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1、第2课时蛋白质的结构和功能学习导航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。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1组成元素：C、H、O、N，大多数蛋白质还含有S。2基本组成单位：氨基酸
2、，生物体内约有20种。(1)通式(2)共性：都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上。(3)种类：由R基决定。下图是几种氨基酸的结构图，请分析回答下列问题：半胱氨酸赖氨酸天冬氨酸1半胱氨酸的组成元素有哪些？答案C、H、O、N、S。2赖氨酸和天冬氨酸的R基分别是什么？答案赖氨酸的R基：(CH2)4NH2；天冬氨酸的R基：CH2COOH。3结合上图分析：一个氨基酸中是否都只含有一个NH2和一个COOH?答案不是。赖氨酸含有两个NH2，天冬氨酸含有两个COOH。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。1下列有关氨基酸的描述，正确的是()A氨基酸是构成蛋
3、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D每个氨基酸分子都只含有C、H、O、N四种元素答案B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S等。2下列哪项不是构成蛋白质的氨基酸()ABCD答案B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。方法点拨“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
4、分子通过脱水缩合形成肽键相连而成。1过程氨基酸脱水缩合二肽：由2个氨基酸分子脱水缩合而成的化合物多肽：由多个氨基酸分子脱水缩合而成的化合物，通常呈链状盘曲、折叠蛋白质：具有复杂的空间结构2脱水缩合(1)概念：一个氨基酸分子的羧基和另一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。(2)形成的化学键：肽键，表示为CONH。3蛋白质的结构多样性的原因由于组成肽链的氨基酸在种类、数目、排列顺序上的不同，以及构成蛋白质的肽链在数目和空间结构上的不同，所以蛋白质具有多样性。4蛋白质功能的多样性(连线)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：1若R基中含有氨基或羧基，在
5、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？答案R基中的氨基或羧基未参与反应，生成的肽链中的氨基或羧基位于肽链的一端和R基中。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。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(
6、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？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。(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？答案脱去水分子m个，形成m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1202018(201)2058。4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
7、和免疫力下降。3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CONHD形成该蛋白质分子时相对分子质量减少了686答案C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
8、正确；图中“”代表肽键，可表示为CONH，C错误。方法技巧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：肽键数mn脱去的水分子数mn平均相对分子量ma18(mn)氨基数n羧基数nN原子数mO原子数mn(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。4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_，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_。(4)该化合物称
9、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(1)氨基羧基(2)43脱水缩合(3)R基(4)四肽3(5)22(6)肽键方法点拨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。1下列叙述，正确的打“”，错误的打“”。(1)氨基酸分子的氨基和羧基都连在同一个碳原子上()(2)酪氨酸和精氨酸理化性质不同的原因是R基不同()(3)人体内含有多种多样的
10、蛋白质，每种蛋白质都具有一定的空间结构()(4)39个氨基酸脱去38个水分子形成三十九肽()(5)如果有足量的三种氨基酸甲、乙、丙，则它们能形成三肽的种类最多有6种()(6)蛋白质的合成过程中产生水，水解过程需要水()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)2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ABCD答案C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。3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
11、的是()AH3Z的基本组成元素是C、H、OB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，则这些短肽肽键总数是35答案D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。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
12、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90C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D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。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，此过程可形成_个肽键，脱去_个水分子，相对分子质量减少了_
13、。(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(1)R基(2)脱水缩合66108(3)氨基酸的排列顺序(4)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。基础过关1.下列关于生物体内的氨基酸的叙述正确的是()A如图所示分子是构成生物体的氨基酸B不同氨基酸的R基一定不同C只有必需氨基酸是生物体所必需的D氨基酸是生命活动的主要承担者答案B解析分析图形可知，图示分子不是构成生物体的氨基酸，A错误；必需氨基酸和非必需氨基酸都是生物体生命活动所必需的，但只有必需氨基酸是生物体内无法合成的，只能从食物中获取，C错误；氨基酸是组成蛋白质的结构单位，蛋白质才是生命活动
