版高中生物浙科版必修一学案132 蛋白质 精品.docx

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第2课时　蛋白质

知识内容

必考要求

加试要求

蛋白质的结构和功能

b

b

学习导航

（1）通过列举生活实例，了解蛋白质的功能。

（2）结合教材图1－7，归纳氨基酸的结构特点。

（3）结合教材图1－8，阐述氨基酸形成蛋白质的过程。

（4）从多个角度归纳蛋白质具有多样性的原因以及蛋白质的变性。

一、蛋白质的功能和氨基酸

1．蛋白质的主要功能

（1）生物体与细胞的组成成分：

如肌肉组织中的蛋白质。

（2）推动化学反应的作用：

如________。

（3）负责与疾病作斗争：

如________参与对病原体的清除。

（4）帮助物质出入细胞：

如细胞膜上的________。

2．基本单位——氨基酸

（1）种类：

约20种。

不同氨基酸的________不同。

（2）结构通式：

（3）结构特点：

一个中央碳原子上连接一个__________、一个________、一个H和一个________。

如图表示人体内几种化学元素和化合物的相互关系，其中a表示有机小分子物质，A表示有机大分子物质。

请据图分析回答：

1．图中的X代表什么元素？

A和a相比分子量上有什么特点？

2．A1、A2、A3、A4体现了A的功能的多样性，能否举例一一说明？

3．A功能的多样性取决于什么？

4．下面是几种a的分子结构，请分析：

（1）半胱氨酸的组成元素有哪些？

（2）赖氨酸和天冬氨酸的R基分别是什么？

（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?

（4）下图化合物是不是构成蛋白质的氨基酸？

为什么？

（5）已知甘氨酸的分子式可表示为C2H5NO2，而缬氨酸的R基为：

—CHCH3CH3，那么缬氨酸的分子式是怎样的？

知识整合　蛋白质的基本组成元素有C、H、O、N，有时候还含有S等元素。

氨基酸是构成蛋白质的基本单位。

蛋白质是一种高分子化合物，蛋白质功能多样性是由结构多样性决定的。

氨基酸中不一定都只含有一个—NH2和一个—COOH，有的在R基中也含有—NH2或—COOH；判断一种化合物是不是构成蛋白质的氨基酸就看是否有氨基和羧基连在同一个碳原子上。

1．蛋白质是细胞内最重要的生命物质之一，具有多样性和特异性，其结构与功能是相适应的。

下列蛋白质类物质与其功能对应不正确的是（　　）

A．胰岛素—调节B．抗体—免疫

C．淀粉酶—运输D．细胞膜上的载体—运输

2．下列哪项不是构成蛋白质的氨基酸（　　）

方法链接

　“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、蛋白质的形成过程

1．二肽的形成

（1）过程a的名称是________，其中产物水中的H原子来自R2所在氨基酸的________和R1所在氨基酸的______，氧原子来自R1所在氨基酸的________。

（2）结构b的名称是________，其结构式是________。

（3）化合物c的名称是________。

2．蛋白质的结构层次

C、H、O、N等元素→________→二肽→________

________。

下图是氨基酸形成蛋白质的过程图解，请分析：

1．若R基中含有氨基或羧基，在脱水缩合反应中，R基中的氨基或羧基是否参与了反应？

生成的肽链中氨基或羧基位于何处？

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？

3．分析氨基酸形成蛋白质过程中的相关计算规律

（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？

（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？

（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？

（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？

（5）若氨基酸的平均相对分子质量为120，则20个氨基酸形成1条肽链时，所形成肽链的相对分子质量是多少？

知识整合　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质量为a，则该蛋白质：

肽键数

m－n

脱去的水分子数

m－n

相对分子质量

am－18（m－n）

氨基数

≥n

羧基数

≥n

N原子数

≥m

O原子数

≥m＋n

（2）环肽的脱水数目和氨基酸数目相等。

（3）二硫键“—S—S—”是由两个“—SH”脱下2个H形成的，计算分子质量时需要考虑。

3．如图甲为某蛋白质的肽链结构示意图（其中数字为氨基酸序号），图乙为部分肽链放大图，请据图判断下列叙述中正确的是（　　）

A．该蛋白质中含有1条肽链，124个肽键

B．甲经过变性会形成124个氨基酸

C．从图乙可推知该肽链至少含有2个游离的羧基

D．图乙中含有的R基是②④⑥⑧

4.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“—S—S—”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CO—NH

D．形成该蛋白质分子时相对分子质量减少了686

5．根据下图所示化合物的结构分析回答：

（1）该化合物中，①表示________，⑦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________。

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（—CO—NH—）→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。

三、蛋白质的热变性与多样性

1．蛋白质的热变性

（1）影响因素：

______________和化学因素等。

（2）蛋白质的热变性

蛋白质

↓高温

变性：

蛋白质分子的____________发生不可逆的改变

↓

失去生物学活性

2．蛋白质结构多样性与功能复杂性的关系

（1）蛋白质结构多样性的原因：

蛋白质含有的氨基酸________和________都不同；氨基酸的__________多种多样；蛋白质具有各自特有的______________。

（2）蛋白质结构的多样性决定了其__________的多样性，二者是高度统一的。

1．血红蛋白是由4条多肽链组成的蛋白质。

下图展示了血红蛋白的水解和变性过程，二者有何区别？

2．假若有A、B、C三种氨基酸，由这三种氨基酸组成多肽的情况可分为如下两种情况，请分析：

（1）每种氨基酸足够的情况下，可形成二肽的种类为几种？

可形成三肽的种类为几种？

（2）每种氨基酸只有一个的情况下，可形成二肽的种类为几种？

可形成三肽的种类为几种？

6．胰岛素是胰岛素原通过蛋白酶的水解作用而生成的，那么胰岛素原水解所需的水中的氢用于（　　）

A．形成—COOH和—SH

B．形成—COOH和连接碳的—H

C．形成—SH和—OH

D．形成—NH2和—COOH

7．生物体内的蛋白质千差万别，其原因不可能是（　　）

A．组成肽键的化学元素不同

B．组成蛋白质的氨基酸种类和数目不同

C．氨基酸排列顺序不同

D．蛋白质的空间结构不同

1．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（　　）

①氨基酸　②C、H、O、N等元素　③氨基酸分子相互结合　④多肽　⑤形成一定的空间结构

A．①②③④⑤B．②①④③⑤

C．②①③④⑤D．②①③⑤④

2．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。

下列有关叙述正确的是（　　）

A．H3Z的基本组成元素是C、H、O

B．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

3．下列哪项不是蛋白质在人体内的生理功能（　　）

A．生物体和细胞的“建筑”材料

B．酶的主要成分

C．组织修复的原料

D．能量的主要来源

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述，正确的是（　　）

A．产物中含有4个肽键（—NH—CO—）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90

C．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

5.如图所示的几种符号代表不同种类的氨基酸，请据图完成有关问题：

（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______________。

（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？

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

答案精析

一、基础梳理

1．

（2）消化酶　（3）抗体　（4）载体

2．

（1）R基团　（3）氨基　羧基　R基团

问题探究

1．X代表N元素，小分子a是氨基酸，A是蛋白质，蛋白质的分子量很大，是高分子化合物。

2．A1—酶、A2—抗体、A3—血红蛋白、A4—胰岛素。

3．蛋白质的每种特定功能都与其特定结构有关，功能的多样性取决于结构的多样性。

4．

（1）C、H、O、N、S。

（2）赖氨酸的R基：

—（CH2）4—NH2；天冬氨酸的R基：

—CH2—COOH。

（3）不是。

赖氨酸含有两个氨基，天冬氨酸含有两个羧基。

（4）不是。

氨基和羧基没有连在同一个碳原子上。

（5）C5H11NO2。

拓展应用

1．C　[生物体内蛋白质功能很多。

例如，起调节作用的激素，如胰岛素；起免疫作用的抗体；起催化作用的酶，如淀粉酶；起运输作用的血红蛋白、载体蛋白等。

]

2．B　[每种氨基酸分子都至少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基团不同。

在解答这类题目时，就要从这点出发，去分析每个选项的结构式，看它是否符合这一特点。

]

二、基础梳理

1．

（1）脱水缩合　氨基　羧基　羧基　

（2）肽键　─CO─NH─　（3）二肽

2．氨基酸　多肽　蛋白质

问题探究

1．R基中的氨基或羧基未参与反应，生成的肽链中氨基或羧基位于肽链的一端和R基中。

2．一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．

（1）会脱去3分子水，形成3个肽键，该多肽称为四肽。

（2）会脱去（m－1）个水分子，形成（m－1）个肽键，至少含有1个氨基和1个羧基。

（3）脱去（m－n）个水分子，形成（m－n）个肽键，至少含有n个氨基和n个羧基。

（4）脱去水分子m个，形成m个肽键。

（5）120×20－18×（20－1）＝2058。

拓展应用

3．D

4．C　[图中“—”代表肽键，表示为—CO—NH—；而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，相对分子质量减少了38×18＋2＝686；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）。

]

5．

（1）氨基　羧基　

（2）4　3　脱水缩合　（3）R基　②④⑧⑨

（4）四肽　3　③⑤⑥　（5）2　2　（6）肽键

三、基础梳理

1．

（1）物理因素　

（2）空间结构

2．

（1）种类　数目　排列顺序　空间结构　

（2）功能

问题探究

1．水解是蛋白质或者多肽中肽键断裂，分解为氨基酸的过程，和脱水缩合的过程相反。

变性是蛋白质空间结构被破坏的过程，此过程肽键不断裂。

2．

（1）9；27。

（2）6；6。

拓展应用

6．D　[氨基酸脱水缩合形成多肽过程中，氨基脱氢，而羧基则脱去羟基，故水解过程中，一个水分子中的一个氢用于形成氨基，另一个氢和氧一起以羟基的形式用于形成羧基。

]

7．A　[蛋白质的种类取决于氨基酸的种类、数目、排列顺序以及肽链的盘曲折叠方式及其形成的空间结构。

组成肽键的化学元素都是C、H、O、N。

]

课堂小结　C、H、O、N　必需　非必需　水分子　肽链　一个　一个　水分子　种类　数目　排列顺序　结构蛋白　催化　运输

当堂检测

1．C　[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。

]

2．D　[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（2－1）＋3×（4－1）＋5×（6－1）＝35，D正确。

]

3．D

4．D　[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．

（1）R基　

（2）脱水缩合　6　6　108　（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