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1、第2节 生命活动的主要承担者蛋白质,一、氨基酸及其种类(教材P20P21),(1)写出图中结构名称:a._;c._。 (2)通过比较图中两种氨基酸,写出氨基酸的结构通式: _.,氨基,羧基,(3)不同的氨基酸取决于_的不同,图中两种氨基酸 的R基分别是_(填字母)。 (4),R基,b、d,(5)氨基酸的种类及分类。 种类:组成生物体蛋白质的氨基酸约有_种。 分类,20,二、蛋白质的形成过程(教材P21P22) 1.蛋白质的结构层次: 氨基酸 二肽 三肽 多肽 _,蛋白质,2.蛋白质的形成过程:,(1)过程名称:_。 (2)写出序号代表的物质或结构。 产物:_。 产物:_。 结构:_。,脱水缩合
2、,H2O,二肽,肽键,三、蛋白质结构和功能的多样性(教材P22P23) 1.蛋白质结构多样性的原因: (1)氨基酸方面:组成蛋白质的氨基酸的_、 _成百上千及_千变万化。 (2)肽链方面:组成蛋白质的肽链的盘曲、折叠方式及 其形成的_不同。,种类不同,数目,排列顺序,空间结构,2.蛋白质的功能(连线):,主题1氨基酸及其种类 【问题探究】 1.氨基酸的结构特点: 下图为4种组成蛋白质的氨基酸的结构简式,观察比较它们的结构特点,回答问题:,(1)用方框分别标出以上四种氨基酸的氨基、羧基和R 基。 (2)一个氨基酸分子中是否都只含有一个NH2和一 个COOH? 提示:不是,如赖氨酸含有两个NH2,
3、天冬氨酸含有两 个COOH。,(3)组成蛋白质的氨基酸中“至少”都含有一个氨基 (-NH2)和一个羧基(-COOH)。 强调“至少”的原因是:_ _ _。,从氨基酸的结构式可以看出,都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,所,以每种氨基酸至少都含有一个氨基和一个羧基,(4)如果一个分子中既含有氨基也含有羧基,则此分子 一定是构成生物体蛋白质的氨基酸吗?尝试总结构成蛋 白质的氨基酸必须具备的条件有哪些。 提示:不一定。构成蛋白质的氨基酸必须具备两个条件: 至少含有一个氨基和一个羧基;都有一个氨基和一 个羧基连接在同一个碳原子上。,【拓展延伸】类比推理法理解氨基酸的结构 (1)类比:把氨基酸分
4、子比喻成人,两只手分别代表氨基和羧基,两条腿代表氢,头代表R基,躯干代表中心碳原子。,(2)图示:,(5)同为组成生物体蛋白质的氨基酸,酪氨酸几乎不溶 于水,而精氨酸易溶于水,这种差异的产生是由何种基 团决定的? 提示:R基。R基具有可变性,R基的可变性决定了氨基酸 的种类和不同种类氨基酸的结构与性质的差异性。,2.氨基酸的判断: 如图化合物是不是构成蛋白质的氨基酸?说明理由。,提示:不是。氨基和羧基不连在同一个碳原子上。,【探究训练】 1.某氨基酸分子含有2个氨基(NH2),其中一个氨基和羧基连在同一个碳原子上,则另一个氨基() A.连在氨基和羧基之间B.一定连在羧基上 C.在R基上D.与氨
5、基一端相连,【解析】选C。根据氨基酸的结构通式可知,氨基酸都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接在同一个碳原子上,所以另一个氨基在R基上。,2.组成蛋白质的氨基酸的R基() A.与一个氢原子和一个-C2H4O2N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。组成蛋白质的氨基酸的R基连接在有一个氨基和羧基相连的中心碳原子上;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;组成蛋白质的氨基酸的R基中可能含有氨基、羧基,也可能不含氨基或羧基。,【补偿训练】 1.关于氨基酸种类的叙述
