1、第2章 组成细胞的分子第2节 生命活动的主要承担者蛋白质01课前自主学习把书读透一、氨基酸的特点及其种类1作用组成的基本单位。2结构特点(1)主要元素组成：。(2)结构通式蛋白质C、H、O、N写出字母所代表的结构：a.ba 和 b 连接方式的特点是：。各种氨基酸之间的区别在于不同。氨基羧基都连接在同一个碳原子上R 基3种类组成蛋白质的氨基酸约为种，根据能否在人体内合成可分为两类：必需氨基酸特点：必须从种类：婴儿9种非必需氨基酸特点：种类：12种20外界环境中直接获取8 种人体细胞能够合成,二、蛋白质的结构及其多样性1蛋白质的结构层次氨基酸脱水缩合概念：一个氨基酸分子的氨基与另一个氨基 酸分子的
2、相连接，同时脱去形成的化学键：，表示为二肽：由缩合成的化合物多肽：由缩合成的化合物，通常呈链状盘曲、折叠蛋白质：具有一定的羧基1 分子水肽键CONH两个氨基酸多个氨基酸空间结构2脱水缩合的过程 3蛋白质结构多样性的原因(1)氨基酸方面不同成百上千千变万化(2)肽链方面肽链的方式千差万别种类数目排列顺序盘曲、折叠空间结构三、蛋白质的功能一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要。如：功能举例构成细胞和生物体羽毛、肌肉、蛛丝、毛发等含有作用绝大多数是蛋白质运输作用能运输氧气作用胰岛素等蛋白质类激素免疫功能可抵御抗原的侵害承担者结构蛋白催化酶血红蛋白调节抗体思维辨析1判断正误(1)在生物体中
3、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。()解析 人体细胞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，但婴儿有 9种，多一种组氨酸。解析 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。(5)各种氨基酸理化性质不同的原因在于 R 基不同。()(6)二肽是由 2 个氨基酸分子脱水缩合形成的化合物，含有 2 个肽键。()(7)氨基酸种类、数量及排列顺序都相同的蛋白质是同一种蛋白质。()解析
4、二肽中只含有 1 个肽键。解析 若空间结构不同，则也不是同一种蛋白质。2思考问题(1)玉米中含有丰富的谷氨酸，谷氨酸的分子中含有两个羧基(COOH)，请思考它们在分子结构中的位置。(2)两个氨基酸脱水缩合脱去的水中的两个氢原子分别来源于哪里？(3)营养不良会出现贫血和免疫力下降等现象，试从蛋白质的功能角度分析原因。答案 其中一个羧基和一个氨基连在同一个碳原子上，另一个羧基在 R 基上。答案 一个来源于一个氨基酸羧基上的氢原子，另一个来源于另一个氨基酸氨基上的氢原子。答案 营养不良导致蛋白质摄入不足，影响血红蛋白和抗体的合成。血红蛋白具有运输 O2的功能，抗体具有免疫功能。02课堂合作探究考点
5、氨基酸及其种类一|重点研究1组成元素归纳组成蛋白质的氨基酸都含有 C、H、O、N 四种元素，有的还含有 S、Fe 等。2结构通式图解分析3结构特点分析氨基酸结构通式及氨基、羧基的书写形式(1)各基团的书写位置可以随意变换。以下图示都是氨基酸结构通式的正确书写形式。(2)氨基、羧基以及直接连接在碳原子上的氢原子的书写也可以有多种形式。以下图示都是其正确的书写形式。二|即时应用1下列是四个构成蛋白质的氨基酸的结构简式，相关叙述错误的是()A构成上述氨基酸分子的基本元素是 C、H、O、NB上述四种氨基酸的 R 基依次是H、CH3、CH2OH、CH2COOHCR 基中可以有氨基或羧基D只要含有氨基和羧
6、基的化合物就是构成蛋白质的氨基酸解题分析 首先根据氨基酸的结构通式可以看出各种氨基酸都含有的元素是 C、H、O、N 四种，故A 项正确；在甲、乙、丙、丁四个氨基酸中先找出连接在同一个碳原子上的NH2和COOH 以及H，则剩下的就是 R 基，故 B 项正确；氨基酸的 R 基中可能含有氨基或羧基，C 项正确；只根据是否含氨基和羧基不能判断某个氨基酸是否是构成蛋白质的氨基酸，故 D 项错误。考点 蛋白质的结构及其多样性一|重点研究1脱水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，叫做脱水缩合。具有以下特点：(1)R 基未参与反应。(2)第
