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学习目标核心素养1.说明氨基酸的结构特点，以及氨基酸形成蛋白质的过程。2.说出蛋白质的结构和功能。3.认同蛋白质是生命活动的主要承担者。1.生命观念结构和功能相适应：蛋白质结构的多样性决定了其功能的多样性。2.科学思维归纳与概括：观察多种氨基酸，归纳出不同的氨基酸结构上的共性和差异。演绎与推理：分析蛋白质合成的一般过程，并由此推理相关的数量计算。3.社会责任利用蛋白质结构与高温、盐浓度的关系，正确解释生活中的相关现象；利用必需氨基酸与非必需氨基酸的概念，知道如何营养、合理的膳食。读教材、抓双基自 主 预 习一、氨基酸及其种类1种类2结构观
2、察下列氨基酸的化学结构式，回答下列问题：(1)组成氨基酸的共有元素是 3。有的氨基酸含有 4。(2)观察各种氨基酸的化学结构式，总结氨基酸结构式的特点：氨基或羧基的数量：每种氨基酸分子至少含有一个氨基(5)和一个羧基(6)。氨基或羧基的位置：每种氨基酸都有一个 7和一个 8连接在同一个碳原子上。氨基酸不同的区别依据：各种氨基酸之间的区别在于9基的不同。C、H、O、NSNH2(COOH氨基羧基R二、蛋白质的结构及其多样性三、蛋白质的功能1正误判断(1)组成蛋白质的氨基酸分子约有 20 种，有些氨基酸是人体细胞不能合成的。()(2)细胞中氨基酸种类和数目相同的蛋白质是同一种蛋白质。()(3)蛋白质
3、的盐析和高温变性结果是一样的，都是由其空间结构发生变化引起的。()(4)蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开时，其特定功能不会发生变化。()(5)只要含有一个氨基、一个羧基的化合物均是生物体内的氨基酸。()(6)氨基酸脱水缩合形成的水中的氢一个来自氨基，一个来自羧基。()(7)蛋白质功能多样性的直接原因是其结构具有多样性。()(8)蛋白质结构多样性的直接原因是构成蛋白质的氨基酸排列顺序千变万化。()(9)蛋白质具有催化、免疫、运输、调节等各种功能。()(10)多肽不能与双缩脲试剂反应产生紫色。()2关于生物体内氨基酸的叙述正确的是()A组成人体的氨基酸都能在人体内合成B氨基酸是蛋白质分子的单体，仅由氨
4、基和羧基组成C每个氨基酸分子都只含有 C、H、O、N 四种元素D至少有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上解析：选 D 组成人体的氨基酸有的可以在人体内合成，有的不能在人体内合成，A 错误；氨基酸是由氨基、羧基、H、R 基和中心 C 原子组成，B 错误；C、H、O、N 四种元素是氨基酸的基本组成元素，氨基酸的 R 基中可能含有 S、Fe 等元素，C 错误；组成蛋白质的氨基酸至少有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，D 正确。3下列各种蛋白质的功能，错误的组合是()A抗体免疫 B唾液淀粉酶催化C载体蛋白运输D血红蛋白调节解析：选 D 抗体是具有免疫功能的蛋白质；酶是起催化作用的物质；载体蛋
5、白具有运输物质的功能；血红蛋白是运输氧气的载体，具有运输功能。解疑难、提能力课 堂 探 究探究点一|氨基酸的结构、脱水缩合及有关计算|核心探究|一、氨基酸的结构1结构通式(如图所示)2结构特点(1)每种氨基酸分子至少都含有一个氨基(NH2)和一个羧基(COOH)，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。(2)不同氨基酸之间的区别在于 R 基不同。方 法 技 巧“二看法”判断是不是构成蛋白质的氨基酸一看氨基和羧基的数量，至少含有一个氨基和一个羧基。二看氨基和羧基的位置，都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。二、氨基酸的脱水缩合及有关的计算1脱水缩合的具体过程(1)生物体内构成蛋白质
