高中生物课时讲练通配套课件 2.2.2《蛋白质的结构和功能》 苏教版必修1.ppt

1 当你购买某些食品时 包装上常附有食品成分说明 蛋白质是许多食品的重要成分 你能说出多少种富含蛋白质的食品 提示 肉 鸡蛋 牛奶 大豆等 2 下列是组成蛋白质的几种氨基酸 观察比较这几种氨基酸的结构简式 它们在结构上有什么相同点和不同点 提示 1 相同点 在这些氨基酸分子中 都有一个氨基 nh2 和一个羧基 cooh 与同一个碳原子相连 而且这个碳原子还分别与一个氢原子 一个可变的r基相连 2 不同点 各种氨基酸的区别在于r基的不同 3 如果一个有机酸分子中既含有氨基也含有羧基 则此分子一定是构成生物体蛋白质的氨基酸吗 尝试总结构成蛋白质的氨基酸必须具备的条件有哪些 提示 1 不一定 必须有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上 2 构成蛋白质的氨基酸必须具备两个条件 至少含有一个氨基和一个羧基 都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上 4 谷氨酸的r基为 c3h5o2 探讨在一个谷氨酸中 碳和氧的原子数分别是多少 提示 已知r基为 c3h5o2 根据氨基酸的结构通式可以写出谷氨酸的结构简式 则碳和氧的原子数分别是5和4 1 氨基酸的元素组成所有的氨基酸都有c h o n 因此蛋白质也是主要由c h o n四种化学元素组成的 很多重要的蛋白质还含有s 2 有关氨基 羧基 r基的书写 1 正确格式 nh2 cooh r 千万不要忘记原子团前要有短线 2 除r基以外的氨基和羧基位置交换并不是改变氨基酸的种类 因为氨基酸实际上是立体结构 典例如图是四个构成蛋白质的氨基酸的结构简式 下列叙述错误的是 a 构成上述氨基酸分子的基本元素是c h o nb 上述四种氨基酸的r基依次是 h ch3 ch2oh ch2coohc r基中可以有氨基或羧基d 只要含有氨基和羧基的化合物就是构成蛋白质的氨基酸 解答本题需明确以下两点 1 根据氨基酸的结构通式找出氨基 羧基和r基 这是解答本题的关键 2 氨基酸的结构是一个立体的空间结构 而不是平面结构 碳原子所具有的四个键是完全相同的 没有方向性 规范解答 选d 首先根据氨基酸的结构通式可以看出各种氨基酸都含有的元素是c h o n四种 故a正确 在甲 乙 丙 丁四种氨基酸中先找出连接在同一个碳原子上的 nh2和 cooh 以及 h 则剩下的就是r基 故b正确 氨基酸的r基中可能含有氨基或羧基 c项正确 只由含氨基和羧基不能判断是构成蛋白质的氨基酸 只有同时具备一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上才能确定 故d项错误 氨基酸分子的基本元素 是c h o n 而不能说成 氨基酸中的元素 因为r基中还可能含有其他元素 拓展延伸 1 若将丙中的 oh改为 h 则乙和丙是一种氨基酸吗 提示 是 因为r基相同 2 甲 乙 丙和丁共有的结构是什么 提示 1 氨基酸是蛋白质的基本组成单位 氨基酸是如何组成蛋白质的呢 若把同学比作氨基酸 3个同学并列手牵手形成的2个 手结 就相当于2个肽键 据此探讨下列问题 1 2个氨基酸 同学 形成一条肽链时 形成几个 手结 脱掉几个水分子 若是n个氨基酸形成m条肽链呢 提示 1个 1个 n个氨基酸形成一条肽链时形成n 1个肽键 脱掉n 1个水分子 n个氨基酸形成m条肽链时形成n m个肽键 脱掉n m个水分子 2 若10个氨基酸脱水缩合形成一条肽链 该化合物名称是什么 试讨论此时氨基酸数与肽键数 肽链数及脱去水分子数之间的数量关系 提示 十肽 氨基酸数 肽键数 肽链数 肽键数 脱去水分子数 3 若两个氨基酸的相对分子质量分别为a b 则由这两个氨基酸形成的二肽的相对分子质量是多少 试总结蛋白质相对分子质量的计算公式 提示 每形成一个肽键 即脱去一分子水 则相对分子质量减少18 二肽是由两个氨基酸分子脱去一个水分子形成的 故其相对分子质量为 a b 18 蛋白质的相对分子质量 氨基酸相对分子质量总和 脱去水分子的相对分子质量总和 2 假如有3种氨基酸 