生物一轮复习必修1第2章第2节生命活动的主要承担者蛋白质
人教版生物必修一同步名师导学讲义:第二章 组成细胞的分子第2节 生命活动的主要承担者——蛋白质含答案
第2节 生命活动的主要承担者——蛋白质学习目标1.说出组成蛋白质的氨基酸的种类及特点。
(重点) 2.描述氨基酸形成蛋白质的过程。
(重、难点) 3.举例说明蛋白质结构及功能的多样性。
(重、难点) 核心概念氨基酸 肽键 多肽 脱水缩合 空间结构一、氨基酸的种类及结构1.种类(约__20____种)⎩⎪⎨⎪⎧必需氨基酸⎩⎪⎨⎪⎧ 来源:外界环境获取种数:8种(婴儿9种)非必需氨基酸⎩⎪⎨⎪⎧来源:__人体细胞合成____或外界获取种数:12种2.氨基酸的结构:(1)写出图中结构名称:a .__氨基____;b 、d :__R 基____;c :__羧基____。
(2)比较图中两种氨基酸,写出氨基酸分子的结构通式:______。
(3)氨基酸的结构特点:①数量关系:至少都含有__一个氨基(—NH 2)____和__一个羧基(—COOH)____。
②位置关系:都有__一个氨基和一个羧基____连接在__同一个碳原子____上。
③各种氨基酸之间的区别在于__R 基____的不同。
二、蛋白质的结构及其多样性 1.氨基酸的脱水缩合:(1)此生理过程的名称是__脱水缩合____。
(2)写出字母代表的结构或名称:a.__肽键____,b.__二肽____。
(3)判断产物H 2O 中原子的来源:⎩⎪⎨⎪⎧H :来自R 1所在氨基酸的 羧基 和R 2所在氨基酸的 氨基 O :来自R 1所在氨基酸的 羧基2.蛋白质的结构层次――→C 、H 、O 和N等元素氨基酸――→ 脱水缩合__多肽____――→盘曲、折叠蛋白质3.结构多样性:(1)氨基酸方面:氨基酸的__种类____、__数目____、__排列顺序____不同。
(2)肽链方面:肽链的盘曲、折叠方式及其形成的__空间结构____千差万别。
三、蛋白质的功能(1)一切生命活动离不开蛋白质,蛋白质是生命活动的主要承担者。
(2)蛋白质功能举例1.胶原蛋白是动物结缔组织中的主要成分,因其含有多种必需氨基酸,具有较高的滋补保健功能而受到广大消费者的青睐。
必修1第二章第2节生命活动的主要承担者——蛋白质(康小芳)
我国自行研制人工合成牛胰岛素
从1958年开始,中国科学院上海生物化学 研究所、中国科学院上海有机化学研究所和北 京大学生物系三个单位联合,以钮经义为首, 由龚岳亭、邹承鲁、杜雨花、季爱雪、邢其毅、 汪猷、徐杰诚等人共同组成一个协作组,在前 人对胰岛素结构和肽链合成方法研究的基础上, 开始探索用化学方法合成胰岛素。经过周密研 究,他们确立了合成牛胰岛素的程序。
A. 3、3、2 C. 1、3、2
B. 4、3、3 D. 3、4、2
2. 某种蛋白质由两条多肽链构成,共有肽键500 个,缩合成两条肽链的氨基酸分子数和生成的水分 子数分别为( C ) A. 498、498 B. 500、500 C. 502、500 D. 501、500 3. 下列关于蛋白质的叙述不正确的是( B ) A. 促使淀粉水解为麦芽糖的酶是蛋白质; B. 蛋白质是许多核苷酸分子相互连接而成的; C. 有的蛋白质是构成细胞和生物体的重要物质; D. 有的蛋白质是调节细胞和生物体新陈代谢的重 要物质。
蛋白质分子结构示意图
某种胰岛素空间 结构示意图
人体组织蛋白酶
球状蛋白和纤维状蛋白
三、蛋白质的功能
构成生物体:如结构蛋白 催化作用:如酶 运输作用:如载体蛋白 调节作用:如胰岛素生长素 免疫作用:如免疫球蛋白、抗体
结构蛋白:许多蛋白质是构成细胞和生物体 结构的重要物质。 如羽毛、肌肉、头发、蛛丝等的成分主要是 蛋白质。
新课导入
生活中,很多食品的包装上都会标有成 分说明,仔细观察,会发现蛋白质、氨基酸是 许多食品的重要成分。
液态奶生产过程中为保证蛋白质指 标合格而使用的“蛋白质检测仪”
富含蛋白质的食物 牛奶 鸡肉 豆 浆
牛 肉
食物中的蛋白质是怎样被人体吸收的?