6、的氨基酸至少都含一个氨基、一个羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。如下图所示：(2)氨基、羧基、肽键的书写方式如下：氨基：NH2 羧基：COOH 肽键：NHCO(3)脱水缩合产物的命名根据含有的氨基酸数，含几个氨基酸便称为几肽，三个氨基酸脱水缩合的产物称为三肽。(4)每条肽链上游离的氨基、羧基可能存在于链末端或者 R基中，且若一端是氨基，则另一端一定是羧基。主链内部的氨基和羧基均参与形成了肽键，不再游离存在。(5)每形成一个肽键必然伴随脱去一分子的水，所以多肽中肽键数目脱水的数目。2有关的计算根据上述氨基酸脱水缩合形成多肽的过程可知：(1)肽键数脱水数氨基酸数肽链条数。(2)
7、游离氨基数或游离羧基数肽链条数R 基中的氨基数或羧基数。(3)若氨基酸的平均相对分子质量为 a，则由 n 个氨基酸形成的含 m 条肽链的蛋白质中有如下数量关系：肽键数 脱水数游离羧基数(至少)游离氨基数(至少)蛋白质相对分子质量nmnmmmna18(nm)即：蛋白质的相对分子质量等于氨基酸的总相对分子质量减去脱去的水的总相对分子质量。(4)蛋白质中原子数目的计算碳原子数氨基酸分子数2R 基上的碳原子数氢原子数各氨基酸氢原子总数脱水数2氧原子数肽键数肽链条数2R 基中的氧原子数氨基酸数肽链条数R 基中的氧原子数氮原子数氨基酸总数R 基中的氮原子数特 别 提 醒(1)还要考虑其他化学变化过程，如肽
8、链上出现二硫键(SS)时(二硫键由SH 和SH 脱去 2 个 H 形成)，要再减去 2(即两个氢原子)，若无特殊说明，则不考虑二硫键。(2)若为环状多肽(肽链两端的氨基和羧基脱水缩合后会形成环状多肽)，则可将公式中的肽链数视为零，再进行相关计算。|探究思考|1多肽中 R1 中含有氨基，R2 中含有羧基，它们参与脱水缩合吗？提示 R 基上的氨基和羧基一般不参与脱水缩合。2由 n 个氨基酸形成的含一条肽链的化合物名称是什么？共形成多少肽键，失去多少分子水？提示 n 肽；n1 个肽键；n1 个水分子。|探究演练|1(2019石家庄高一检测)组成蛋白质的氨基酸的 R 基 ()A与一个氢原子和一个C2H
9、4O2N 相连B约有 20 种C一定含有碳原子D至少有一个氨基或一个羧基解析：选 B 组成蛋白质的 R 基与中心碳原子相连；组成蛋白质的氨基酸的 R 基约有 20 种，因此组成蛋白质的氨基酸约有 20 种；组成蛋白质的氨基酸的 R 基最简单的是 H，即甘氨酸；组成蛋白质的氨基酸的 R 基中可能含有氨基、羧基，也可能不含有氨基或羧基。2下列四种氨基酸中，哪项不是构成蛋白质的氨基酸()解析：选 A 构成蛋白质的氨基酸至少含一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。题中 A 项所示氨基酸的氨基和羧基未连在同一个碳原子上，故其不是构成蛋白质的氨基酸。3如图为一条肽链的分子结构
10、简式，下列有关分析不正确的是()A这条肽链中的肽键数是 2 个B构成肽链的氨基酸数目是 2 个C合成蛋白质的生理过程称为脱水缩合D在合成该肽链时形成 2 分子水解 析：选 B 由 图 可 知 该 肽 链 中 含 有 2 个 肽 键(CONH)，A 正确；构成该肽链的氨基酸数目是 3 个，B错误；该肽链是由 3 个氨基酸脱水缩合形成的，称为三肽，C正确；3 个氨基酸脱水缩合形成一条肽链时，脱去的水分子数氨基酸数肽链数312，D 正确。探究点二|蛋白质结构和功能的多样性|核心探究|一、蛋白质结构和功能的多样性二、氨基酸的排列与多肽的种类假设有 A、B、C 三种氨基酸，由这三种氨基酸组成的多肽的种类
