《生命活动的主要承担者——蛋白质》导学案

第2课时生命活动的主要承担者——蛋白质

1.说出蛋白质的组成元素及基本组成单位。

2.说明氨基酸的种类及结构特点。

3.简述氨基酸脱水缩合形成蛋白质的具体过程。

4.概述蛋白质的结构和功能。

一、相关概念

1.氨基酸:蛋白质的基本组成单位,约有①20种。

2.脱水缩合:一个氨基酸分子的氨基(②—NH2)与另一个氨基酸分子的羧基(③—COOH)相连接,同时失去一分子水。

3.肽键:肽链中连接两个氨基酸分子的化学键(④—NH—CO—)。

4.二肽:由⑤两个氨基酸分子缩合而成的化合物,只含有一个肽键。

5.多肽:由⑥三个或三个以上的氨基酸分子缩合而成的链状结构。

6.肽链:多肽通常呈⑦链状结构,叫肽链。

二、氨基酸分子通式

⑧。

三、氨基酸结构的特点

每种氨基酸分子⑨至少含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH),并且都有一个氨基和一个羧基连接在⑩同一个碳原子上。

四、蛋白质多样性的原因

组成蛋白质的氨基酸数目、种类、排列顺序不同,多肽链空间结构千变万化。

五、蛋白质的主要功能

构成细胞和生物体的重要物质,如肌动蛋白;催化作用,如酶;调节作用,如胰岛

素、生长激素;免疫作用,如抗体;运输作用,如红细胞中的血红蛋白。一切生命活动都离不开蛋白质,蛋白质是生命活动的主要承担者。

1.组成蛋白质的氨基酸有多少种?其结构有何特点?氨基酸种类不同的原因是什么?

2.什么是肽键?氨基酸是如何形成肽链的?

3.如何理解蛋白质分子结构的多样性?

知识点一:蛋白质的构成及其结构和功能的多样性

1.请细化从元素到蛋白质分子的各级构成(用字母、文字和箭头的形式表示)。

2.写出两个氨基酸之间脱水缩合形成二肽的反应式(用虚线框表示出肽键)。

3.什么叫多肽?多肽链是不是蛋白质?多肽链与蛋白质有怎样的关系?

4.蛋白质结构的多样性体现在哪些方面?举例说明蛋白质的功能。

5.什么是蛋白质的变性?

知识点二:与蛋白质结构相关的计算

1.一条m肽链的形成,需要多少个氨基酸?多肽形成过程中脱去的水分子数目、形成的肽键数、多肽的分子量以及多肽中至少含有的氨基(—NH2)和羧基(—COOH)的数目分别是多少?请列表说明。(假设氨基酸平均相对分子质量为a)

2.由m个氨基酸形成的具2条链的多肽中,至少含有的氨基数目及羧基数目分别是多少?

3.设有A、B、C三种氨基酸,试从以下两方面列表说明所能形成的二肽、三肽及一条多肽链的种类数:①每种氨基酸数目不限;②每种氨基酸只有一个。

例1 请据下图所示的化合物结构简式,回答问题:

(1)该化合物属于,由种氨基酸构成,形成这种化合物的不同氨基酸的R基编号

是。

(2)该化合物是由个氨基酸失去分子的水形成的,这种反应叫作。

(3)该化合物中有个肽键,编号是。

(4)人的胰岛素的化学本质是蛋白质,它在人体中起作用。

例2 由m个氨基酸构成的一个蛋白质分子,含n条肽链,其中z条是环状多肽,这个蛋白质分子完全水解共需水分子个数为( )。

A.m-n+z

B.m-n-z

C.m-z+n

D.m+z+n

1.下列形成蛋白质分子结构的层次,从小到大依次是( )。

①氨基酸②C、H、O、N等元素③氨基酸脱水缩合④一条或几条肽链盘曲在一起⑤多肽⑥蛋白质

A.②①③④⑥⑤

B.①②③④⑤⑥

C.②①⑥③④⑤

D.②①③⑤④⑥

2.下列化合物中,属于构成蛋白质的氨基酸的是( )。

A. B.

C.CH2—CH2—COOH

D.