高中生物必修1第2章第2节生命活动的主要承担者蛋白质教案 精品
必修1第2章第2节生命活动的主要承担者—蛋白质教学设计
一、教学目标
1.知识目标
a. 说明氨基酸的结构特点,氨基酸形成蛋白质过程。
b. 概述蛋白质的结构和功能。
2.能力目标
a.能够运用比较方法判断组成蛋白质的氨基酸
b.进行氨基酸脱水缩合相关计算
3.情感目标
a.认同蛋白质是生命活动的主要承担者。
b.关注蛋白质研究的最新进展。
二、教学重点
氨基酸的结构特点,氨基酸形成蛋白质过程。
三、教学难点
a.氨基酸形成蛋白质过程。
b.蛋白质结构多样性原因。
四教学流程
B
D
2.氨基酸的结合方式
①过程a名称:脱水缩合。
②物质b名称:二肽。
③结构c名称:肽键,其结构简式为:—NH—CO—(或—CO—。
高中生物必修一第二章第2节《生命活动的主要承担者——蛋白质》教案
学校:临清实验高中学科:生物编写人:张向阳审稿人:尚莉第二章第2节生命活动的主要承担者──蛋白质一、教材分析本节内容为普通高中课程标准实验教科书人教版高中生物必修一模块第二章的第二节内容,是本章的重点内容。
在课程标准的具体内容标准中,与本节内容相对应的条目是“概述蛋白质的结构和功能”。
本节重点为:①氨基酸结构特点以及氨基酸形成蛋白质的过程,②蛋白质的结构和功能;难点为:氨基酸形成蛋白质的过程以及蛋白质结构多样性的原因。
要达成这一目标,教学中应该以结构与功能相适应的生物学观点为主线,联系初中知识引导学生说出有关蛋白质消化与吸收、重要功能等知识,首先学习蛋白质的基本组成单位──氨基酸的结构特点,以及由氨基酸形成蛋白质的过程,然后,组织学生进行探究活动,认识蛋白质结构多样性的原因,再结合教材中蛋白质主要功能示例,进行这一部分的学习。
最后,阐明结构与功能的适应的观点,让学生认可──蛋白质是生命活动的主要承担者。
二、教学目标1.知识目标:(1)写出氨基酸的结构通式,说明氨基酸的结构特点以及氨基酸形成蛋白质的过程。
(2)概述蛋白质的结构和功能。
2.能力目标:(1) 认同蛋白质是生命活动的主要承担者。
3.情感、态度和价值观目标:(1)关注蛋白质研究的新进展。
三、教学重点难点重点:①氨基酸结构特点以及氨基酸形成蛋白质的过程,②蛋白质的结构和功能;难点:酸形成蛋白质的过程以及蛋白质结构多样性的原因。
四、学情分析我校高一年级属于平行分班,各班平均分配生源,没有重点班、实验班,所以各班中学生个体差异较大。
学生虽然有一些蛋白质的初步知识,但是,由于缺乏应有的有机化学知识(如化学键、结构式等),以及数学的排列和组合的有关知识。
这些都为本节课的深入学习带来了很多困难。
教学中,我借助球棍模型来增加学生的空间感,认识氨基酸是一种空间结构;通过安排学生活动来弥补知识不足带来的困难。
从学生日常生活所吃的食物中的营养成分入手,很容易引起学生的共鸣,激发学生学习的热情,点燃思维的火花,起到超乎想象的效果。
2020-2021学年高一生物人教版必修1:第2章 第2节 生命活动的主要承担者——蛋白质
要承担者。
式。
自主 预习 探新 知
一、氨基酸及其种类 1.种类:组成蛋白质的氨基酸大约有 20 种
2.结构
(1)写出图中结构名称 a.氨基;b、d. R基;c.羧基。
(2)比较图中两种氨基酸,写出氨基酸分子的结构通式:
。 (3)氨基酸的结构特点 ①数量关系:至少都含有 一个氨基和 一个羧基。 ②位置关系:都有 一个氨基和一个羧基 连接在同一碳原子上。 ③各种氨基酸之间的区别在于 R基 的不同。
,那么 10 个
氨基酸(同学)形成一条肽链时,脱掉几个水分子?形成几个肽键?