11、分析如下：1有 A、B、C 三种氨基酸，在每种氨基酸的数目无限的条件下，形成多肽的种类为：2A、B、C 三种氨基酸，在每种氨基酸只有一个的情况下，形成多肽的种类为：知 识 拓 展蛋白质的变性、盐析和水解1蛋白质的变性(1)定义蛋白质变性是指在某些物理和化学因素作用下其特定的空间构象发生改变，从而导致其性质改变和生理活性丧失。(2)原因蛋白质分子在重金属盐、强酸、强碱或高温等作用下，空间结构被破坏，使其生物活性丧失。(3)过程蛋白质变性过程中只是改变了蛋白质分子的空间结构，不发生肽键的断裂(要破坏肽键，必须有蛋白酶的作用)。(4)特点蛋白质变性后溶解度降低，并且蛋白质的变性不具有可逆性。2蛋白质
12、的盐析向某些蛋白质溶液中加入某些无机盐(如 NaCl)溶液后，可以降低蛋白质的溶解度，使蛋白质凝聚而从溶液中析出，这种作用叫做盐析，是物理变化，可复原。盐析是由溶解度的变化引起的，蛋白质的空间结构没有发生变化。3蛋白质的水解在蛋白酶作用下，肽键断裂，蛋白质分解为短肽和氨基酸。水解和脱水缩合的过程相反。|探究演练|4(2019长沙高一检测)蛋白质的合成过程为氨基酸多肽蛋白质，则过程分别形成的结构是()A肽键、氨基酸 B肽键、肽键C肽键、特定的空间结构D空间结构、氨基酸解析：选 C 过程分别形成的结构是肽键、特定的空间结构。5生长激素和胰岛素都是人体内对生命活动起着重要调节作用的激素，但是二者功能
13、不同，与此无关的是()A氨基酸的数目、种类和排列顺序B构成蛋白质的多肽链的数目C构成蛋白质的多肽链的空间结构D氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基解析：选 D 生长激素和胰岛素的化学本质均是蛋白质，二者都是人体内对生命活动起着重要调节作用的激素，但是二者功能不同，功能由结构决定，说明二者结构不同，蛋白质的结构与构成该蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序以及肽链的数目、盘曲折叠方式等均有密切关系，但无论是构成哪种蛋白质的氨基酸，均含有一个氨基和一个羧基。综上所述，A、B、C 均是与蛋白质功能有关的因素，而 D 项内容在不同氨基酸之间无差异。6(2019武汉高一检测)如图表示有关蛋白质分子的概念图，有
14、关分析不正确的是()A相对分子质量较大的蛋白质中可能有 20 种 AB蛋白质中的 N 元素主要存在于 B 中C蛋白质功能的多样性取决于 A 的多样性D多肽中 A 的数目一般大于 B 的数目解析：选 C 氨基酸的种类最多有 20 种，A 正确；肽键的化学简式是NHCO，所以蛋白质中的 N 元素主要存在于B 中，B 正确；蛋白质功能的多样性取决于蛋白质结构的多样性，而不是 A(氨基酸)的多样性，C 错误；多肽中 B(肽键)的数目A(氨基酸)的数目肽链数目，所以多肽中 A 的数目一般大于 B 的数目，D 正确。课 堂 小 结|网络构建|巩固基础|1 氨 基 酸 是 组 成 蛋 白 质 的 基 本 单
15、 位；通 式 为。2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。3蛋白质中含有 C、H、O、N 等元素。4氨基酸“中心碳原子”有四个邻居，其中三个固定不变，即NH2、COOH、H，还有一个是可变的R。5氨基、羧基和 R 基的正确书写格式：NH2、COOH、R(不要忘记前面要有短线“”)。6不是每种蛋白质都含有 20 种氨基酸，组成生物体蛋白质的氨基酸若含有 2 个或 2 个以上的氨基或羧基，则除连在中心碳原子上的 1 个外，其余均连在 R 基上。7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。8蛋白质的功能：
