天冬氨酸含有两个COOH。,3.结合下图分析：一个氨基酸中是否都只含有一个NH2和一个COOH?,半胱氨酸 赖氨酸 天冬氨酸,答案,答案 C5H11NO2。,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？,4.下图化合物是不是构成蛋白质的氨基酸？为什么？,答案 不是。氨基和羧基不连在同一个碳原子上。,氨基酸的结构通式的理解,知识整合,1.下列有关氨基酸的描述，正确的是 A.氨基酸是构成蛋白质的基本单位，由氨基和羧基组成 B.每种氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基 C.人体内的氨基酸必须从食物中获取
4、D.每个氨基酸分子都只含有C、H、O、N四种元素,拓展应用,答案,解析,解析 氨基酸可由体内细胞合成；除含有C、H、O、N四种元素外，有的还含有P、S等。,2.下列哪项不是构成蛋白质的氨基酸 A. B. C. D.,答案,解析,解析 每种氨基酸分子至少都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基的不同。,“一查二看法”判断氨基酸 一查是否有氨基和羧基； 二看氨基和羧基是否连接在同一个碳原子上。,二、蛋白质的形成及功能,蛋白质是生物大分子，由许多氨基酸分子通过 形成 相连而成。 1.过程 氨基酸 脱
5、水缩合 二肽：由 脱水缩合而成的化合物 多肽：由 脱水缩合而成的化合物，通常呈链状盘曲、折叠 蛋白质：具有复杂的_,脱水缩合,肽键,2个氨基酸分子,基础梳理,多个氨基酸分子,空间结构,2.脱水缩合 (1)概念：一个氨基酸分子的 和另一个氨基酸分子的 相连接，同时脱去一分子 的结合方式，叫做脱水缩合。 (2)形成的化学键： ，表示为 。 3.蛋白质的结构多样性的原因 由于组成肽链的氨基酸在 、 、 上的不同，以及构成蛋白质的肽链在 和 上的不同，所以蛋白质具有多样性。,羧基,氨基,肽键,水,CONH,数目,种类,排列顺序,空间结构,数目,4.蛋白质功能的多样性(连线),答案 R基中的氨基或羧基未
6、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。,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反应？生成的肽链中氨基或羧基位于何处？,下图是氨基酸形成蛋白质的过程图解，请分析回答下列问题：,问题探究,答案,答案,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 1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。,答案,3.分析氨基酸形成蛋白质过程中的有关计算规律： (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 会脱去3分子水，形成3个肽键，该多肽称为四肽。,(2)若m
7、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个氨基酸形成了n条肽链，上述问题的答案又分别是什么？(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？(5)若氨基酸的平均分子量为120，则20个氨基酸形成1条肽链时，所形成肽链的分子量是多少？,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。,答案 脱去水分子m个，形成m个肽键。,答案 1202018(201)2 058。,4
8、.营养不良会出现贫血和免疫力下降等现象，从蛋白质的功能分析，其原因是什么？,答案,答案 营养不良导致蛋白质的摄入量不足，影响血红蛋白和抗体的生成，出现贫血和免疫力下降。,蛋白质分子结构多样性的原因有：氨基酸的种类、数目和排列顺序不同；多肽链的条数及形成的空间结构不同。蛋白质结构的多样性决定了其功能的多样性。 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“SS”是由两个“SH”脱下2个H形成的，计算分子量时需要考虑。,3.如图甲为某蛋白质的肽链结构示意图(其中数
9、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.图乙中的NH2不参与脱水缩合反应,拓展应用,答案,解析,解析 肽键数目氨基酸数目肽链数目1241123(个)，A错误； 变性是指蛋白质空间结构的破坏，肽键不会断裂，B错误； 游离的羧基的数目至少应为3个，C错误； 图乙中的NH2在R基中，不参与脱水缩合反应，D正确。,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个氨基酸组成，乙链由19个氨基酸组成，图中“SS”是
10、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,答案,解析,解析 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38182686，A、D正确； 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)，B正确； 图中“”代表肽键，表示为CONH，C错误。,5.根据下图所示化合物的结构分析回答下列问题：(1)该化合物中，表示_，
11、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_。,答案,氨基,羧基,脱水缩合,4,3,R基,(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_。,答案,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。,解析 蛋白质具有多样
12、性的原因是氨基酸的种类、数目、排列顺序及蛋白质的空间结构不同；在生物体中组成蛋白质的氨基酸约有20种，一种蛋白质中的氨基酸不一定有20种；蛋白质蕴含着丰富的能量，也能为生命活动提供能量；酶大多数是蛋白质，少数为RNA，有的激素的化学本质不是蛋白质，如性激素为固醇。,6.蛋白质是生命的物质基础，没有蛋白质就没有生命。下面有关蛋白质的叙述，正确的是 A.蛋白质具有多样性的原因是氨基酸的种类、数目、排列顺序及蛋白质的空间结构不同 B.每一种蛋白质中都含有20种氨基酸 C.蛋白质不能为生命活动提供能量 D.酶都是蛋白质，激素也都是蛋白质,答案,解析,课堂小结,C、H、O、N,催化,运输,当堂检测,1.
13、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
14、肽键总数是35,答案,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，因其会被胃蛋白酶消化分解，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.下列关于蛋白质的叙述中，正确的是 A.水浴加热之后，构成胰岛素的肽链充分伸展并断裂 B.由N个氨基酸构成的一个蛋白质分子，有M条肽链，其中X条是环状肽链，则这个蛋白质分子完全水解共需要(NMX)个水分子
15、C.组成蛋白质的氨基酸之间可按不同的方式脱水缩合 D.某肽的分子式为C13H16O5N3，则该肽一定是一种三肽,答案,解析,2,3,4,5,1,解析 水浴加热之后，构成胰岛素的肽链充分伸展但并不断裂，蛋白质变性失活但肽键数不变，A错误； 由N个氨基酸构成的一个蛋白质分子，有M条肽链，其中X条是环状肽链，则这个蛋白质分子完全水解共需要(NMX)个水分子，B正确； 组成蛋白质的氨基酸之间按相同的方式脱水缩合，C错误； 某肽的分子式为C13H16O5N3，则该肽可能是一种三肽，也可能是一种二肽，D错误。,2,3,4,5,1,4.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
16、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,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。,2,3,4,5,1,5.如图所示的几种符号代表不同种类的氨基酸，请据图回答下列问题： (1)它们结构的差别在于_的不同。 (2)7种氨基酸通过_的方式形成一条 肽链，此过程
17、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？ _ _。,答案,R基,2,3,4,5,1,脱水缩合,解析,6,6,108,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,2,3,4,5,1,解析 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。蛋白质的空间结构不仅跟氨基酸的数目、种类和排列顺序有关，还与肽链的盘曲折叠方式有关，蛋白质分子结构的复杂性决定了其功能的多样性。,本课结束,