提示:肽键数=失去的水分子数=10-1=9。 (2)若 n 个氨基酸形成 m 条肽链呢?
提示:肽键数=失去水分子数=n-m。
(3)试总结形成肽键数与氨基酸数和肽链条数的关系。
提示:肽键数=失去水分子数=氨基酸数-肽链条数。
4.(1)一条肽链中至少含有多少个游离的—NH2 和—COOH?若 m 条肽链呢?为什么是至少?
质。
()
6.高温会使蛋白质的肽键断裂。
()
7.蛋白质的空间结构破坏后,功能不变。
()
提示:1.× 必需氨基酸是指人体不能合成,必须从外界环境 中直接吸收的氨基酸。
2.√ 3.× 每种氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基。 4.× 书写格式应为—NH2,—COOH,—R。
5.× 空间结构不同,蛋白质的结构不同。 6.× 高温破坏蛋白质的空间结构,不破坏肽键。 7.× 蛋白质的空间结构破坏后,功能丧失。
1.关于人体氨基酸的叙述,正确的是( ) A.人体内所有蛋白质都由20种氨基酸构成 B.只要含有氨基和羧基的分子就是组成人体蛋白质的氨基酸 C.不同氨基酸的R基一定不同 D.非必需氨基酸不能在人体中合成
高中生物人教版必修1配套习题:第2章 第2节 生命活动的主要承担者——蛋白质+Word版含解析
第2节生命活动的主要承担者——蛋白质课时过关·能力提升基础巩固1下列物质中属于组成生物体中蛋白质的氨基酸的是()A.B.C.D.[解析]:参与生物体内蛋白质组成的氨基酸的特点:至少都含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH),并且都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上。
[答案]:B2不少蛋白质含有S元素,其位于()A.氨基B.羧基C.肽键D.R基[解析]:氨基含有的元素是N和H,羧基含有的元素是C、H和O,肽键含有的元素是C、H、O 和N。
S元素只可能存在于R基中。
[答案]:D3某蛋白质由3条肽链、n个氨基酸组成,下列关于该蛋白质的说法,正确的是()A.形成该蛋白质时产生了n个水分子B.该蛋白质中至少含有n个肽键C.该蛋白质中至少含有3个游离的羧基D.合成该蛋白质至少需要20种氨基酸[解析]:形成该蛋白质时,产生的水分子数为n-3。
该蛋白质含有(n-3)个肽键。
至少含有的游离的羧基数=肽链条数=3。
[答案]:C4下列多肽片段充分水解后,产生的氨基酸有()A.2种B.3种C.4种D.5种[解析]:据题图中氨基酸残基的R基判断,第1个和第3个氨基酸属于同种,R基是—CH3;第2个和第5个氨基酸属于同种,R基是—H;第4个与其他均不同,R基是—CH2—COOH。
因此该多肽片段充分水解后应产生3种氨基酸。
[答案]:B5右图为免疫球蛋白IgG的结构示意图,其中—S—S—表示连接两条相邻肽链的二硫键。
若该IgG由m个氨基酸构成,则该IgG含有的肽键数是()A.mB.m+1C.m-2D.m-4[解析]:由题中图示信息可知,该IgG由4条肽链组成,共含m个氨基酸,所以该IgG含有的肽键数为m-4。
[答案]:D6图1为某蛋白质结构示意图,图中连接肽链的“—”表示二硫键(—SH+—SH→—S—S—+2H),图2 为由该蛋白质切下的某一片段,试判断下列有关叙述错误的是()图1图2A.图1所示蛋白质含有2条肽链B.图2中氨基酸种类的不同取决于②④⑥C.合成图2所示片段需脱去2分子水D.该蛋白质在形成过程中,相对分子质量减少了3 240[解析]:由图1可看出,该蛋白质由2条多肽链组成,共含182个氨基酸,且有4个二硫键。
人教新课标高中生物必修1第2章第2节 生命活动的主要承担者----蛋白质-6页精选文档
第4课时第2节生命活动的主要承担者----蛋白质【考点解读】1.说明氨基酸的结构特点,以及氨基酸形成蛋白质的过程。
