1、 第二单元第一章 细胞中的蛋白质第一章 细胞中的蛋白质第一章 细胞中的蛋白质第一节 蛋白质的结构与功能学习导航1.说明氨基酸的结构特点，以及氨基酸形成蛋白质的过程。重、难点2概述蛋白质的结构和功能。重点新 知 初 探 思 维 启 动一、蛋白质的基本单位氨基酸1结构(1)写出结构通式：(2)结构特点(NH2、COOH与氨基酸的关系)数量关系：都至少含有一个_和一个_。氨基羧基位置关系：都有_连结在_上。2种类(1)分类依据：_。(2)种类：组成动植物蛋白质的氨基酸约_种。一个氨基和一个羧基同一个碳原子R基的不同20判一判(1)组成氨基酸的元素只有C、H、O、N。()(2)不同的氨基酸都只有一个氨
2、基和一个羧基.()(3)侧链基团上可能含有氨基或羧基。()二、蛋白质的结构及其多样性1蛋白质的结构层次脱水缩合链状空间结构2蛋白质种类多样性的原因形成的空间结构不同种类不同数目成百上千排列顺序千变万化肽链的盘曲、折叠方式不同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、蛋白质的功能蛋白质结构的多样性决定了蛋白质功能的多样性。功能举例催化胃蛋白酶等酶调节胰岛素等激素结构胶原蛋白、弹性蛋白和角质蛋白等运输血红蛋白、载体运动肌动蛋白、肌球蛋白免疫抗体信息传递激素与受体的识别等要 点 突 破 讲 练 互 动1结构通式要点一氨基酸的结构特点2.结构特点
3、(1)NH2和COOH的数目：每种氨基酸都至少含有一个NH2和一个COOH，R基中也可能存在NH2或COOH。(2)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。特别提醒(1)决定氨基酸种类和性质的是氨基酸的R基；(2)氨基酸的分子式可记为C2H4O2NR，此分子式在计算中方便实用。如图是四种构成蛋白质的氨基酸的结构简式，下列叙述错误的是()例例11A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只要含有氨基和羧基的化合物就
4、是构成蛋白质的氨基酸关键点【思路点拨】本题主要考查氨基酸的物质组成及结构特点，解答本题关键掌握：氨基酸的结构通式。决定氨基酸种类的结构R基。R基可能有哪些特殊基团。【解析】解答本题可进行以下分析：A项，根据氨基酸结构通式可知，氨基酸的组成元素为C、H、O、N等；B项，氨基酸的种类区别决定于R基的不同，如H、CH3、CH2OH、CH2COOH；C项，R基中可能含有任意基团，也可能包括氨基或羧基；D项，构成蛋白质的氨基酸至少都含有一个氨基和一个羧基，且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。【答案】D互动探究(1)上述四种氨基酸中共有的结构是什么？(2)甲、乙、丙、丁四种氨基酸中NH2和COO
5、H的连接有何共同特点？【提示】(1)(2)每个氨基酸中都有一个NH2和一个COOH连在同一个碳原子上。1过程图示(以二肽的形成为例)要点二氨基酸脱水缩合过程的分析2过程分析(以二肽的形成为例)(1)脱水缩合的部位：一个氨基酸的氨基中H和另一个氨基酸的羧基中OH；(2)脱水缩合的主要产物是二肽，其他产物是水；(3)连接二肽中两个氨基酸之间的化学键为肽键，表示为CONH；(4)一条肽链至少含有一个游离的NH2和一个游离的COOH，分别位于肽链的两端，R基中的NH2和COOH不参与脱水缩合过程。特别提醒(1)脱水缩合产生的H2O中H来自氨基和羧基，O来自羧基；(2)环状肽中可能不含有游离的NH2和游
6、离的COOH；(3)n个氨基酸经脱水缩合产生的链状多肽，称为n肽，形成过程中脱去(n1)个水分子.(2012黄冈高一检测)某致病细菌分泌的外毒素为无色、细针状结晶，对小鼠和人体有很强的毒性，可引起流涎、呕吐、便血、痉挛等，最终导致死亡。该外毒素为环状肽，结构式如图所示：例例22请据图分析回答：(1)该化合物中含有_个游离的氨基，_个游离的羧基。(2)组成该化合物的氨基酸有_种，其中重复出现的R基是_，请写出氨基酸的结构通式_。(3)该化合物含有_个肽键。(4)B框所示的R基所构成的氨基酸的相对分子质量是_。(5)该外毒素在环状肽形成过程中失去了_个水分子，相对分子质量减少了_。【解析】(1)题
7、图为环状肽，且R基中不含氨基和羧基，所以该化合物中游离的氨基和羧基数都为0；(2)(3)氨基酸的种类是由R基的种类决定的，图中共有7个肽键，含有7个氨基酸残基，其中R基只有5种，重复出现的R基是CH3；(4)结合氨基酸的结构通式，B框所示的R基所构成的氨基酸的相对分子质量就能计算出来；(5)在蛋白质形成过程中，每形成一个肽键就脱去1分子水，图中含有7个肽键，共脱去7个水分子，相对分子质量减少了718126。【答案】(1)00(2)5CH3(3)7(4)163(5)7126【探规寻律】(1)氨基酸形成蛋白质的相关数量计算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：形
8、成肽链数形成肽键数脱去水分子数氨基数目羧基数目多肽相对分子质量1n1n1至少1个至少1个na18(n1)mnmnm至少m个至少m个na18(nm)肽链中氨基、羧基与肽键数目的计算规律a在一条肽链主链的两端分别是COOH和NH2，侧链R基中的COOH和NH2不参与脱水缩合过程，所以多肽的氨基(或羧基)数目R基中的氨基(或羧基)数目肽链数。b对于由n个氨基酸构成的环状肽而言，产生的肽键数脱去水分子数n；所含的氨基(或羧基)只存在于R基中。(2)脱水缩合形成的多肽不能发挥生理功能，只有经过加工折叠才能形成具有一定生理功能的蛋白质。变式训练现在有1000个氨基酸，其中氨基有1020个，羧基有1050个
9、，则由此合成的4条多肽链中共有肽键、氨基、羧基的数目是()A999、1016、1046B996、1、1C996、24、54 D996、1016、1046解析：选C。解答本题的具体分析如下：(1)1个氨基酸一般都含有1个氨基和1个羧基,另外R基中也可能含有氨基或羧基。1000个氨基酸共有1020个氨基和1050个羧基，说明有1020100020个氨基和1050100050个羧基存在于R基中，且不参与脱水缩合.(2)氨基酸发生脱水缩合时，相邻氨基酸的氨基和羧基脱水缩合形成肽键，这样每1条肽链中，除R基外只有1个氨基和1个羧基，形成肽键数目是氨基酸数目减去1。综上分析，题干中1000个氨基酸合成4条肽链时，共有肽键：10004996个，共有氨基:20424个，共有羧基:50454个.
