高中生物2.2.2蛋白质的结构和功能课时作业苏教版必修1

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造成的。
答案 所含氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链的数目和空间结构不同
四、鉴定蛋白质
1. 实验原理
鉴定生物组织中是否含有蛋白质时，常用的是双缩脲试剂。双缩脲试剂的成分是质量浓度
第 2 课时 蛋白质的结构和功能
目标导航 1. 结合教材 P17，简述氨基酸的结构特点。 2. 结合教材 P18 及图 2－ 12，理解脱 水缩合过程及相关计算。 3. 结合教材 P18～ 19，阐述蛋白质结构多样性的原因，认同蛋白质是 生命活动的主要承担者。 4. 结合教材 P19 边做边学，尝试检测组织中的蛋白质。
试剂 碘液 斐林试剂 双缩脲试剂 苏丹Ⅲ染色液
颜色 蓝色 砖红色 紫色 橘黄色
水浴加热 不需要 需要 需要 不需要
生物材料 脱色的材料 含糖量高的白色植物组织 豆浆、牛奶、鸡蛋清 花生种子
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问题导析 (1) 氨基酸中应含有氨基和羧基。
(2) 氨基酸都有一个氨基和一个羧基应连在同一个
C 原子上。
答案 B
一题多变
(1) 分别写出上述构成蛋白质的氨基酸的 R 基 _______________________________
_____________________________________________________________________ 。
1. 若 R 基中含有氨基或羧基，在脱水缩合反应中， R 基中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？
答案 R 基中氨基或羧基未参与反应，生成的肽链中的氨基或羧基位于肽链的一端和
R基
中。
2. 下列是某位同学对氨基、羧基及肽键的错误写法和多肽的错误命名，请改正。
3. 丙氨酸的 R 基为— CH3，谷氨酸的 R 基为— CH2— CH2—COOH，它们脱水缩合形成的二肽分
( 不包括
答案 谷氨酸 R 基中有— COO，H 赖氨酸 R 基中有— NH2。 4. 观察下列几种氨基酸的结构图，说出各种氨基酸共有的元素有哪些？若还有其他元素位 于何处？
答案 各种氨基酸都含有的元素是 氨酸的 R 基上还含有 S 元素。
C、 H、 O、N，若还有其他元素，则位于
R 基上，如半胱
1. 下列哪项不是构成蛋白质的氨基酸 ( )
答案 A
一题多变
人体的肌肉主要由蛋白质组成。同样是肌肉，心肌具有自动收缩的特性，平滑肌有较强的
舒张性，骨骼肌能够强有力的收缩，这些区别说明构成他们的蛋白质有区别，这些区别可
能是 _________________________________________________
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NH2 和一个— COOH连接在同一
②缺氨基： ③氨基与羧基不连接在同一个“ C”上：
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1. 氨基酸的通式 ( 不包括 R 基 ) 中分别含有多少个 C、 H、 O、 N 原子？氨基酸的通式 R基 ) 的分子量是多少？ 答案 2 4 2 1 74 2. 蛋白质为什么不能被人体直接吸收？ 答案 蛋白质的分子量一般很大，不能被直接吸收，只有被消化成小分子的氨基酸才能被 人体吸收。 3. 观察下列二种氨基酸的分子结构，说出其特点。
1. 两种蛋白质的氨基酸种类、数量、排列顺序都一样，但两者的功能相差很大，为什么？ 答案 蛋白质的种类取决于氨基酸的种类、数量、排列顺序以及构成蛋白质的肽链在数目
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和空间结构上的不同。蛋白质的种类决定蛋白质的功能。 2. 下面是日常生活中的一些常识，你知道为什么吗？ (1) 加酶的洗衣粉不宜用开水溶解。 (2) 含丰富蛋白质的食物最好煮熟后再食用。 答案 (1) 绝大多数酶的成分为蛋白质，蛋白质在高温时会变性，失去酶的功能。 (2) 加热以后，具备一定空间结构的蛋白质分子链会松开，这是蛋白质的变性，蛋白质在变 性后更加容易消化和吸收。