2.概述蛋白质的结构和功能。
3.认同蛋白质是生命活动的主要承担者。
4.关注蛋白质研究的新进展。
5.学习重点是氨基酸的结构特点,以及氨基酸形成蛋白质的过程和蛋白质的结构和功能。
6.学习难点是氨基酸形成蛋白质的过程和蛋白质结构多样性的原因。
【自主探究】2、例题精析:〖例1〗下列为某一多肽化合物的分子结构式,请回答有关问题:(1)上述结构中,代表氨基的结构式为_________;代表羧基的结构式为_________;代表肽键的结构式为____________;其中________________、_____________为R基。
(2)上述化合物是由__________种氨基酸组成。
(3)该化合物是由______个氨基酸失去_______分子水形成的,该化合物称为________,这样的反应叫做___________。
水分子中的氧来自于__________,氢来自于___________。
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基结构可以数出有2种氨基酸。
(3)要知道构成该化合物的氨基酸的数目,应首先找到肽键(—CO—NH—)的位置,从图中可以看出有3个氨基酸通过2个肽键连接,肽的命名和构成该化合物的氨基酸的数目相同,因此该化合物称为三肽。
脱水缩合时前一个氨基酸的—COOH提供羟基(—OH),后一个氨基酸的—NH2提供氢(—H),“—OH”和“—H”结合生成水。
答案:(1)—NH2—COOH —CO—NH——CH3—CH2OH(2)两(3)三两三肽脱水缩合—COOH —NH2和—COOH〖例2〗某一条多肽链中共有肽键151个,则此分子中—NH2和—COOH的数目至少有()A.152;152 B.151;151 C. 1;1 D.2;2解析:每两个相邻的氨基酸之间会形成一个肽键。
人教版高中生物必修一第二章第2节《生命活动的主要承担者——蛋白质》优秀
氨基
,③表示 肽键
, ⑦表示 羧基
个氨基酸分子失去 三 个水分子而形成,这种反应
(3)该化合物含有 三 个肽键,该图所示化合物的名称是: 四肽(多肽) 。
(4)该图中所示的氨基酸种类不同,是由 R基
决定的。
N原子数依次为( A)
A 5、9、4、1
B 4、8、5、1
C 5、8、4、1
D 4、9、4、1
4.根据下面图解,回答问题:
②
④
①H
CH3
H
⑥H ⑦
NH2 —C —C—N—C——C—N—C——C—N—C COOH
H O H H O H CH2 O H CH2
③
⑤ CO
COOH
NH2
⑧
⑨
(1)该图中, ①表示
和肾脏疾病的发生;将有害物质如铅等重金属除去;防止 肌肉软弱无力;治疗风湿热和怀孕时的血毒症;一种有力 的抗氧化剂 色 氨 酸 : 促进睡眠,减少对疼痛的敏感度;缓解偏头痛,缓 和焦躁及紧张情绪.
• 1965年由我国科学 家人工合成的世界 上第一个有生物活 性的结晶牛胰岛素, 其分子量相对较小, 是由51个氨基酸组 成。
判断以下哪些是组成蛋白质的氨基酸?
H
H
SH C COOH
× CH2
NH2
NH2 C COOH
√ CH2
SH
NH2 CH COOH
√ CH2
OH
H
× NH2 C H
CH2 COOH
思考:细心的同学会发现,在 我们食用的一些食品中添加了某些 氨基酸。想一想,为什么有些食品 中要添加这些氨基酸?
必需氨基酸8种(婴儿9种)
2014年高考一轮复习--生命活动承担者-蛋白质
思考 1 组成蛋白质的氨基酸的判断依据是什么?
【答案】 数量上是否含有一个-NH2 和一个-COOH。 位置上是否有一个-NH2 和一个-COOH 连在同一个碳原子 上。
思考 2 谷氨酸的分子结构中含有两个羧基(—COOH), 在分子结构中的什么位置?
