1、第2节 生命活动的主要承担者蛋白质学习导航重点1.说明氨基酸的结构特点及其种类.重、难点2概述蛋白质的结构,蛋白质结构多样性的原因及蛋白质的功能.新知初探思维启动 一、蛋白质的基本单位氨基酸 1氨基酸的种类:组成蛋白质的氨基酸约有_种.2氨基酸的结构(1)结构通式:_ 20(2)结构特点 每种氨基酸分子中至少都有一个_和一个_.都有一个氨基和一个羧基连接在_上.各种氨基酸之间的区别在于_的不同.氨基羧基同一个碳原子R基判一判(1)组成蛋白质的基本单位是氨基酸.()(2)所有氨基酸都能合成生物蛋白质.()(3)组成生物蛋白质的氨基酸只含有一个氨基和一个羧基.()(4)氨基酸的R基上不能含有氨基和
2、羧基.()二、蛋白质的结构及多样性1蛋白质的结构层次羧基氨基两个氨基酸分子NHCO链状空间结构2蛋白质种类多样性的原因(1)_ 不同.(2)_ 成百上千.(3)_ 千变万化.(4)多肽链的盘曲、折叠方式及其形成的_千差万别.氨基酸的种类氨基酸的数目氨基酸的排列顺序空间结构想一想形成肽键时脱去的水分子中的H和O分别来源于哪个基团？【提示】NH2和COOH,COOH.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:承担者功能 举例 构成细胞和生物体 羽毛、肌肉、蛛丝、头发等含有_ 结构蛋白功能 举例 构成细胞和生物体 羽毛、肌肉、蛛丝、头发等含有_ _作用 绝大多数酶是
3、蛋白质 _作用 血红蛋白能运输氧气 _作用 胰岛素等蛋白质类激素 免疫功能 抗体可抵御抗原的侵害 结构蛋白催化运输信息传递连一连将下列蛋白质与其相应的功能用线连起来【提示】c a b e d 要点突破讲练互动 要点一 氨基酸的结构特点1结构通式要点突破 2对结构特点的理解(1)“氨基酸”字面含义:“氨基酸”代表了氨基酸分子结构中的主要部分氨基(碱性)和羧基(酸性).(2)氨基酸的元素组成:由氨基酸的结构通式得知,氨基酸的组成元素 都有C、H、O、N.另外大多数蛋白质还含少量S元素,有些蛋白质含有P、Fe、I等元素.(3)“至少”的含义:每个氨基酸都至少含有一个NH2和一个COOH,也可有多个,
4、多的应位于R基上,如谷氨酸:(R基上含有一个COOH)赖氨酸:(R基上含有一个NH2)(4)连接位点:构成蛋白质的氨基酸都有一个NH2和一个COOH连在同一个碳原子上.此特点为判断某化合物是否是构成蛋白质的氨基酸的依据.自然界中氨基酸种类约100多种,其中在生物体中的氨基酸约有20种.特别提醒 有关氨基、羧基、R基的常见书写错误(1)正确书写格式:NH2、COOH、R(千万别忘记原子团前要有短线“”).(2)避免两种错误书写格式:写为NH2、COOH、R;写为NH3、HCOOH等.氨基、羧基、R基不是分子,它们只是分子的一部分.NH2、COOH是分子的写法,但它们在自然界中是不存在的.只有NH
5、2、COOH才是基团.例1下列物质中,属于构成蛋白质的氨基酸的是()关键点【思路点拨】分析构成生物体蛋白质的氨基酸时,要抓住以下两个 【答案】A 【探规寻律】判断一个有机酸是否为组成生物体的氨基酸的方法(1)判断依据:该有机酸是否同时具备氨基酸的两个结构特点.(2)判断步骤:第一,看数量此有机酸含有几个氨基和几个羧基;第二,看位置此有机酸中是否有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上.跟踪训练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 C.R基中可以有氨基或羧基