6、,正确的是() A.自然界中氨基酸的种类约有20种 B.人体内必需氨基酸约有20种 C.构成生物体蛋白质的氨基酸约有20种 D.每种蛋白质的氨基酸约有20种,【解析】选C。自然界中氨基酸的种类多于20种,A错误;人体内必需氨基酸有8种(婴儿有9种),B错误;构成生物体蛋白质的氨基酸约有20种,C正确;每种蛋白质的氨基酸最多约有20种,有的蛋白质的氨基酸少于20种,D错误。,2.下列氨基酸中,不能组成生物体蛋白质的是(),【解题指南】本题考查氨基酸的结构特点,对组成蛋白质的氨基酸结构通式的正确认识是解题关键。,【解析】选D。组成蛋白质的氨基酸分子中至少有一个氨基和一个羧基,并且都有一个氨基和一个
7、羧基连接在同一个碳原子上。,【总结提升】 组成蛋白质的氨基酸的两个判断标准和一个决定关键 (1)两个判断标准。 一个数量标准:至少含有一个氨基(NH2)和一个羧基(COOH)。,一个位置标准:都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,且这个碳原子上还连接一个H和一个R基。,(2)一个决定关键:R基。 决定氨基酸的种类和理化性质。 决定氨基酸中所含氨基和羧基的数量:除了连接在同一碳原子上的氨基和羧基外,其余的氨基和羧基一定位于R基中。,决定氨基酸的组成元素:氨基酸结构通式中含有C、H、O、N四种元素,若含有其他元素,则一定位于R基中。,主题2蛋白质的形成过程 【问题探究】 结合“氨基酸脱水缩合
8、的过程”示意图,思考并探讨:,1.参与脱水缩合的结构及产物分析: (1)参与“脱水”的结构是_, R基中的氨基或羧基是否参与脱水缩合?_。 (2)产物H2O中的原子来源。 H:_; O:_。,相邻氨基酸的氨基和羧基,不参与,来源于氨基和羧基,来源于羧基,(3)该多肽中氨基和羧基的数量和位置。 至少含有氨基和羧基的数量:_。 这些氨基和羧基分布于肽链的位置:_ _。,各1个,分别分布于肽,链的两端,【拓展延伸】类比推理法理解氨基酸的脱水缩合 (1)类比:三个同学手牵手连在一起,牵在一起的手代表“肽键”。两端同学的没牵在一起的手分别代表肽链两端游离的氨基和羧基。,(2)图示:,2.脱水缩合过程中的
9、数量关系: (1)当参与上述过程的氨基酸数为2或3时,试结合表格探讨:,1,1,2,2,(2)当参与上述过程的氨基酸数为n,形成3条肽链时: 3条肽链中所含的肽键数=_。 该过程脱去的水分子数=_。,n-3,n-3,若氨基酸的平均相对分子质量为a,则该3条肽链的总 相对分子质量=_。 分析:形成3条肽链共脱掉的水分子数是n-3,即减少的 水分子的相对分子质量为18(n-3),所以该3条肽链的总 相对分子质量是na-18(n-3)。,na-18(n-3),【拓展延伸】脱水缩合过程中“变化的”与“不变的” (1)氨基和羧基的数目。 变化的:连接在同一个碳原子上的氨基和羧基。 不变的:R基中的不变。
10、,(2)原子数目。 变化的:O和H的原子数目。每个氨基酸的氧原子数为2+R基中的氧原子数,而每形成一分子水,便脱去2个H和1个O。,不变的:C、N及R基中的S不参与脱水缩合,数目前后无变化。 a.蛋白质中C的原子个数=氨基酸的个数2+R基中C的原子个数。 b.蛋白质中N的原子个数=氨基酸的个数+R基中N的原子个数。,3.蛋白质的空间结构: (1)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? 提示: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。,(2)多肽和蛋白质是一个概念吗?若不是,有什么不同? 提示:不是一个概念。首先蛋白质 有一定的空间结构和生物活性,而 肽链