7、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 H，两氨基酸脱去部分结合形成水。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。(3)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氨基酸形成蛋白质的相关数量计算(1)相关公式蛋白质中的肽键数脱去的水分子数水解所需要的水分子数氨基酸数肽链数。蛋白质相对分子质量氨基酸分子数氨基酸平均相对分子质量18脱去的水分子数。(2)假设氨基酸的平均相对分子质量为 a，由 n 个氨基酸分别形成 1 条肽链或 m 条肽链从原子守恒和相对分子质量守恒角度理解脱水缩合(1
8、)原子守恒：在脱水缩合过程中，只减少 H、O 原子，C、N 原子数不改变。(2)相对分子质量守恒：反应物中各氨基酸总相对分子质量与生成物中多肽和水的相对分子质量相等。二|即时应用2蛋白质分子能被肽酶降解，至于哪一个肽键被断裂则决定于肽酶的类型。肽酶 P 能断裂带有侧链R4 的氨基酸和相邻氨基酸的羧基基团之间的肽键。有关下图的说法正确的是()A上图所示肽链一定由五种氨基酸脱水缩合而成B在肽酶 P 的作用下，经过脱水缩合可以形成两条肽链C肽酶 P 可以催化 1 处的化学键断裂D该肽链中含有游离的氨基和羧基各 1 个 解题分析 根据题目信息可判断肽酶 P 作用于肽键中的 1 处。图中所示肽链有 4
9、个肽键，5 个 R 基，可推知多肽由 5 个氨基酸构成即五肽，但可能有的 R 基相同，故不一定是五种氨基酸脱水缩合而成，A 错误；在肽酶 P 的作用下，应是消耗水分子形成两条肽链，而不是脱水缩合，B 错误；该肽链中含有游离的氨基和羧基数只能说至少各 1 个，因不能确定五个 R 基中是否含有氨基或羧基，故不能确定该肽链中含有游离的氨基和羧基各 1 个，D 错误。考点 蛋白质的结构多样性和功能多样性一|重点研究1蛋白质的结构层次2蛋白质结构多样性与功能多样性的关系酶的本质绝大多数的酶是蛋白质，部分激素是蛋白质，抗体都是蛋白质。二|即时应用3蛋白质是生命活动的主要承担者，其功能的发挥并非依靠单个蛋白
10、质独立起作用，蛋白质之间相互作用才是执行功能的主要途径，如胰岛素可作用于靶细胞膜上的受体，该现象说明()A蛋白质性质稳定B蛋白质空间结构复杂C蛋白质具有免疫功能D蛋白质具有信息传递功能解题分析 分析题中“蛋白质之间相互作用才是执行功能的主要途径”，如胰岛素(蛋白质)可作用于靶细胞膜上的受体(蛋白质)，说明蛋白质具有信息传递功能。易错点排查 易错点氨基酸缩合形成多肽过程中蕴含的计算规律不熟练典例 设氨基酸的平均分子量为 128，现有一条化学式为 CxHyOzN18S3 的链状多肽，已知该多肽有 1个游离的羧基和 4 个游离的氨基，则该多肽的相对分子量约为()A1586 B1668C1914 D2
11、200解题思路 该多肽有 4 个游离的氨基，说明 R 基中含有 3 个 N 原子，即该多肽由 15 个氨基酸组成，因此该链状多肽的相对分子量1512818(151)1668。误区警示 在蛋白质合成的相关计算中几个易忽视的重要知识(1)氨基或羧基的数量：一条肽链上至少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；其余的氨基和羧基在 R 基上。(2)参与脱水缩合的结构：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。(3)链状或环状多肽：一般情况下，多肽呈链状，故又叫肽链，它的两端分别含有一个游离的氨基和羧基；环状肽首尾相接，只有 R 基上才有游
12、离的氨基和羧基。环状肽的肽键数脱水数氨基酸数。(4)相对分子质量计算：在蛋白质相对分子质量的计算中，若已知蛋白质中含有二硫键时，要考虑脱去氢的质量，每形成一个二硫键，脱去 2 个 H 原子。课堂归纳网络构建答案 C、H、O、N 肽键 功能 免疫 信息传递 种类 排列顺序 空间结构关键语句1氨基酸是组成蛋白质的基本单位。2氨基酸的结构通式为。3每种氨基酸分子至少含有一个氨基和一个羧基，且都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上。4蛋白质中含有 C、H、O、N 等元素。5蛋白质多样性的原因：组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序不同及肽链形成的空间结构不同。6蛋白质的功能：组成细胞和生物体、催化、运输、调节和免疫等。03课后课时精练