3.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、8、4、1

D.4、9、4、1

4.若组成蛋白质的氨基酸的平均相对分子质量是130,那么一个由1条肽链共280个氨基酸所组成的蛋白质在形成过程中共产生的水分子数是( )。

A.279

B.280

C.5022

D.36270

5.下列为某一多肽化合物的分子结构式,请完成下列有关问题。

(1)上述结构中,代表氨基的结构式为,代表肽键的结构式为。

(2)上述化合物是由种氨基酸组成的。

(3)该化合物是由3个氨基酸失去2分子水形成的,失去的水分子中的氢原子来自一个氨基酸分子中的

和另一个氨基酸分子中的。该多肽化合物能与双缩脲试剂发生反应。此过程需要进行加热处理吗? 。

第2课时生命活动的主要承担者——蛋白质

知识体系梳理

①20②—NH2③—COOH ④—NH—CO—⑤两个⑥三个或三个以上⑦链状结构

⑧⑨至少⑩同一个碳原子数目种类排列顺序空间结构细胞

和生物体催化作用调节作用免疫作用运输作用承担者

基础学习交流

1.氨基酸共有20种。构成蛋白质的氨基酸至少都有一个—NH2和一个—COOH,且有一个—NH2和一个—COOH连在同一个碳原子上。此点为判断某化合物是否是构成蛋白质的氨基酸的依据。氨基酸种类因R基的不同而不同。

2.肽键是连接两个氨基酸分子的化学键,其结构式可写成—NH—CO—。

氨基酸缩合形成蛋白质的示意图如下:

3.(1)氨基酸的种类不同,构成的肽链不同

(2)氨基酸的数目不同,构成的肽链不同

(3)氨基酸的排列顺序不同,构成的肽链不同

(4)肽链空间结构不同,构成的蛋白质不同

重点难点探究

知识点一:蛋白质的构成及其结构和功能的多样性

1.C、H、O、N(P、S)→氨基酸→多肽→蛋白质。

2.

3.多肽是由三个或三个以上的氨基酸缩合而成的链状结构(多肽链)。多肽链不是蛋白质。在一个蛋白质分子中可以含有一条或多条肽链。多肽链进行盘曲折叠,从而具有一定的空间结构,才形成具有一定功能的蛋白质。

4.蛋白质结构的多样性体现在以下四个方面:组成蛋白质分子的氨基酸的种类不同、数目不同、排列顺序变化多端以及肽链的空间结构千差万别。蛋白质的种类不同,功能也不尽相同,功能有:构成细胞和生物体的重要物质——结构蛋白(如肌肉、头发),催化作用(如酶)、调节作用(如胰岛素)、运输作用(如血红蛋白)、免疫作用(如抗体)等。

5.蛋白质分子在酸、碱、重金属盐、高能射线或高温的作用下,其空间结构发生变化和破坏,使蛋白质的生物活性丧失,叫作蛋白质的变性。蛋白质的变性具有不可逆性。

知识点二:与蛋白质结构相关的计算

1.

肽链数

氨基

酸数目

肽键

数目

脱去水

分子数目

多肽相对

分子质量

至少含有

的氨基数目

至少含有

的羧基数目

1条m m-1m-1ma-18(m-1)1个1个

2.2个和2个。

3.

每种氨基酸数目不限每种氨基酸只有一个

二肽32=9种3×2=6种

三肽33=27种3×2×1=6种

n肽(n>4)3n种-

思维拓展应用

例1 (1)三肽 3 b、d、g (2)3 2 脱水缩合(3)2 c、e (4)调节

【解析】脱水缩合形成的肽键就是水解断裂的化学键。

例2 A

【解析】环状多肽水解所需要的水分子数与形成该环状多肽的氨基酸的分子数目一样。

基础智能检测

1.D

2.A

3.A

4.A

全新视角拓展

5.(1)—NH2—CO—NH—(2)2 (3)羧基(或—COOH) 氨基(或—NH2) 紫色不需要

【解析】(1)考查氨基酸的结构通式。(2)氨基酸的种类是由R基决定的,根据R基的结构可以数出有2种氨基酸。(3)氨基酸通过脱水缩合形成的水分子中的氢来自一个氨基酸中的—COOH和另一氨基酸中的—NH2;多肽分子中有肽键能与双缩脲试剂发生紫色反应,不需要加热。

思维导图构建

①C、H、O、N ②核糖体③脱水缩合④盘曲⑤蛋白质⑥肽键