11、不一定有;其次蛋白质是指特 定的多条或一条多肽以一定的空 间结构形成的有生物活性的有机物。,【探究训练】 1.(2019潍坊高一检测)蜂毒素是由26个氨基酸组成的一条多肽,则蜂毒素分子() A.至少含有一个游离的氨基和一个游离的羧基 B.水解后一定能得到20种氨基酸 C.能与双缩脲试剂产生蓝色反应 D.氮元素只能存在于氨基中,【解析】选A。一条多肽链至少含有一个游离的氨基和一个游离的羧基,A项正确;蜂毒素中可能只含有20种氨基酸中的部分氨基酸,B项错误;多肽与双缩脲试剂产生紫色反应,C项错误;氨基酸的R基中可能含有氮元素,D项错误。,2.现有如图所示结构的化合物,据图回答下列问题:,(1)上图
12、中的化合物的具体名称是_肽,该化合物由_种氨基酸组成。 (2)通过实验得知该化合物能与双缩脲试剂发生反应,溶液颜色变为_,这是由于化合物中含有_(写结构简式)。,(3)该化合物的组成单位相互结合的方式叫做_;脱去的水分子中,H来自_,该化合物水解时,需_个水分子参与。 (4)蛋白质在高温条件下变性失活,主要是由于高温破坏了它的_结构。,【解题指南】解答本题需明确以下两点: (1)肽键的结构简式可以表示为CONH,题图中肽键的个数与氨基酸的个数有关。 (2)熟记肽键数、氨基酸数与肽链数之间的数量关系:肽键数=氨基酸数-肽链数。,【解析】(1)由图分析可知该化合物含有四个肽键,则其由五个氨基酸脱水
13、缩合而成,是五肽,又根据这五个氨基酸的R基判断,它是由三种氨基酸组成的。 (2)通过实验得知该化合物能与双缩脲试剂发生反应,溶液颜色变为紫色,这是由于化合物中含有CO NH。,(3)该化合物的组成单位相互结合的方式叫做脱水缩合;脱去的水分子中,H来自氨基和羧基,因为含有4个肽键,所以该化合物水解时,需4个水分子参与。 (4)蛋白质在高温条件下变性失活,主要是由于高温破坏了它的空间结构。,答案:(1)五 三(2)紫色CONH (3)脱水缩合氨基和羧基4 (4)空间,【补偿训练】 1.蛋白质水解时,所需的水用于() A.形成-COOH和-SH B.形成-COOH和连接碳的-H C.形成-SH和-O
14、H D.形成-NH2和-COOH,【解析】选D。蛋白质水解时需断裂肽键,消耗的水分子中的-H用于形成-NH2,-OH用于形成-COOH。,2.如图为某二肽分子结构示意图,已形成肽键和可能形 成肽键的NH2分别位于() A.B.C.D.,【解析】选C。参与脱水缩合形成肽键的氨基是氨基酸中与羧基连接在同一个中心碳原子上的氨基,氨基酸的R基中的氨基或羧基不参与肽键的形成。分析该二肽分子结构示意图可知,中有参与形成肽键的氨基,为左侧氨基酸分子中与羧基同连在中心碳原子上的氨基,可能参与肽键形成,分别为形成此二肽的两个氨基酸的R基中的氨基,不参与肽键的形成。,3.如图为脑啡肽的结构简式,据图分析下列说法不
15、正确的是(),A.该脑啡肽由4种氨基酸脱水缩合而成,含有4个肽键 B.该脑啡肽中含1个游离的氨基和1个游离的羧基 C.高温、X射线、强酸等会引起蛋白质的空间结构遭到破坏而变性 D.形成该脑啡肽时,脱去的水中的氧来自羧基,氢来自氨基,【解析】选D。图中多肽具有4个肽键(-CO-NH-),是由5个氨基酸脱水缩合而成的,组成脑啡肽分子的5个氨基酸的R基共有4种,因此该脑啡肽由4种氨基酸脱水缩合而成,A正确;R基上不含有氨基和羧基,因此该脑啡肽中含1个游离的氨基和1个游离的羧基,B正确;高温、X射线、强酸等会破坏蛋白质的空间结构,从而引起蛋白质变性,C正确;脱去的水中的氧来自羧基,氢来自氨基和羧基,D错误。,【总结提升】 1.蛋白质的结构层次: C、H、O、N等元素氨基酸二肽三肽多肽 蛋白质,2.氨基酸脱水缩合的两个关键点: (1)脱水的结构:参与脱水缩合的分别是相邻氨基酸中与中心碳原子相连的氨基和羧