16、组成细胞和生物体、催化、运输、调节和免疫等。基础练、达标练课 堂 演 练A2、2、2 B1、3、2C4、3、3 D3、4、3解析：选 B 氨基酸是组成蛋白质的基本单位，每种氨基酸都至少含有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，因此，题中属于组成蛋白质的氨基酸。由于氨基酸和的 R 基中都有 1 个羧基，因此由三个氨基酸脱水缩合形成的三肽中含有 1 个氨基和 3个羧基，形成的肽键数目氨基酸数目肽链数312。2某环状多肽由 39 个氨基酸脱水缩合而成，其中含有 4个谷氨酸(R 基为CH2CH2COOH)，则该多肽()A至少含有 5 个游离羧基B有 38 个肽键C可能没有
17、游离的氨基D一定含有 20 种氨基酸解析：选 C 不考虑 R 基，环状多肽中不含有游离的羧基，由于该环状多肽中含有 4 个谷氨酸，由谷氨酸的 R 基组成可知，其 R 基中含有 1 个羧基，因此该环状多肽至少含有 4 个游离的羧基，A 错误；该环状多肽由 39 个氨基酸形成，其所含肽键数氨基酸数39 个，B 错误；由于谷氨酸的 R 基中不含氨基，所以该环状多肽可能没有游离的氨基，C 正确；组成蛋白质的氨基酸约有 20 种，该环状多肽由 39 个氨基酸形成，因此该环状多肽最多有 20 种氨基酸，不一定含有全部的 20 种氨基酸，D 错误。3人体内含有多种多样的蛋白质，每种蛋白质()A都含有 20
18、种氨基酸B都是在细胞内发挥作用C都具有一定的空间结构D都能催化生物化学反应解析：选 C 组成人体蛋白质的氨基酸约有 20 种，但并不是每种蛋白质都含有 20 种氨基酸，A 项错误；有的蛋白质可以在细胞外发挥作用，例如人体内的消化酶等，B 项错误；每种蛋白质都具有一定的空间结构，C 项正确；酶能催化生物化学反应，绝大多数酶是蛋白质，少数为 RNA，但是蛋白质不一定是酶，例如某些激素、抗体等，D 项错误。4(2019福建三明高一期中)下列关于蛋白质结构和功能的叙述中，错误的是()A一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担者B不同种类的蛋白质不仅氨基酸的数量和排列顺序不同，且各自具有独
19、特的空间结构C蛋白质之所以具有多种生理功能，是因为它具有多种多样的空间结构D开水煮熟鸡蛋清，既破坏了其中蛋白质的空间结构，又破坏了氨基酸之间的肽键解析：选 D 一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担者，A 正确；不同种类的蛋白质不仅氨基酸的数量和排列顺序不同，且各自具有独特的空间结构，B 正确；蛋白质之所以具有多种生理功能，是因为它具有多种多样的空间结构，C 正确；开水煮熟鸡蛋清，破坏了其中蛋白质的空间结构，但没有破坏氨基酸之间的肽键，D 错误。5(2019南昌高一检测)分析下列化合物，回答下面问题：(1)图中的结构的名称分别是_；图中表示 R基的序号是_。(2)该化合物由_个
20、氨基酸构成，该化合物的名称是_。(3)形成该化合物的化学反应叫做_，在这个过程中相对分子质量减少了_。(4)组 成 这 类 化 合 物 的 基 本 单 位 的 结 构 通 式 是_。解析：(1)由以上分析可知，题图中的结构分别是氨基、肽键、羧基；题图中的表示 R 基。(2)该化合物含有2 个肽键(CONH)、3 个 R 基(题图中的)，是由 3个氨基酸构成的三肽。(3)由氨基酸形成该化合物的化学反应叫做脱水缩合，此化合物含有 2 个肽键，说明由氨基酸经脱水缩合形成该化合物的过程中脱去的水分子数为 2 个，相对分子质量减少 21836。(4)组成这类化合物的基本单位是氨基酸，氨基酸的结构通式是。答案：(1)氨基、肽键、羧基 (2)3 三肽(3)脱水缩合 36(4)word部分：请做：课 下 提 能查缺失、补漏点点此进入该word板块