【答案】 其中一个羧基与一个氨基连在同一个碳原子 上,另一个羧基在 R 基上。
二、蛋白质的结构及其多样性 1.蛋白质结构层次 多肽 氨基酸脱水缩合,________盘曲折叠,蛋白质 2.氨基酸脱水缩合形成多肽 (1)脱水缩合的过程:一个氨基酸分子的羧基和另一个氨 氨基 脱去一分子水 基酸分子的________相连接,同时________________。 (2)二肽的形成:
基础夯实 基础梳理
一、从生物圈到细胞 1.生命活动离不开细胞 活细胞 (1)病毒不具有细胞结构,但只有依赖__________才能生 活。 单个细胞 (2)单细胞生物依赖__________就能完成各种生命活动。 分化的细胞 (3)多细胞生物依赖各种____________密切合作,共同完 成一系列复杂的生命活动。
基础夯实
一、蛋白质的基本组成单位——氨基酸 1.组成元素(主要):_______________________。 C、H、O、N
2.结构通式:_____________________。 3.特点:每种氨基酸至少有一个氨基和一个羧基,并且 羧基 都有一个氨基和一个________连在同一个碳原子上。氨基酸 的不同取决于________的不同。 R基 20 4.种类:组成生物体蛋白质的氨基酸约有________种。
5.氨基酸数目与相应 DNA、RNA 片段中碱基数目的关系
考点三
蛋白质的结构和功能的多样性
1.蛋白质是细胞中含量最多的含氮化合物,除 C、H、O、 N 外,大多数蛋白质还含有 S 以及部分金属元素(如 Fe 等)。其 相关知识层次如下图:
高中生物高考一轮总复习讲义 必修1 2.2 生命活动的主要承担者——蛋白质
(4)O原子数=各氨基酸中O的总数-脱去水分子数= 肽键数+2×肽链数+R基上的O原子数 (5)肽键数=脱水数=氨基酸数-肽链数=水解需水数
2.脱水缩合过程的相关计算 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条肽链或m条肽链: 形成 肽链数 1 形成肽 键数 n- 1 脱去水 分子数 n- 1 氨基 羧基 多肽相对 数目 数目 分子质量 至少 至少 1个 na-
②从位置上看,必须有一个—NH2和一个—COOH连 在同一个碳原子上,如下不属于构成蛋白质的氨基酸:
氨基与羧基未连接在同一个碳原子上
误区剖析 R基中的氨基和羧基 组成蛋白质的氨基酸中至少有一个氨基和一个羧基, 并非只有一个氨基和一个羧基,R基中可能含有氨基和羧 基。
跟踪训练1 关于生物体内氨基酸的叙述正确的是( )
考点1
氨基酸的种类及结构特点
知识必备 1.氨基酸的元素组成 组成氨基酸的元素主要是C、H、O、N,有的还含 S、P等。
2.氨基酸的结构分析 (1)结构通式的不同表达形式:
(2)结构特点: 特点分析 举例
至少有一个—NH2和一个 —COOH,R基中也可能 含有—NH2和—COOH
特点分析 都有一个—NH2和一个 —COOH连在同一个碳原 子上
2.蛋白质结构多样性和功能多样性的关系
(1)
巧记蛋白质的形成 生物蛋白质,单位是关键。氨基与羧基,脱水成肽 键。数量种类序,不同结构现。数个肽键连,形成一肽 链。盘曲又折叠,结构功能现。
疑难突破 1.多肽(蛋白质)的结构分析 (1)氨基数=肽链数+R基上的氨基数 (2)羧基数=肽链数+R基上的羧基数 (3)N原子数=各氨基酸中N的总数=肽键数+肽链数+ R基上的N原子数
1个 18(n-1) na-
生物人教版必修一学案:第2章+第2节+生命活动的主要承担者——蛋白质+Word版含答案
第2节生命活动的主要承担者——蛋白质[学习目标] 1.阐明蛋白质通常由20种氨基酸分子组成。
2.说明氨基酸的结构特点,氨基酸形成蛋白质过程。
