高中生物 第二章 第二节细胞中的生物大分子 苏教版必修1知识精讲

用心 爱心 专心 高一生物第二章高一生物第二章 第二节第二节 细胞中的生物大分子苏教版细胞中的生物大分子苏教版 本讲教育信息本讲教育信息 一 教学内容 第二章 第二节 细胞中的生物大分子 蛋白质的结构和功能 二 学习内容 蛋白质的结构和功能 三 学习目标 概述蛋白质的结构和功能 四 学习重点 知道生物大分子的基本骨架 说明氨基酸的结构特点与氨基酸形成蛋白质的过程 概 述蛋白质的结构和功能 五 学习难点 蛋白质结构和功能的多样性 六 学习过程 1 蛋白质的化学组成 1 主要由 C H O N 四种元素组成 有的还含有 S 2 很多重要的蛋白质还含有 P S 两种元素 3 有的也含微量的 Fe Cu Mn I Zn 等元素 4 高分子化合物 相对分子质量很大 6000 1000000 以上 例 牛的胰岛素相对分子质量 5700 人的血红蛋白相对分子质量 64500 2 基本组成单位 氨基酸 自然界中已经发现的氨基酸有 100 多种 而组成蛋白质的氨基酸大约有 20 种 1 氨基酸的结构特点 2 氨基酸的结构通式 构成蛋白质的氨基酸是 氨基酸 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 这个碳原子 碳原子 还分别与一个氢原子 一个可变的 R 基相连接 氨基酸的区别就在于 R 基的不同 用心 爱心 专心 例如 甘氨酸的 R 基是一个氢原子 H 丙氨酸的 R 基是甲基 CH3 某些 R 基中含有 NH2 或 COOH 每个氨基酸至少都有一个 NH2和一个 COOH 连在同一个碳原子上 必需氨基酸和非必需氨基酸 氨基酸是弱酸弱碱两性化合物 一个氨基酸的 NH2与另一个氨基酸的 COOH 能够缩去一分子水生成肽 3 多肽 二分子氨基酸缩水生成二肽 n 分子氨基酸缩水生成 n 肽 n 3 1 肽键 2 CO NH CONH n 个氨基酸缩水生成 1 m 条肽链 一条肽链m 条肽链 氨基酸的平均相对分子质量aa 氨基酸的数目nn 肽键的数目1n mn 脱去的水分子数1n mn 多肽相对分子质量na 18 n 1 na 18 n m 氨基的数目至少 1 个至少 m 个 羧基的数目至少 1 个至少 m 个 4 蛋白质的结构 1 肽链的结构 构成肽链的氨基酸的种类 数目和排列顺序 例 由 20 种氨基酸组成的含 100 个残基的肽链种类 20100 2 二级结构 肽链形成 螺旋或 折叠结构 靠肽链中的羧基与氨基间的氢键 维持 3 三级结构 多肽链在二级结构的基础上再盘绕或折叠形成的三维空间形态 一般 情况下呈球形或纤维形 三级结构通常受肽链中 R 基的影响 除此之外 一些极性 R 基的 氢键和离子键也有助于三级结构的保持 4 四级结构 许多蛋白质含有两个或更多的肽链 每一个肽链都是蛋白质的一个亚 单位 又称亚基 这种由亚基相互作用并结合形成的整个蛋白质特定的结构 即四级结构 例 血红蛋白分子由 4 条肽链构成 每条肽链都具有三级结构 一级排列为单链 二级扭转成螺旋 三级螺旋再折转 四级多链曲成团 5 蛋白质的功能 1 由化学结构和空间结构分析多样性 2 多种多样的蛋白质执行各种特定的生理功能 功能举 例 催化生物体内各种化学反应几乎都是在蛋白质类的酶的催化下进行的 用心 爱心 专心 运输血红蛋白运输氧气 脂蛋白随血流将脂质从肝运输到身体其他部位 运动肌肉中的一些蛋白质构成肌肉的收缩系统 结构细胞膜主要由蛋白质和磷脂构成 还有各种结构蛋白质 防御抗体具有免疫功能 凝血蛋白能保护受伤的血管 调控激素等能调节 控制细胞的生长 分化 遗传信息的表达 6 蛋白质的鉴定实验 1 实验原理 蛋白质 双缩脲试剂 紫色 2 实验步骤 取 2 支洁净的试管 编号为 A B 向 A B 两管中分别加入等量的 蛋清稀释液 向 A 管中先加入 2 mL 的 溶液 再向 A 管中加 3 4 滴 溶液 观察 A B 两管颜色变化 3 实验结果 A 管出现 B 管未出现 典型例题典型例题 1 下图为一种蛋白质的肽链结构示意图 问该蛋白质分子包括几条肽链 多少肽键 A 1 124 B 8 124 C l 123 D 8 116 2 有一多肽 分子式为 C55H70O19N10 将它彻底水解后 只得到下列四种氨基酸 则 该多肽由多少个氨基酸分子缩合而成 A 7 B 8 C 9 D l0 3 蛋白质的空间构型遭到破坏 其生物活性就会丧失 这称为蛋白质的变性 高温 强 碱 强酸 重金属等会使蛋白质变性 现提供 质量分数为 3 的可溶性淀粉溶液 质量 分数为 2 的新鲜淀粉酶溶液 蒸馏水 质量浓度为 0 1g mL 的 NaOH 溶液 质量浓度为 0 05g mL 的 CuSO4溶液 无水乙醇 烧杯 试管 量筒 滴管 温度计 酒精灯等材料用 具 请你完成下列实验设计 探究乙醇能否使蛋白质变性 实验步骤 第一步 取两支试管 编上 A B 号 然后在 A B 试管中各加入 lmL 新鲜淀粉酶溶 液 再向 A 试管加 5 滴蒸馏水 向 B 试管加 5 滴无水乙醇 最后再各加 2mL 可溶性淀粉 溶液 用心 爱心 专心 第二步 第三步 第四步 实验结果的预测及结论 1 2 4 将面粉团用纱布包起来在清水中搓洗后 纱布中保留的是 面筋 洗出来的是白浆 然后往 面筋 里滴加 NaOH 溶液后 再滴加 CuSO4溶液 结果出现紫色 往白浆里加入 碘液后呈现蓝色 根据上述现象 回答问题 1 面筋 的化学本质是 2 面筋 的基本组成单位是 其结构通式为 由这些单 位合成 面筋 的化学反应称 3 白浆里所含的使碘液变蓝色的物质的基本组成单位是 5 温度 pH 改变 甚至搅动均可导致蛋白质变性 试说出原因 两条即可 1 2 模拟试题模拟试题 答题时间 30 分钟 1 一个蛋白质分子由 5 条肽链构成 共有 498 个氨基酸 那么这个蛋白质分子至少分别 含有氨基和羧基 A 498 个和 498 个 B 495 个和 496 个 C 493 个和 493 个 D 5 个和 5 个 2 用含有放射性 N 的肥料给生长着的植株施肥 在植株中能探测到放射性 N 的物质 是 A 葡萄糖 B 蛋白质C 脂肪 D 淀粉 3 以下不属于糖类的物质是 A 淀粉 B 纤维素 C 胰岛素 D 纤维素酶 4 蛋白质和核酸中共有的化学元素是 A C H O B C H O N P C C H O N D C H O P 5 狼体内有 a 种蛋白质 兔体内有 b 种蛋白质 狼捕食兔子后 狼体内的一个细胞中含 有的蛋白质种类最可能是 A 少于 a B a b C a D 多于 a 6 2 个氨基酸分子脱水缩合成二肽 脱去的水分子中的氢来自 A 羧基 B 羧基和氨基 C 氨基 D 连接在碳原子上的氢 7 下列各项与决定蛋白质多样性无关的是 A 氨基酸的种类和排列顺序 B 肽键的数目 C 核糖体的种类和数目D 蛋白质的空间结构 8 决定蛋白质分子具有多种重要功能的原因是 A 各种蛋白质分子的基本单位不同 B 各种蛋白质分子的缩合方式不同 C 各种蛋白质分子的空间结构不同 D 各种蛋白质分子的肽键不同 9 艾滋病研究者发现 有 l 2 的 HIV 感染者并不发病 其原因是他们在感染 HIV 用心 爱心 专心 之前体内存在三种名为 阿尔法 防御素 的小分子蛋白质 以下对 阿尔法 防御 素 的推测中不正确的是 A 一定含有 N 元素 B 一定都含有 20 种氨基酸 C 高温能破坏其结构 D 人工合成后可用于防治艾滋病 10 2005 高考广东卷 在糖类 脂肪和蛋白质三种有机物的鉴定实验中 以下操作错 误的是 A 只有脂肪的鉴定需要使用显微镜 B 用双缩脲试剂检测蛋白质不需要加热 C 使用斐林试剂和双缩脲试剂最好是现配现用 D 可溶性还原糖的鉴定 可用酒精灯直接加热产生砖红色沉淀 11 分析下列化合物的结构 完成问题 1 图中 是 是 是 2 该化合物由 个氨基酸通过 方式而形成 3 该化合物含有 个肽键 该化合物叫 4 该化合物中氨基酸种类不同是由 决定的 其编号是 它们的结构可用通 式 表示 生物界中 R 基团约有 种 5 该化合物有 个氨基 个羧基 若完全水解成为氨基酸则需要 个水 分子 6 假定一个由 m 个氨基酸构成的含有 n 条肽链的蛋白质分子 氨基酸平均相对分 子量为 a 那么 这个蛋白质分子的相对分子质量表达式是 肽链的首端与末端 分别是 和 12 以下几种符号代表不同种类的氨基酸 请完成有关问题 1 氨基酸结构的差别在于 的不同 2 7 种氨基酸在细胞的 中通过 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 那么这两个蛋白质分子的功能 是否一定相同 为什么 用心 爱心 专心 试题答案试题答