6、 D.只要含有氨基和羧基的化合物就是构成蛋白质的氨基酸 解析:选D.要点二 氨基酸的脱水缩合1脱水缩合示意图(1)脱下的水中的氧来自COOH,水中的氢一个来自COOH,另一个来自NH2.(2)参与脱水缩合的分别是两个氨基酸中与各自的中心碳原子相连的氨基和羧基,不是R基上的氨基和羧基.(3)连接氨基酸的肽键结构式表示为:或CONH或NHCO(注意:书写时不能漏掉游离键“”).2多个氨基酸分子形成多条肽链时的数量关系(1)氨基酸、肽键数(失水数)和肽链数的关系:肽键数失水分子数氨基酸数肽链数(2)氨基、羧基总数的计算关系:氨基数所有R基中的氨基数肽链数 羧基数所有R基中的羧基数肽链数特别提醒 环状
7、多肽的失水分子数氨基酸数肽键数.3蛋白质结构中的数量关系 根据多肽(蛋白质)相对分子质量氨基酸相对分子质量之和失去水分子的相对分子量之和氨基酸平均分子量氨基酸数18失去水分子数,可归纳为:氨基酸平均相对分子质量 氨基酸数目 肽键数目 脱去水分子数目 1条肽链 a m m1 m1 n条肽链 a m mn mn 多肽相对分子质量 氨基数目 羧基数目 1条肽链 ma18(m1)至少1个 至少1个 n条肽链 ma18(mn)至少n个 至少n个(2012济南一中高一检测)如图a是某蛋白质的肽链结构示意图(其中数字为氨基酸序号)及部分肽链放大图(图b),请据图判断下列叙述中正确的是()例2A.该蛋白质中含
8、有1条肽链,124个肽键 B.图b中含有的R基是 C.从图b可推知该肽链至少含有2个游离的羧基 D.该蛋白质由124个氨基酸构成【解析】由图a可知,该化合物由124个氨基酸组成一条肽链,因此形成的肽键数为123.图b中的R基有.该化合物由一条肽链构成,且各有1个羧基,因此至少含有3个游离的羧基.【答案】D【探规寻律】(1)氨基酸脱水缩合形成的肽链,一端是游离的NH2;另一端是游离的COOH,即一条非环状肽链至少含有一个氨基和一个羧基.(2)一个蛋白质分子可能含有多条肽链,肽链之间通过一些化学键如氢键、二硫键(SS)相连.变式训练免疫球蛋白IgG的结构示意图如下,其中SS表示连接两条相邻肽链的二
9、硫键.若该IgG由m个氨基酸构成,则该IgG有肽键个数为()A.m B.(m1)C.(m2)D.(m4)解析:选D.从二硫键情况可以分析出该IgG共有4条多肽链,又知该免疫球蛋白由m个氨基酸构成,所以含有肽键数(m4)个.对蛋白质变性的机理不清楚鸡蛋煮熟后,蛋白质变性失活,这是由于高温破坏了蛋白质的()A.肽键B.肽链 C.空间结构D.氨基酸【正确答案】C 易错警示 例1【纠错总结】蛋白质分子的空间结构不是很稳定,在特定条件下,蛋白质结构可发生变化,导致蛋白质变性,使其生物活性丧失.(1)导致蛋白质变性的因素 重金属盐(汞盐、银盐);酸、碱、乙醇、尿素;高温;X射线、紫外线等.(2)蛋白质变性
10、过程中发生的变化 蛋白质变性过程中不发生肽键断裂,而主要发生空间结构的变化,使肽链由有序状态变为无序状态,溶解度降低易于形成沉淀.蛋白质变性具有不可逆性.(3)蛋白质变性的应用 加热或用乙醇处理可使细菌蛋白质变性而死亡,从而达到灭菌的目的.有关蛋白质的计算现有100个氨基酸,共含有116个羧基和106个氨基,这些氨基酸缩合成6条多肽链时共含有NH2个数是()A.6 B.12 C.22 D.100【常见错误】错选A项.例2【错因分析】错选A项的原因有两点:(1)受思维定势的影响,将“共含有”错误理解为“至少含有”,即分析为6条多肽链至少含有6个NH2;(2)没有充分挖掘题干中的信息.由“100个氨基酸,共含有116个羧基和106个氨基”可知,这100个氨基酸的R基中共含有16个羧基和6个氨基,在脱水缩合过程中,R基和处于每条多肽链两端的氨基和羧基不参加反应,故共含有12个NH2.【正确答案】B