每种氨基酸数目无限的情况下可形成多少种三肽 若有20种氨基酸呢 提示 3种氨基酸时 3 3 3 33种 20种氨基酸时 20 20 20 203种 3 分析并说明以下图示分别表示蛋白质多样性的哪方面原因 图示中 代表氨基酸 代表肽键 4 缺铁时 会导致机体贫血 从而影响人体的健康 试分析其原因 提示 铁是合成血红蛋白的必需元素 缺铁时 血红蛋白合成减少 而氧气的运输离不开血红蛋白 从而影响人体的健康 1 肽链 1 一条多肽链上至少含有一个游离的氨基和一个游离的羧基 分别在肽链的两端 若一个氨基酸上有两个氨基和两个羧基 则多余的氨基或羧基在r基上 2 一个蛋白质由一条或多条肽链构成 肽链可盘曲 折叠形成非常复杂的空间结构 2 肽键可表示为 co nh 或 nh co 或3 蛋白质的功能和鉴定 1 蛋白质具有运输 催化 结构 调控 防御 运动等功能 2 检测蛋白质时用双缩脲试剂的原理是蛋白质中的肽键与cu2 在碱性条件下发生紫色反应 环肽中几种数量关系 1 氨基酸数 肽键数 失去水分子数 2 氨基 羧基 总数 r基中氨基 羧基 总数 特别提醒 若r基中含硫氢基团 sh 在多肽盘曲 折叠形成蛋白质的过程中两个 sh就会结合形成一个二硫键 s s 同时脱掉2个h 若蛋白质中二硫键的个数为x 则此时蛋白质的相对分子质量的计算式应为an 18 n m 2x 典例以下几种符号代表不同种类的氨基酸 请回答下列问题 1 写出它们的结构通式 它们结构的差别在于 的不同 2 7个上述氨基酸在细胞中通过 的方式形成一条肽链 此过程可形成 个肽键 得到 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 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 那么两蛋白质分子的功能是否一定相同 为什么 解答本题时需明确以下几点 1 熟记氨基酸的结构通式及区分依据 2 缩合过程中的相关数量变化 3 物质的结构决定性质和功能 4 明确决定蛋白质多样性的因素 规范解答 本题考查了蛋白质的结构与功能 构成蛋白质的20种氨基酸有共同的结构通式 即其中r基的不同决定不同种类的氨基酸 氨基酸通过缩合形成肽链 相邻两个氨基酸缩合后通过肽键相连接并失去一个水分子 因此减少的相对分子质量为失去的水分子的相对分子质量之和 肽链中氨基酸的种类 数目 排列顺序的不同决定了不同结构的蛋白质 而不同的蛋白质分子空间结构也各不相同 蛋白质分子的结构复杂性决定了其功能的多样性 答案 1 r基 2 脱水缩合66108 3 氨基酸的排列顺序 4 不一定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个蛋白质分子 氨基酸脱水缩合形成多肽的过程中r基中的氨基和羧基不参与反应 变式备选 某蛋白质有a b两条肽链 a链有24个氨基酸 b链有32个氨基酸 那么 该蛋白质的肽键数目是 a 53b 54c 55d 56 解析 选b 肽键是脱水缩合形成的 肽键数 脱去水分子数 氨基酸总数 肽链条数 由题干可知某蛋白质含有a b两条肽链 氨基酸的总数为24 32 56 所以肽键数 56 2 54 1 2011 南阳高一检测 关于生物体内氨基酸的叙述 错误的是 a 构成蛋白质的氨基酸分子的基本元素是c h o nb 构成蛋白质的氨基酸分子至少含有一个氨基和一个羧基 并且连在同一个碳原子上c 构成生物体内蛋白质的氨基酸约有20种d 氨基酸的r基中可以有氨基和羧基 解析 选b 根据氨基酸的结构通式可知 构成蛋白质的20种氨基酸结构特点为至少含一个羧基和一个氨基 并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上 构成生物体蛋白质的氨基酸约有20种 氨基酸的r基中可以有氨基和羧基 所有的氨基酸分子都含有c h o n r基中还可能有s p等 所以构成蛋白质的氨基酸分子的基本元素是c h o n 2 2011 合肥高一检测 同为组成生物体蛋白质的氨基酸 酪氨酸和精氨酸的理化性质差异很大 这种差异的产生取决于 a 两者的r基不同b 两者的结构完全不同c 酪氨酸的氨基多d 精氨酸的羧基多 解析 选a 