湖南省新田县第一中学高一生物《蛋白质》学案

学习目标 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 学会鉴定蛋白质 4 关注蛋白质研究的新进展 重点和难点 蛋白质的结构和功能 学法提示 1 掌握氨基酸的结构通式 可以从最简单的有机化合物甲烷 CH4 入手学习记忆 甲烷中的三个 H 分别被氨基 羧基 R 基所取代所形成的化合物即为氨基酸 2 突破一个重难点 脱水缩合反应 根据物质守恒原理 用 十字相乘法 等进行 脱水缩合反应的有关计算 3 正确理解蛋白质结构与功能多样性的原因 氨基酸种类 数目 排列顺序以及肽 链的数目和空间结构的多样性是蛋白质分子具有多样性的原因 蛋白质结构的多样性决定 了蛋白质功能的多样性 4 联系生活实际 学会鉴定蛋白质 积极开展研究性学习 关注发展史和科技前沿 拓展自己的学习视野 如结晶牛胰岛素合成的研究过程 国际人类蛋白质组计划 三聚氰 胺问题等 课前预习 1 组成蛋白质的基本单位是 其结构通式 在生物体中约有 种 2 一个氨基酸分子的 和另一个氨基酸分子的 相连接 同时脱去一 分子的 这种结合方式叫做 连接两个氨基酸分子的化学键 表达式 叫做 3 由两个氨基酸分子缩合而成的化合物 叫做 由三个氨基酸分子缩合而成的化合 物 叫做 由多个 n 个 氨基酸分子缩合而成的化合物 叫做 其通 常呈 结构 叫做 4 鉴定蛋白质 在 中的 NaOH 溶液形成的 条件下 蛋白质分子中的 与 产生 反应 5 由于每种蛋白质的氨基酸 和 不同 多肽链的 及其盘曲 折叠方式形成的 不同 因此蛋白质分子具有多样性 6 多种多样的蛋白质执行各种特定的功能 在结构上细胞膜主要由 构成 细 胞中还有各种 蛋白 另外 蛋白质还有 和 等功能 课堂探究 一 氨基酸的种类和结构 1 结构式 2 结构特点 每种氨基酸分子至少含有 并且它们连接在同一个 上 因此每种氨基酸都具有 四种元素 另外 也可能含有氨基或羧 基 还有可能含有 S P 等元素 因此组成蛋白质的元素有 等 20 种氨基酸不 同的是 二 蛋白质的结构 脱水缩合作用 1 脱水缩合作用 两个氨基酸脱水缩合 产生 个水分子 一个二肽化合物中有 个肽键 一条 含 n 个氨基酸的肽链 形成过程中脱去 分子的水 该肽链含有 个肽键 该 条肽链至少分别含有 个游离的氨基和游离的羧基 它们分别位于 位置 两 个氨基酸脱水缩合能形成 个二肽 两种氨基酸脱水缩合能形成 种二肽 2 脱水缩合作用的两个数据关系 公式 肽键数 填 脱去的水分数 蛋白质的相对分子质量 氨基酸相对分子质量的总和 3 脱水缩合作用的有关计算 肽链 数 氨基酸平均相 对分子质量 氨基酸 数目 肽键 数目 脱去水分 子数目 多肽相对分 子质量 氨基或羧基 数目 n 条am 至少 个 4 影响蛋白质结构的四个因素是 蛋白质结构的多样性决定了蛋白质功能的多样性 三 鉴定蛋白质 1 制备组织样液 稀释后备用 取各组织样液 2mL 加入已编号的试管中 2 加入双缩脲试剂 A 0 1g mL 1 NaOH 2mL 创设 振荡摇匀 再加入双缩脲试剂 B 0 01g mL 1 CuSO4 2mL 提供 振荡摇 匀 3 观察 蛋白质与双缩脲试剂发生颜色反应 溶液变成 色 四 蛋白质的功能 蛋白质的功能举例 结构蛋白 催化功能 运输功能 运动功能 防御功能 调控功能 课堂巩固 1 某致病细菌分泌的外毒素 无色 细针状结晶 对小鼠和人体有很强的毒性 可引起流 涎 呕吐 便血 痉挛等 以致死亡 该外毒素为环状肽 结构式如图所示 请据图分析回答 1 该化合物称为 肽化合物 含有 个肽键 2 该化合物是由 个氨基酸组成的 区别这些氨基酸的种类是依靠其结构中的 组成该化合物的氨基酸有 种 其中有 个氨基酸的 R 基团相同 这个 R 基团是 3 在碱性条件下 图中 与 CuSO4产生紫色反应 4 该化合物具有 8 个氮原子 其中 个构成肽键 个构成氨基 个位于 R 基团上 该化合物具有 10 个氧原子 其中 个构成肽键 个构成羧基 个位于 R 基团上 5 该外毒素在环肽形成过程中失去了 个水分子 相对分子质量减少了 课后作业 1 以下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 4 现有 100 个平均相对分子质量为 98 的氨基酸 共含有 116 个羧基和 106 个氨基 这些 氨基酸缩合成 6 条多肽链时共含有 个 NH2 其相对分子质量为 5 现有一个红苹果 一个鸡蛋 自选其他材料 请你设计实验证明苹果是否含有蛋白质 材料用具 略 方法步骤 预测结果及结论 最可能的结果 课前预习答案 1 氨基酸 20 2 氨基 羧基 水 脱水缩合 CO NH 肽键 3 二肽 三肽 多肽 n 肽 链状 肽链 4 双缩脲试剂 碱性 肽键 CuSO4 紫色 5 数目 种类 排列顺序 数目 空间结构 6 蛋白质和磷脂 结构 催化 运输 运动 防御 调 控 课堂研究答案 一 1 氨基 种类 羧基 肽键 一个氨基和一个羧 基 碳原子 2 C H O N R 基 C H O N S P R 基 二 1 一分子水 肽键 1 1 n 1 n 1 1 首端 末 端 1 4 2 失去水分子的相对分子质量的总和 3 m n m n ma 18 m n n 4 氨基酸种类 氨基酸数目 氨基酸的排列顺序 肽链的数目和空间结 构 三 鸡蛋卵清蛋白 牛奶 豆浆和生物组织研磨液 显色反应 碱性条件 Cu2 紫 四 细胞膜主要由蛋白质和磷脂构成 酶大多数是蛋白质 血红蛋白 载体 蛋白质构成肌肉的收缩系统 抗体都是蛋白质 胰岛素和生长激素等 知识体系 课堂巩固答案 1 环状七 7 2 7 B R 基 5 3 CH3 3 A 肽键 4 7 0 1 7 0 3 5 7 126 课后作业答案 1 NH2 COOH CO NH CH3 CH2OH 2 两 3 三 两 三肽 脱水缩合 COOH NH2和 COOH 4 12 8108 解析 每一个氨基酸分子中 至少有一个氨基和一个羧基 R 基中可能存在氨基或羧基 且不参与脱水缩合 由题意可知 100 个氨基酸中共有 106 个氨基 说明 R 基中共有 6 个 氨基 又因为每条肽链的一端会有一个氨基 所以 6 条肽链中共有氨基 6 6 12 个 其相 对分子质量 98 100 100 6 18 8108 5 方法步骤 首先去皮后制备苹果组织样液 鸡蛋卵清蛋白稀释液 取苹果组织样液 鸡蛋卵清 蛋白稀释液各 2mL 分别加入到已编号的两支试管中 分别