知识点一氨基酸及其种类知识梳理1.蛋白质的基本单位:□01氨基酸。
2.氨基酸种类生物体中组成蛋白质的氨基酸约为□0120种,根据能否在人体内合成可分为两类:⎩⎪⎨⎪⎧必需氨基酸⎩⎨⎧特点:必须从□02外界环境中直接获取种类:□038种(婴儿9种)非必需氨基酸⎩⎪⎨⎪⎧特点:□04人体细胞能够合成种类:12种(婴儿11种)3.氨基酸结构(1)组成元素:共有元素为□01C、H、O、N,其中半胱氨酸还含有□02S元素。
(2)图中结构的名称:①□03氨基;②□04羧基;④□05R基。
(3)结构通式:□06。
(4)氨基酸的结构特点:每种氨基酸至少都含有一个□07氨基和一个□08羧基,并且都有□09一个氨基和一个羧基连接在□10同一个碳原子上。
(5)各种氨基酸之间的区别:□11R基不同。
丙氨酸的R基:□12-CH3,半胱氨酸的R基:□13-CH2-SH。
氨基酸中的氨基和羧基位于氨基酸的什么位置?提示:氨基酸中都会有一个氨基和一个羧基位于中心碳原子上,在氨基酸的R 基上也可能存在氨基和羧基。
典题分析题型一氨基酸结构判断[例1]下列四个结构式中,属于构成蛋白质的氨基酸分子的是()解题分析由组成蛋白质的氨基酸分子的结构通式可知,每个氨基酸分子至少含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH),并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,题中只有D项能正确表示构成蛋白质的氨基酸分子;A项只有氨基,没有羧基;B项只有羧基,没有氨基;C项的氨基和羧基没有连在同一个碳原子上。
[答案] D技法提升“一查二看”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在同一个碳原子上。
题型二氨基酸分子式的推导[例2]甲硫氨酸的R基是—CH2—CH2—S—CH3,则它的分子式是() A.C5H11O2NS B.C3H7ONSC.C5H11O2S D.C5H10O2NS解题分析将R基—CH2—CH2—S—CH3代入组成蛋白质的氨基酸的结构通式得甲硫氨酸的结构式为因此其分子式为C5H11O2NS。
版高考生物课堂一轮总复习(实用课件):必修1 第2章 第2节 生命活动的主要承担者——蛋白质
[高考探究]
[典例1]在氨基酸脱水缩合的过程中,氨基酸分子之间形成 的化学键叫肽键。下列各项中的结构式能正确表示肽键的是
(
)
A.—NH—CO—
B.—NO—CH— C.—NH2—CH— D.—NH—CH2—
[解析]由脱水缩合反应可知羧基(—COOH)与氨基(—NH2) 脱去 1 分子水后形成的部分是—NH—CO—,是连接两个氨基 酸分子的化学键,即肽键。
解析:甲为氨基酸,乙为蛋白质,构成蛋白质的氨基酸约 有 20 种,但具体到某一种蛋白质可能会出现少于 20 种的情况, A 错误;依题可知,该蛋白质在形成时,共脱去(271-3)个水分 子,形成的 4 个二硫键共脱去 8 个氢,因此减少的相对分子质 量为 18×(271-3)+2×4=4 832,B 正确;核糖体在细胞质、 线粒体、叶绿体中均存在,C 正确;如果甲中的 R 为 C3H5O2, 则甲的分子式为 C5H9O4N,两分子甲脱水缩合形成的二肽共有 H 原子个数为 9×2-1×2=16,D 正确。
第2节 生命活动的主要承担者——蛋白质
蛋白质的结构与功能
种类 数目 排列顺序 空间结构
运输 催化
免疫
[判断正误]
1.判断下列有关氨基酸说法的正误:
(1)组成蛋白质的氨基酸分子约有 20 种,有些氨基酸是人
体细胞不能合成的。(
)
(2)含有两个肽键的化合物称作二肽。(
)
(3)分子量最大的氨基酸是甘氨酸。(
(
)
A.
B.
C.
D.