本题考查两种氨基酸的差别 可从组成两种氨基酸的r基上进行比较 依据结构决定性质的观点 结合氨基酸结构的不同取决于r基不同的结论进行分析 3 两个氨基酸分子脱水缩合形成二肽 同时生成一分子水 该水分子中的氧来自 a 氨基b 羧基c 氨基和羧基d 连在碳原子上的h 解析 选b 两个氨基酸分子脱水缩合形成二肽 一个氨基酸分子的羧基 cooh 提供氧 氢原子 另一个氨基酸分子的氨基 nh2 提供氢原子 生成一分子水 因此这个水分子中的氧只能是来自羧基 4 2011 乐山高一检测 下列关于氨基酸和蛋白质的叙述 错误的是 a 甲硫氨酸的r基是 ch2 ch2 s ch3 则它的分子式是c5h11o2nsb 酪氨酸几乎不溶于水 而精氨酸易溶于水 这种差异是由r基的不同引起的c 某条肽链中含有三个肽键 则该肽链可以称为三肽d 甜味肽的分子式为c13h16o5n2 则甜味肽一定是一种二肽 解析 选c 氨基酸的结构通式为甲硫氨酸的r基为 ch2 ch2 s ch3 则它的分子式为c5h11o2ns 故a项正确 氨基酸种类不同取决于r基的不同 故b项正确 该肽链含三个肽键 则是由四个氨基酸缩合形成的 称为四肽 故c项错误 甜味肽的分子式为c13h16o5n2 因含2个氮原子 形成1个肽键 co nh 和1个游离的氨基 nh2 所以为二肽 故d项正确 5 下列哪种生理作用不能体现蛋白质的功能 a 肌蛋白具有运动的作用b 是细胞中主要的能源物质c 胰岛素具有调控作用d 血红蛋白具有运输氧气的作用 解析 选b 蛋白质具有运输 催化 结构 调控 防御 运动等功能 糖类是细胞中主要的能源物质 6 检测梨汁中是否含有蛋白质 应使用的试剂是 a 碘液b 双缩脲试剂c 斐林试剂d 苏丹 染液 解析 选b 鉴定是否含有蛋白质应用双缩脲试剂 双缩脲试剂遇蛋白质呈紫色 7 根据下图回答问题 1 图中a表示 d表示 写出基团的中文名称 2 由氨基酸分子形成该化合物的反应叫做 3 图中表示r基的字母是 表示肽键的字母是 4 该化合物是由 种氨基酸组成的 解析 本题主要考查氨基酸的结构特点和脱水缩合形成蛋白质的过程 图中a代表氨基 d代表羧基 e f代表肽键 因此可知该肽链中含有3个氨基酸 氨基酸数 肽键数 肽链数 b c g代表r基 分别为 ch3 ch2cooh ch3 故只有两种氨基酸 氨基酸形成蛋白质的过程称为脱水缩合 答案 1 氨基羧基 2 脱水缩合 3 b c ge f 4 两 一 选择题 本题包括7小题 每小题4分 共28分 1 2011 衡水高一检测 古诗云 春蚕到死丝方尽 蜡炬成灰泪始干 下列关于组成 蚕丝 的主要成分的叙述 正确的是 a 它的基本组成单位的通式为 co nh b 它的形成过程中有水产生c 组成该主要成分的单位约有上百种d 它一定含有的化学元素是c h o n p fe 解析 选b 蚕丝的主要成分是蛋白质 一定含有的元素是c h o n 其基本单位是氨基酸 通式为 生物体内构成蛋白质的氨基酸约20种 2 如图为一条肽链的分子结构简式 下列有关分析不正确的是 a 这条肽链中的肽键数是2个b 构成肽链的氨基酸数目是2个c 至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基d 在合成该肽链时形成2个水分子 解析 选b 由图可知 该肽链中至少含有一个游离的氨基和一个游离的羧基 分别位于两端 由3个氨基酸构成 故形成2个肽键 失去2分子水 3 现有氨基酸500个 其中氨基总数为510个 羧基总数为508个 则由这些氨基酸形成的含有3条肽链的蛋白质共有肽键 氨基和羧基的数目依次分别为 a 497 3和3b 498 12和10c 499 1和1d 497 13和11 解析 选d 每一个氨基酸分子中 至少都含有一个氨基和一个羧基 r基中可能存在氨基或羧基 但不参与脱水缩合 由题意可知 氨基酸500个 其中氨基总数为510个 羧基总数为508个 则由这些氨基酸合成的含有3条肽链的蛋白质共有肽键数目为500 3 497个 氨基数目为510 497 13个 羧基数目为508 497 11个 4 2011 烟台高一检测 如图表示蛋白质分子结构的一部分 图中a b c d标出了分子中不同位置的键 