3. 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量不同
C.氨基酸排列顺序不同
D.蛋白质的空间结构不同
问题导析 (1) 蛋白质的种类取决于氨基酸的种类、数量、排列顺序以及构成蛋白质的肽
链在数目和空间结构上的不同。
(2) 组成肽键的化学元素都是 C、 H、 O、N。
, 脱水缩合Ｆ 二肽：由两个氨基酸分子缩合而成的化合物
多肽：由多个氨基酸分子缩合而成的化合物，通常呈链状 盘曲、折叠Ｆ
蛋白质：具有复杂的空间结构 2. 脱水缩合 (1) 概念：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，同时脱去一分子水的 结合方式，叫做脱水缩合。 (2) 形成的化学键：肽键，表示为— CO— NH—。 3. 蛋白质的结构多样性的原因 由于组成肽链的氨基酸在种类、数目、排列顺序上的不同，以及构成蛋白质的肽链在数目 和空间结构上的不同，所以蛋白质具有多样性。 三、蛋白质的功能 ( 阅读 P19) 把下面内容连线
二、蛋白质的形成
1. 脱水缩合过程图解
该反应过程：第一个氨基酸分子的羧基和第二个氨基酸分子的氨基相连接，同时脱去一分
子水的结合方式，叫做脱水缩合。具有以下特点：Baidu Nhomakorabea
(1)R 基团未参与反应。
(2) 第一个氨基酸分子的羧基 ( 基团 ) 脱去羟基，第二个氨基酸分子的氨基 ( 基团 ) 脱去 H，两
氨基酸脱去部分结合形成水。两个氨基酸之间新形成的化学键称作肽键，表示为—
子中， C、 H、 O原子的比例、游离氨基和羧基的个数分别是什么？
答案 由氨基酸的结构通式可以写出丙氨酸和谷氨酸的分子式分别为
C3H7O2N、 C5H9O4N，二
者脱水缩合后，失掉一分子 H2O，得到的二肽的分子式是 C8H14O5N2，所以答案是 8∶14∶5；
1 个游离氨基， 2 个游离羧基。
2. 根据下图所示化合物的结构分析回答：
一、蛋白质的组成元素和基本单位 ( 阅读 P17) 1. 组成元素： C、 H、O、 N，大多数蛋白质还含 S。 2. 基本单位：氨基酸，约 20 种。 (1) 通式
(2) 共性：都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上。 (3) 种类：由 R 基决定。 二、蛋白质的形成 ( 阅读 P17～18) 蛋白质是生物大分子，由许多氨基酸分子通过脱水缩合形成肽键相连而成。 1. 过程 氨基酸
(2) 若使用鸡卵清蛋白，必须稀释。如果蛋白液稀释不够，与鉴定试剂发生反应后会粘在试
管的内壁上，使反应不易进行彻底，并且试管也不容易刷洗干净。
1. 与斐林试剂相比，双缩脲试剂与其共有的成分是什么？又有何特别之处？
答案 双缩脲试剂与斐林试剂均由 NaOH溶液和 CuSO4 溶液构成。只是 CuSO4 溶液的浓度不
2. 实验目的：学会鉴定生物组织中的蛋白质。
3. 实验过程
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4. 实验注意事项
(1) 鉴定时，应先加质量分数为
0.1 g/mL 的 NaOH溶液造成碱性环境，再加质量分数为
0.01 g/mL 的 CuSO4 溶液。后者不能多加，否则会有蓝色的
Cu(OH)2 生成，遮盖颜色反应的
真实结果。
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四、鉴定蛋白质 ( 阅读 P19) 在碱性溶液 (NaOH)中，肽键能与 Cu2＋作用，形成紫色的络合物。
一、蛋白质的基本组成单位——氨基酸
1. 元素组成 氨基酸一定含有 C、 H、 O、 N 四种元素，可能含有 素，如血红蛋白。 2. 结构通式
P 和 S 元素，还可能含有 Fe 等微量元
3. 结构特点 (1) — NH2 和— COOH的数目：每种氨基酸都至少含有一个— ( 因为 R 基中可能含有氨基或羧基 )( 见下图 ) 。