答案:D
考点二
1.蛋白质的合成 (1)合成过程
蛋白质的合成过程及相关计算 [考点梳理]
说明:①一条肽链中至少有一个游离的氨基和一个游离的 羧基,分别位于肽链的两端,其余的氨基和羧基位于 R 基中。
2011届生物高考一轮复习课件:必修1 第2章 第2节 生命活动的主要承担者—蛋白质
蛋白质的结构和功能
基础梳理
1.蛋白质分子是由许多氨基酸通过__________连接起来的 肽键 高分子化合物。缩合反应方程式是: R O R
H2N— C —C —OH+H —N —C —COOH H R O H R H
H2N— C —C —N —C —COOH+H2O H H H
缩合反应在化学上称为缩聚反应,在细胞内进行的场所是 __________。 核糖体 2.蛋白质分子结构具有多样性就决定了蛋白质分子具有多种 重要的生理功能,蛋白质的功能主要有下列五点: 结构成分 (1)组成细胞的__________:如细胞膜中的蛋白质,染 色体中的蛋白质; (2)__________功能:如细胞膜上的载体蛋白、运输氧 运输 气的血红蛋白等; 催化 (3)__________功能:如催化各种生化反应的酶等;
名师点睛: 名师点睛:氨基酸缩合成多肽时,涉及到一些有机化学知 识,掌握起来有一定的难度,应先了解几个问题: 第一,一个碳原子可与其他的非金属元素形成四个共价键, 一个氮原子可与其他的非金属元素形成三个共价键。 第二,掌握氨基、羧基及肽键的写法,特别是肽键的写法 (—NH—CO—)。 第三,掌握氨基酸的通式,能够找出R基团。 第四,氨基酸缩合成一条多肽链时,形成肽键的数目总比 氨基酸的数目少一个。失去的水分子数也比氨基酸的数目 少一个。 第五,有些氨基酸的R基团上也有氨基或羧基,分析时不 能漏掉。
探究思考: 探究思考: 多肽与蛋白质有何区别?蛋白质的空间结构在哪里形成? 答案: 答案: 多肽多呈链状结构,往往无生物活性而蛋白质具有一定的 空间结构,有生物活性。蛋白质的空间结构是在内质网中 形成的。
易错提示: 易错提示: 1.蛋白质初步水解的产物是多肽,彻底水解的产物是氨基 酸,氧化分解的终产物有CO2、H2O和尿素。 2.必需氨基酸(essential amino acid):人体(或其他脊 椎动物)必不可少,而机体内又不能合成的,必须从食物 中补充的氨基酸,称必需氨基酸。对成人来说,这类氨基 酸有8种,包括赖氨酸、甲硫氨酸(又叫蛋氨酸)、亮氨 酸、异亮氨酸、苏氨酸、缬氨酸、色氨酸和苯丙氨酸。对 婴儿来说,有9种,由于组氨酸也是必需氨基酸。
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a
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解析:根据分子式中有两个S及C、N的数目分析,该多肽 是由一种苯丙氨酸、一个亮氨酸和两个半胱氨酸构成的,水 解后将得到这3种氨基酸。该多肽中氢原子数=各氨基酸中 氢原子数之和-脱水中的氢原子数=(11+13+7×2)-2×3 =32;氧原子数=各氨基酸中氧原子数之和-脱水中的氧 原子数=(2+2+2×2)-1×3=5。该多肽中的羧基数=肽链 数+R基中的羧基数=1+0=1。该多肽由四个氨基酸组成, 肽键数=氨基酸数-肽链数=4-1=3。
子质量为51a-49×18
a
23
[课堂笔记] 选 D 由图1可知,该蛋白质由51个氨基酸形成, 肽链有2条,应为49个肽键,A正确。图2的⑥、⑧两个R基中 含有—COOH,两条肽链中除R基外含有2个—COOH,故该蛋 白质中至少有4个游离的—COOH,B正确。控制该蛋白质合 成的mRNA中至少含的碱基数为51×3=153,C正确。由图1 可知,该蛋白质中共含有3个—S—S—键,故相对分子质量为 51a-49×18-2×3,D错误。
a
1
a
2
一、氨基酸及其种类 1.种类 (1)组成生物体蛋白质的氨基酸约有 20 种。 (2)根据能否在人体内合成可分为 必需氨基酸 和
非必需氨基酸 两类。
a
Байду номын сангаас
3
2.结构通式
,各种氨基酸的区别在于R基的不同。
3.结构特点
(1)每种氨基酸分子至少都含有 一个氨基 一个羧基
和
。
同一个碳原子上
(2)都有一个氨基和一个羧基连接在
a
12
生物体内组成蛋白质的氨基酸都是α氨基酸,即— NH2和—COOH都连在α碳上。此外,自然界中还有β氨 基酸等,但它们不参与蛋白质组成。
a
13
[例1] (2010·镇江模拟)甘氨酸(C2H5O2N)和x氨基酸反应 生成二肽的分子式为C7H12O5N2,则x氨基酸是 ()
a
14
[课堂笔记] 选 A 两分子氨基酸脱水缩合时脱去一分子的 H2O,则形成的二肽中的各原子数为两个氨基酸的原子数 之和,只是H或O的总数要减去脱掉的水中的H或O的数目。 甘氨酸(C2H5O2N)和x氨基酸反应生成二肽的分子式为 C7H12O5N2,则x氨基酸中的C原子数为:7-2=5;H原子 数为:12+2-5=9;O原子数为:5+1-2=4;N原子数 为:2-1=1,所以符合要求的选项是A。
