高中生物 第2章 第3节 第2课时 体现生命活动的大分子蛋白质配套课件 北师大版必修1.ppt

第2章 理解教材新知 把握热点考向 知识点一 知识点二 考向一 考向二 应用创新演练 第3节 第2课时 知识点三 知识点四 考向三 1 一般说来 蛋白质是细胞中含量最多的有机物 是细胞最重要的结构成分 并参与所有的生命活动过程 2 蛋白质的元素组成主要是c h o n 基本组成单位是氨基酸 约有20种 3 氨基酸通过脱水缩合形成肽链 由一条或几条肽链盘曲折叠形成具有特定空间结构的蛋白质 4 蛋白质主要包括结构蛋白和功能蛋白 结构蛋白是构成细胞和生物体的主要物质 功能蛋白对生物体的生命活动起着重要作用 一切生命活动都离不开蛋白质 1 氨基酸的结构 1 结构通式 2 结构特点 每种氨基酸分子中至少都有一个 nh2 和一个 cooh 氨基 羧基 都有一个氨基和一个羧基连接在碳原子上 各种氨基酸之间的区别在于的不同 2 氨基酸的种类氨基酸是构成生物体的基本单位 约有种 同一个 r基 蛋白质 20 1 氨基酸的组成元素氨基酸中都含有c h o n四种化学元素 有的含有s元素 2 氨基酸的结构通式 3 氨基酸的结构特点 1 氨基和羧基的数目 每个氨基酸都至少含有一个氨基和一个羧基 r基中也可能含有氨基或羧基 2 连接位点 构成蛋白质的氨基酸都有一个 nh2和一个 cooh连在同一个碳原子上 此特点为判断某化合物是否是构成蛋白质的氨基酸的依据 关键一点 已经发现的天然氨基酸有180多种 其中在生物体中组成蛋白质的氨基酸约有20种 但并非生物体内每一种蛋白质都一定含有20种氨基酸 1 组成蛋白质的氨基酸分子中 其共有的结构是 解析 氨基酸的结构通式为 不同的氨基酸间只是r基的不同 所以共有的结构就是去掉r基后的部分 答案 d 2 在组成生物体蛋白质的氨基酸中 酪氨酸几乎不溶于水 而精氨酸易溶于水 这种差异的产生取决于 a 两者的结构完全不同b 酪氨酸的氨基多c 两者的r基组成不同d 精氨酸的羧基多解析 不同氨基酸之间的区别在于r基的不同 不同氨基酸各种性质的差异也取决于r基的不同 答案 c 1 蛋白质的结构层次 2 蛋白质种类多样性原因 1 氨基酸方面 氨基酸的不同 氨基酸的成百上千 氨基酸的千变万化 2 肽链方面 肽链的和形成的千差万别 种类 数目 排列顺序 条数 空间结构 1 氨基酸脱水缩合形成蛋白质 由上图可以看出 1 形成肽键时 相应的 cooh失去 oh 相应的 nh2失去 h 形成一分子h2o 2 氨基酸之间以肽键相连形成肽链 3 肽键可表示为 2 氨基酸形成蛋白质的相关数量关系 1 氨基和羧基的数目 蛋白质是由氨基酸缩合而形成的肽链 每两个相邻的氨基酸中的氨基和羧基缩合形成一个肽键 因此 每条肽链中至少有一个 cooh和一个 nh2 2 肽键数与氨基酸数 脱去水分子数的关系 氨基酸缩合时每形成一个肽键 同时脱去一分子水 因此氨基酸数 肽键数 肽链数 肽键数 失去的水分子数 3 蛋白质相对分子质量的计算 蛋白质相对分子质量等于氨基酸相对分子质量的总和减去失去的水分子的相对分子质量的总和 若n个氨基酸形成m条肽链 则形成n m个肽键 脱去n m个水分子 若每个氨基酸的平均相对分子质量为a 那么由此形成的蛋白质的相对分子质量为 na n m 18 3 蛋白质分子结构多样性的计算假若有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形分析 1 a b c三种氨基酸 每种氨基酸足够多的情况下 可形成肽类化合物的种类 2 a b c三种氨基酸每种只有一个的情况下 形成肽类化合物的种类 形成三肽的种类 关键一点 1 在一条肽链主链的两端分别是 cooh和 nh2 侧链r基中的 cooh和 nh2不参与脱水缩合过程 所以多肽的氨基 或羧基 数目 r基中的氨基 或羧基 数目 肽链数 2 有些蛋白质在形成过程中除了脱水形成肽键外 还能形成二硫键 s s 在计算相对分子质量时 要注意计算在内 每形成一个二硫键 相对分子质量就减2 3 组成蛋白质的氨基酸之间的肽键结构式是 a nh cob nh co c nh2 cooh d nh2 cooh 解析 肽键是相邻氨基酸之间的氨基 nh2 和羧基 cooh 脱水缩合形成的 其结构式可以写为等 需要注意的是 书写时不要漏掉两侧的化学键 答案 b 4 人催产素是由9个氨基酸分子缩合形成的一条多肽链 在缩合过程中失去的水分子和形成的肽键个数依次是 a 9 9b 9 8c 8 9d 8 8解析 根据氨基酸数 肽链数 肽键数之间的关系可知 由9个氨基酸缩合成的一条多肽链中的肽键数为9 1 8 个 因形成一个肽键要脱去一分子水 因此脱去的水分子数与形成的肽键数是对应的 答案 d 1 蛋白质的种类蛋白质的种类很多 主要包括和 2 蛋白质的功能一切生命活动都离不开蛋白质 蛋白质是生命活动的主要 如 结构蛋白 功能蛋白 承担者 催化 血红蛋白 抗体 结构蛋白 教材中常见蛋白质成分部分归纳 1 大部分酶 成分是蛋白质 2 胰岛素 生长激素 成分是蛋白质 3 载体 位于细胞膜上 在物质运输过程中起作用 其成分是蛋白质 4 抗体 指机体受抗原刺激后产生的 并且能与该抗原发生特异性结合的具有免疫功能的球蛋白 主要分布于血清中 也分布于组织液 外分泌液中 5 糖被 位于细胞膜外表面 由蛋白质和多糖组成 有保护 润滑 识别等作用 6 血红蛋白 存在于红细胞中的含fe2 的蛋白质 其特性是在氧浓度高的地方与氧结合 在氧浓度低的地方与氧分离 5 下列不属于植物体内蛋白质功能的是 a 构成细胞膜的主要成分b 催化细胞内化学反应的酶c 供细胞代谢的主要能源物质d 根细胞吸收无机盐的载体解析 供细胞代谢的主要能源物质是糖类 而不是蛋白质 答案 c 1 原理蛋白质 试剂 紫色 或紫红色 的络合物2 实验流程 双缩脲 1 实验材料的选择由于本实验是利用颜色反应检测不同的物质 因此在选材上应注意以下两点 材料本身应无色 以免对结果产生干扰 材料应富含相关物质 使现象更明显 2 实验拓展利用某些化学试剂能够使生物组织中有关有机化合物产生特定颜色反应的原理和方法 还可以解决以下问题 1 对生物组织进行某种成分的检测 2 在医学上进行疾病的诊断 如糖尿病 肾炎 3 可以鉴定某些消化液中含有蛋白质 4 用于劣质奶粉的鉴定 6 将面团包在纱布中 在清水中搓洗 鉴定黏留在纱布上的黏稠物质和洗出的白浆 采用的试剂分别是 a 碘液 甲基绿b 双缩脲试剂 焦宁c 双缩脲试剂 碘液d 甲基绿 焦宁解析 面团包在纱布中在清水中搓洗时 黏在纱布上的黏稠物质是蛋白质而洗出的白浆中含淀粉 可分别用双缩脲试剂和碘液鉴定 答案 c 例1 下列物质中属于组成蛋白质的氨基酸的是 解析 a项没有氨基 c项中的一个氨基和一个羧基没有连在同一个碳原子上 d项没有羧基 答案 b 1 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 1b 4 8 5 1c 5 8 4 1d 4 9 4 1解析 写出氨基酸的通式 将r基换成c3h5o2即可得到答案 答案 a 例2 根据下列化合物的结构分析回答 1 该化合物中 表示 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 解析 蛋白质是由许多氨基酸分子互相连接而成的 每种氨基酸至少含有一个氨基 nh2 和一个羧基 cooh 并连接在同一个碳原子上 组成蛋白质的氨基酸约有20种 不同的氨基酸分子具有不同的r基团 一个氨基酸分子的氨基和另一个氨基酸分子的羧基相连 脱去一分子的水 通过形成肽键 nhco 而缩合成的化合物 叫做二肽 由四个氨基酸分子脱去三分子水而形成的化合物 叫四肽 答案 1 氨基羧基 2 四三脱水缩合 3 r基团 4 四肽三 a 该蛋白质中含有两条肽链 49个肽键b 图乙中含有的r基是 c 从图乙可推知该蛋白质至少含有4个游离的羧基d 形成的该蛋白质其相对分子质量减少了888 解析 从图中可见该蛋白质共含有a b两条肽链 共51个氨基酸 含肽键数为51 2 49 图乙中 是氨基 是r基 图乙中 含2个游离的羧基 2条肽链还各有一个游离的羧基 因此该蛋白质中至少含有4个游离的羧基 形成该蛋白质时 共失去了49分子水和6个氢 因此其相对分子质量共减少了 49 18 6 888 答案 b 例3 下列有关蛋白质结构 功能多样性的说法正确的是 a 蛋白质结构的多样性与构成蛋白质的氨基酸的种类 数目和空间结构有关b 已知某化合物含有c h o n等元素 可以推断此物质一定是蛋白质c 蛋白质中有些具有防御功能 如抗体 有些具有接受信息的功能 如受体 抗体与受体都具有专一性d 蛋白质空间结构改变 不会影响蛋白质的生物活性 解析 蛋白质多样性与肽链空间结构有关 与氨基酸的空间结构无关 含c h o n的化合物可能是蛋白质 也可能是其他化合物 抗体只与特异性的抗原结合 受体只与特定的信号分子结合 它们都具有专一性 蛋白质分子发挥其生理效应的前提条件 是蛋白质的特定空间结构 答案 c 3 下列叙述中能对蛋白质的功能进行高度概括的是 a 细胞和生物体的重要结构物质b 收缩 运输 免疫等生理活动的物质基础c 生命活动的主要承担者d 调节细胞和生物体新陈代谢的重要物质解析 a b d项只是蛋白质部分功能的列举 蛋白质的功能还有许多 可以说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 答案 c 1 检测某物质的成分是否含有蛋白质 2 探究某种氨基酸是否是必需氨基酸 3 探究蛋白质变性后 是否有生物活性 典例剖析某劣质奶粉是用80 的麦芽糊精和20 的合格奶粉简单勾兑而成的 由于含有大量糖类物质 而蛋白质含量低 婴儿喜欢吃却得不到足够的蛋白质营养 请回答下列问题 1 劣质奶粉中含有大量还原糖 如果用斐林试剂鉴定 则该试剂与待测样液在试管中混合均匀后 还必须经过 处理 预计试管中混合液的颜色变化是 2 如果要鉴定劣质奶粉中是否含有蛋白质 应选用的试剂是 3 评价奶粉营养价值高低的主要标准是看必需氨基酸的种类和含量 赖氨酸是人体必需氨基酸 缺乏则会影响体内蛋白质的合成 出现营养不良 赖氨酸是否也是大鼠的必需氨基酸呢 某生物兴趣小组利用下列材料和用具就此问题进行了探究 请补充并完善他们的实验原理和实验方案 材料用具 20只生长发育状况相同的正常幼年大鼠 分装在不同试剂瓶中的20种氨基酸 不含蛋白质和氨基酸的食物 秤 天平等 实验原理 实验方案 配食 配制成食物a 配制成食物b 分组 将20只大鼠平均分成甲 乙两组 分别称量其体重 饲喂 甲组每天饲喂适量的食物a 观测 实验结果预测及结论 解析 1 利用斐林试剂鉴定还原糖需要水浴加热 其颜色变化表现为由蓝色变成砖红色 2 鉴定蛋白质的有无用双缩脲试剂 3 必需氨基酸是动物体内不能合成 只能从食物中获得的氨基酸 若动物缺乏 将影响体内蛋白质的合成 出现营养不良 体重增加缓慢 设计实验时要遵循对照原则和单一变量原则 因为是探究性实验 所以结果不唯一 答案 1 水浴加热由蓝色变成砖红色 2 双缩脲试剂 3 实验原理 必需氨基酸是动物体不能合成 只能从食物中获得的氨基酸 当动物缺乏必需氨基酸时 就会影响体内蛋白质的合成 出现营养不良 体重增加缓慢实验方案 取一定量的不含蛋白质和氨基酸的食物 加入含量和比例适宜的20种氨基