NH2 和一个— COOH，也可以是几个
(2) — NH2 和— COOH的位置：构成蛋白质的氨基酸都有一个— 个碳原子上，否则就不是构成蛋白质的氨基酸。反例： ①缺羧基： NH2— CH2— CH2OHCOOH
CO—
NH—。形成的化合物叫做二肽。
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(3) 若不考虑 R 基，该二肽分子中还含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。 2. 蛋白质分子的形成
脱水缩合
折叠
氨基酸 ――→ 多肽――→ 蛋白质。
3. 计算规律 (1) 若是 m个氨基酸形成 n 条链，会脱去 m－ n 分子水，形成 m－ n 个肽键。 (2) 假设氨基酸的平均分子量为 a，则 m个氨基酸形成 n 条链时，所形成肽链的分子量为 ma －18( m－ n) 。 (3) 一条肽链至少含有 1 个游离的氨基和 1 个游离的羧基； m个氨基酸脱水缩合形成 n 条链 构成的蛋白质中，至少含有 n 个游离的氨基和 n 个游离的羧基。
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(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。 问题导析 (1) 先找到题图中肽键的位置及个数，确定链的“主干”。 (2) 确定③⑤⑥为肽键，①为氨基，⑦羧基。 (3) ②④⑨⑧是 R 基。 (4) 该化合物为四肽，是由 4 个氨基酸脱去 3 个水分子形成的。 (5) 氨基酸种类不同，是由 R 基决定的，而该化合物含有游离的氨基 ( 羧基 ) 数等于肽链数与 R基中氨基 ( 羧基 ) 数之和。 答案 (1) 氨基 羧基 (2)4 3 脱水缩合 (3)R 基 ②④⑧⑨ (4) 四肽 3 ③⑤⑥ (5)2 2 一题多变 (1) 上述化合物由几种氨基酸形成？如果数量足够多，这几种氨基酸最多可形成多少种五 肽？ _____________________________________________________________________ 。 (2) 若上述化合物中①与⑦反应则会形成环状肽，则该环状肽中含有几个肽键？几个氨基？ 几个羧基？ _____________________________________________________________________ 。 答案 (1)4 45＝ 1 024 (2)4 、1、 1 三、蛋白质结构多样性和功能多样性的关系
(2) 判断正误：
①分子式中只要有氨基和羧基，就可以判断为构成生物体的氨基酸。
()
②R 基中也可能存在氨基和羧基。 (
)
③氨基酸的组成元素是 C、 H、 O、 N、 P。(
)
答案 (1)A. — CH2— NH2 C. — CH2—CH2— COOH
D.— CH2— COOH
(2) ①× ②√ ③×
同。斐林试剂为 0.05 g/mL ，双缩脲试剂为 0.01 g/mL 。
2. 在使用程序上斐林试剂与双缩脲试剂有何不同？
答案 斐林试剂的两种溶液应混合后使用，双缩脲试剂应先加
NaOH溶液，再加少量 CuSO4
溶液。
3. 双缩脲试剂使用时需要加热吗？
答案 不需要。
4. 检测蛋白质时，向待测液中滴加的 NaOH溶液是 2 mL，而滴加的 CuSO4 溶液仅仅是 3～ 4
滴，试分析原因？ 答案 CuSO4中的 Cu2＋是蓝色，滴加过多时，会掩盖颜色反应。
5. 双缩脲试剂可以检测多肽化合物吗？
答案 可以。双缩脲试剂可以与含有两个以上肽键的多肽发生紫色反应。
4. 下列有关生物体中有关化合物的检测实验中，不正确的是
()
选项 A B C D
鉴定对象 淀粉 还原性糖 蛋白质 脂肪
为 0.1 g/mL 的 NaOH溶液和质量浓度为 0.01 g/mL 的 CuSO4 溶液。 在碱性溶液 (NaOH)中，肽键能与 Cu2＋ 作用，形成紫色或紫红色的络合物，这个反应叫做双
缩脲反应。由于蛋白质分子中含有很多与双缩脲结构相似的“肽键”，因此，蛋白质可与
双缩脲试剂发生颜色反应，从而用来鉴定蛋白质是否存在。