a
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某多肽,经测定其分子式为C21HxOyN4S2(无二硫键)。已知该 多肽是由下列氨基酸中的几种作为原料合成的:苯丙氨酸 (C9H11NO2),天冬氨酸(C4H7NO4)、亮氨酸(C6H13NO2)、丙氨酸 (C3H7NO2)、半胱氨酸(C3H7NO2S),下列有关叙述错误的是
()
a
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A.控制该多肽合成的基因中至少含有24个碱基 B.该多肽中氢原子数和氧原子数分别为32和5 C.合成该多肽的场所是核糖体,该多肽中不止1个羧基 D.该多肽中有3个肽键,该多肽水解后形成3种氨基酸
。
a
4
二、蛋白质的结构及其多样性
1.脱水缩合 (1)过程: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 。
a
5
(2)二肽形成示例:
(3)肽键:连接两个氨基酸分子的化学键,可表示为
。
a
6
2.蛋白质分子多样性的原因
① 种类 (1)氨基酸 ② 数目
③ 排列顺序 千变万化
a
15
1.场所:核糖体 2.过程分析
a
16
(1)脱水缩合产生的H2O中的H来自于—COOH和—NH2, 而氧则只来自于—COOH。
(2)一条肽链上至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基, 并分别位于肽链的两端。
(3)R基中的—NH2或—COOH不参于肽链的形成,故多余 的—NH2或—COOH位于R基中。
2.结构通式
a
10
3.结构特点及分析 分析
举例
氨基酸分子中-
R基含—COOH
NH2、-COOH至少
各有一个,因为R 基中可能有-NH2, R基含—NH2:
-COOH
a
11
分析
举例
要有一个—NH2和一 个—COOH连在同一 个碳原子上
反例: H2N-CH2-CH2-CH2- COOH 非生物体内氨基酸
a
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3.相关计算 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条肽链或m条肽链:
形成 形成肽 脱去水
羧基 多肽相对
氨基数目
肽链数 键数 分子数
数目 分子质量
1
n-1
n-1
至少 至少1个 1个
na- 18(n-1)
m
n-m
n-m
至少 至少m个 m个
na- 18(n-m)
a
18
(1)若n个氨基酸形成一环状多肽,则: 肽键数=脱去水分子数=氨基酸数(n)
(2)在多肽相对分子质量计算时,还要考虑一些其他化学变 化过程,如二硫键(—S—S—)的形成,每形成一个二硫键, 脱去2个—H,故相对分子质量减少2。
a
19
4.氨基酸与相应DNA及RNA片段中碱基数目之间的关系
由于mRNA中有终止密码子等原因,上述关系应理解为每 合成1个氨基酸至少需要mRNA上的3个碱基和DNA(基因) 上的6个碱基。
(2)多肽链的盘曲、折叠方式及其形成
的
。
空间结构千差万别
a
7
三、蛋白质的功能 蛋白质是生命活动的承担者,其主要功能见下表:
功能
实例
结构蛋白
羽毛、肌肉、头发、蛛丝
催化作用
绝大多数酶
运输作用
载体、血红蛋白
信息传递和调节
胰岛素 等蛋白类激素
免疫作用
抗体
a
8
a
9
1.组成元素:C、H、O、N等(有的氨基酸R基中还含有 S、Fe等元素)。
a
20
[例2] 下面是某蛋白质的肽链结构示意图(图1,其中数字 为氨基酸序号)及部分肽链放大图(图2),请据图判断下列叙 述中不. 正确的是 ( )
a
21
a
22
A.该蛋白质中含有两条肽链49个肽键 B.从图2可推知该蛋白质至少含有4个游离的羧基 C.决定该蛋白质合成的mRNA中至少含有153个碱基 D.若氨基酸的平均相对分子质量为a,则该蛋白质的相对分
a
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氨基酸脱水缩合形成蛋白质的规律 ①氨基数=肽链数+R基上的氨基数=各氨基酸中
氨基总数-肽键数。 ②羧基数=肽链数+R基上的羧基数=各氨基酸中
羧基总数-肽键数。 ③N原子数=各氨基酸中N的总数。
a
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④O原子数=各氨基酸中O的总数-脱去水分子数。 ⑤含2个氨基的氨基酸数=N原子数-肽键数-1。 ⑥含2个羧基的氨基酸数为: