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1、第2节 生命活动的主要承担者蛋白质,知识点一 组成蛋白质的氨基酸 【自主预习】,20,人体细胞合成,2.结构: 观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_。有的氨基 酸含有_。 (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( _)和一个羧基( _)。,C、H、O、N,S,NH2,COOH,氨基或羧基的位置:每种氨基酸都有一个_和一 个_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 _基的不同。,氨基,羧基,R,(3)图中四种氨基酸的R基分别为: _ 。,(4)结合以上特
2、点写出氨基酸的结构通式: _。,【点拨】 组成蛋白质的氨基酸的结构 (1)“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。 (2)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“”)。,(3)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。,【典题通关】 1.下列哪项不是构成人体蛋白质的氨基酸( ) A. B.H2NCH2CH2COOH C. D.,【解析】选B。构成人体蛋白质的氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基,且连接在同一个
3、碳原子上,B项中的氨基和羧基没有连接在同一个碳原子上,因此不是构成人体蛋白质的氨基酸。,2.(2018石家庄高一检测)组成蛋白质的氨基酸的R基 世纪金榜导学号78404013( ) 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。,【补偿训练】 将蛋白质分子完全水解,检测所有氨基酸中的氨基和羧基,两者的
4、数量关系可能是 ( ) A.氨基等于羧基 B.氨基多于羧基 C.氨基少于羧基 D.很难预测,【解析】选D。组成蛋白质的氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基,氨基酸中的氨基数和羧基数的数量关系可能是氨基数与羧基数相等,也可能是氨基数多于羧基数或氨基数少于羧基数。,知识点二 蛋白质的结构和功能 【自主预习】 1.氨基酸的脱水缩合:,(1)此生理过程的名称是_。 (2)写出字母代表的结构或名称:a._,b._。,脱水缩合,肽键,二肽,(3)判断产物H2O中原子的来源。 (4)多肽中氨基或羧基的含量:至少_个。,羧基,氨基,羧基,一,2.蛋白质的结构层次: 元素:C、H、O、N等 氨基酸:蛋白质的基本组成
5、单位 脱水缩合 二肽:由_缩合而成的化合物 ,两个氨基酸分子,多肽(链):由_缩合而成的化合物,通 常呈_结构 蛋白质:具有一定的_,多个氨基酸分子,链状,空间结构,3.蛋白质多样性的原因:,(1)图中甲、乙、丙分别说明蛋白质具有多样性的原因 是氨基酸的_、_、_不同。 (2)图丁说明蛋白质具有多样性的原因是肽链的_、 _方式,及其形成的_不同。,数目,种类,排列顺序,盘曲,空间结构,折叠,4.蛋白质的功能(连线):,【核心突破】 1.蛋白质相关问题的计算方法: (1)肽链数、肽键数、脱水数和相对分子质量的计算: 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条链状多肽或m条链状多肽
6、:,(2)蛋白质中各原子数的计算: 碳原子数=氨基酸的分子数2+R基上的碳原子数=(肽键数+肽链数)2+R基上的碳原子数。 氢原子数=各氨基酸中氢原子的总数-脱去的水分子数2。,氧原子数=各氨基酸中氧原子的总数-脱去的水分子数=肽链数2+肽键数+R基上的氧原子数。 氮原子数=肽链数+肽键数+R基上的氮原子数=各氨基酸中氮原子的总数。,(3)蛋白质中游离氨基或羧基数目的计算。 至少含有的游离氨基或羧基数=肽链数。 游离氨基或羧基数目=肽链数+R基中含有的氨基或羧基数。,2.蛋白质结构多样性与功能多样性:,【易错提醒】 蛋白质计算的三点提醒 (1)计算多肽的相对分子质量时,相对分子质量的减少不只是
7、来自水,如肽链上出现一个二硫键(SS)时,要再减去2(即两个氢原子),若无特殊说明,不考虑二硫键。,(2)若为环状多肽,则可将相对分子质量计算公式na-18(n-m)中的肽链数(m)视为零,再进行相关计算。 (3)氨基酸数目氨基酸种类:蛋白质分子含有多少个氨基酸并不等于含有多少种氨基酸。确认氨基酸种类必须依据R基,凡R基相同时无论数目多少,均应视作“同一种”氨基酸。,【易漏教材知识】必修1 P23“与生活的联系” 在鸡蛋清中加入食盐会出现白色絮状物,高温加热后鸡蛋清会呈现白色固态状,导致蛋白质出现这两种情况的原理相同吗?说明理由。,提示:不同。在食盐作用下析出蛋白质,蛋白质本身的结构没有改变,
8、仍维持原有的生物活性;高温加热后蛋白质的空间结构发生了改变,丧失了原有的生物活性。,【典题通关】 【典例】(2018合肥高一检测)下面为牛胰岛素结构图,该物质中SS是由两个SH脱去两个H形成的,下列说法正确的是 世纪金榜导学号78404014( ),A.牛胰岛素为五十一肽,其中含有50个肽键 B.牛胰岛素中至少有2个NH2和2个COOH C.牛胰岛素水解产物含有20种不同的氨基酸 D.牛胰岛素形成时,减少的相对分子质量为882,【解题探究】 (1)抓准题眼:“SS”是由两个SH脱去两个H形 成的,因此,形成一个“SS”,蛋白质的相对分子 质量减少 _。 (2)扫清障碍: 牛胰岛素为五十一肽,即
9、含有_个氨基酸; 组成生物体蛋白质的氨基酸共_种。,2,51,20,【解析】选B。该牛胰岛素含51个氨基酸,其中含有肽键数为51-2=49个;牛胰岛素含两条肽链,至少含2个 NH2和2个COOH;牛胰岛素水解可得到51个氨基酸,最多有20种氨基酸,但并非一定是20种;牛胰岛素形成时,51个氨基酸脱水缩合的同时还减少了6个H,故减少的相对分子质量为4918+6=888。,【互动探究】 (1)若组成牛胰岛素的氨基酸的平均相对分子质量为50,则该牛胰岛素的相对分子质量是多少? 提示:该牛胰岛素为五十一肽,含有51个氨基酸,3个“SS”,脱去水分子51-2=49个,相对分子质量是5150-32-491
10、8 = 1 662。,(2)组成该物质的元素有_,其中N主要存 在于_中。,C、H、O、N、S,肽键,【方法规律】特殊情况下蛋白质相对分子质量的计算思路 (1)考虑脱去的H2O分子数,减少的相对分子质量为脱水数18。 (2)计算肽键外的其他“键”形成时而脱去的相对分子质量。,如图,2条肽链间又形成了一个“多余”的 “CONH”,则相对分子质量还要减少18。 图所示蛋白质合成时,涉及3个二硫键,减少的相对分子质量还要考虑减少的6个H,即23=6。,【过关训练】 1.(2018大同高一检测)现有氨基酸800个,其中氨基总数为810个,羧基总数为808个,则由这些氨基酸合成的含有2条肽链的蛋白质共有
11、肽键、氨基和羧基的数目依次分别为 世纪金榜导学号78404015( ) A.798、2和2 B.798、12和10 C.799、1和1 D.799、11和9,【解析】选B。氨基酸800个,其中氨基总数为810个,羧基总数为808个,则游离的氨基为810-800=10个,游离的羧基为808-800=8个。这些氨基酸合成的含有2条肽链的蛋白质共有肽键为800-2=798个,所以总的氨基数目为10+2=12个,总的羧基数目为8+2=10个。,2.(2018洛阳高一检测)谷氨酸的R基为-C3H5O2,1分子谷氨酸含有的C、H、O、N原子数依次是 ( ) A.5、9、4、1 B.4、8、5、1 C.5、
12、8、4、1 D.4、9、4、1,【解析】选A。在氨基酸分子中除R基外,分子中含有的原子为:2个C、4个H、2个O、1个N。由题干可知,谷氨酸分子的R基含有的原子为3个C、5个H、2个O,所以1分子谷氨酸中含有的各原子总数为:5个C、9个H、4个O、1个N。,【补偿训练】 1.某蛋白质由a条肽链、b个氨基酸组成。该蛋白质至少有氧原子的个数是 ( ) A.a+b B.a-b C.a-2b D.a+2b,【解析】选A。根据氨基酸的结构通式可知:每个氨基酸至少含一个羧基(-COOH),所以b个氨基酸至少含2b个氧原子;a条肽链、b个氨基酸组成的蛋白质,在脱水缩合过程中脱去水分子数=氨基酸数目-肽链数=
13、b-a,每分子水含1个氧原子,故蛋白质含氧原子个数=各氨基酸中氧原子总数-脱去水分子数=2b-(b-a)=b+a。,2.(2018衡水高一检测)经测定,某多肽分子式是 C21HxOyN4S2。已知该多肽是由下列氨基酸中的几种为原 料合成的,苯丙氨酸(C9H11O2N)、天冬氨酸(C4H7O4N)、 丙氨酸(C3H7O2N)、亮氨酸(C6H13O2N)、半胱氨酸 (C3H7O2NS)。下列有关该多肽链的叙述错误的是( ),A.该肽链是三肽化合物 B.水解后能产生3种氨基酸 C.氢原子数和氧原子数分别是32和5 D.该物质形成时相对分子质量减少了54,【解析】选A。分析题干信息可知,题干中给出的几种 氨基酸都只含有一个氮原子,因此分子式C21HxOyN4S2的 多肽是由4个氨基酸脱水缩合形成的四肽;该化合物中 含有2个硫原子,因此分子式是C21HxOyN4S2的多肽中含有 2个半胱氨酸(C3H7O2NS),由碳原子数可推知除了两个半 胱氨酸,还有两个氨基酸参与该多肽的形成,分别是苯 丙氨酸和亮氨酸。所以该四肽化合物水解产生的氨基,酸是3种,多肽中氢原子数和氧原子数分别是32和5;4个氨基酸脱水缩合形成了3分子水,相对分子质量减少了54。,