当蛋白质发生水解反应时 断裂的键是 解析 选b 蛋白质发生水解时 断裂的键是肽键 即 co nh 5 关于蛋白质的说法中正确的是 a 蛋白质的多样性与氨基酸的种类 数目 排序等有关b 四个氨基酸脱水缩合产生三个肽键 形成三肽c 生物体中各种蛋白质分子的缩合方式不同d 组成蛋白质的氨基酸约有20种 相互之间无共性 解析 选a 蛋白质的多样性取决于所含氨基酸的种类 数目 排列顺序不同和多肽链的数目及空间结构不同 四个氨基酸脱水缩合产生三个肽键 形成四肽 生物体中的各种蛋白质分子都是通过脱水缩合形成的 组成蛋白质的氨基酸约有20种 相互之间有共性 可共用一个通式表示 不同之处在于r基 6 2011 郑州高一检测 某肽链由51个氨基酸组成 如果用肽酶把其分解成1个二肽 2个五肽 3个六肽 3个七肽 则这些短肽的氨基总数的最小值 肽键总数 分解成这些小分子肽所需水分子总数依次是 a 4 50 50b 10 40 40c 9 42 8d 9 49 49 解析 选c 某肽链由51个氨基酸组成 称为五十一肽 脱水缩合时形成50个肽键 脱去50个水分子 水解成1个二肽 2个五肽 3个六肽 3个七肽 即9条短肽 一条短肽至少含有1个氨基和1个羧基 需要水解8个肽键 则这些短肽的氨基总数的最小值为1 2 3 3 9 肽键总数 1 2 4 3 5 3 6 42 分解成这些小分子肽所需水分子总数 水解的肽键数 50 42 8 7 下列关于氨基酸和蛋白质的叙述 正确的是 多选 a 由10个氨基酸构成的多肽有9个肽键 co nh 故称为九肽b 分子式为c63h105o45n17s2的链状多肽化合物中 含有的肽键数目最多是16个c 两个氨基酸脱水缩合过程中失去的h2o中的氢来自于氨基和羧基d 含s氨基酸的s存在于r基中 解析 选b c d 由10个氨基酸构成的多肽有9个肽键 co nh 称为十肽 分子式为c63h105o45n17s2的链状多肽化合物中 含有的肽键数目最多是16个 因为1条多肽链中至少含有1个游离的氨基 含有1个氮原子 所以最多形成肽键 co nh 数为17 1 16个 两个氨基酸脱水缩合过程中失去的h2o中的两个氢一个来自氨基 一个来自羧基 某氨基酸若含c h o n以外的元素 则该元素只能存在于r基中 规律方法 巧记 蛋白质 的有关知识点有关蛋白质的知识可归纳为 一个通式 两个标准 三个数量关系 四个原因 五大功能 1 一个通式 是指组成蛋白质的基本单位 氨基酸的通式只有一个 2 两个标准 是指组成蛋白质的氨基酸必须同时具备的标准有两个 一个是数量标准 即每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基 二是位置标准 即都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上 3 三个数量关系 是指蛋白质分子合成过程中的三个数量间的关系 氨基酸数 肽键数或脱去水分子数 肽链数 它们的关系为 当n个氨基酸脱水缩合成一条肽链时 脱去水分子数为n 1 形成的肽键数为n 1 即脱去的水分子数 肽键数 氨基酸数 1 当n个氨基酸形成m条肽链时 肽键数 脱去水分子数 n m 4 四个原因 是指蛋白质分子结构多样性的原因有四个 5 五大功能 是指蛋白质分子主要有五大功能 二 非选择题 共2小题 共22分 8 10分 2011 黑河高一检测 下面是组成生物体的某种物质 请分析回答 1 a由 等元素组成 2 b的名称叫 其通式是 3 c是 其作用是 4 d叫 可抵御外来病菌对身体的干扰 5 3分子的b结合在一起的过程叫 该过程共脱去 分子水 形成 个肽键 肽键的结构可表示为 解析 由图示可知组成生物体的结构物质为蛋白质 组成蛋白质的元素有c h o n4种基本元素 基本单位为氨基酸 结构通式为蛋白质分子是由氨基酸脱水缩合通过肽键 co nh 连接形成的 蛋白质分子功能具有多样性 如起催化作用的各种消化酶c 具有免疫功能的抗体d等 答案 1 c h o n 2 氨基酸 3 消化酶催化 4 抗体 5 脱水缩合两两 co nh 实验 探究 9 12分 健康人的尿中含有极微量的蛋白质 若尿液中蛋白质含量过高 则称为蛋白尿 除了肾脏疾病