【2014年备考】2013版高中生物 1.2.2生命活动的主要承担者 蛋白质课件 新人教版

第2节生命活动的主要承担者 蛋白质 一 氨基酸及其种类 1 写出图中结构名称 1 a 2 c 2 通过比较图中两种氨基酸 写出氨基酸的结构通式 氨基 羧基 3 不同的氨基酸取决于R基的不同 图中两种氨基酸的R基分别是 用字母代号表示 点拨 从氨基酸共有的部分可以看出 蛋白质的组成元素至少含有C H O N 如果还含有其他元素 如血红蛋白含有Fe 则一定位于R基上 b d 二 蛋白质的结构及其多样性1 二肽的形成 C H C H2N OH O R1 C H C N OH O R2 H2 H H 脱水缩合 OH H H OH C H C H2N O R1 C H C N OH O R2 H H2O 肽键 二肽 脱水缩合反应 1 过程 名称 场所 2 物质 3 结构 肽键 其结构简式为 4 H2O中H的来源 5 多个氨基酸发生该反应 产物名称为 脱水缩合 核糖体 二肽 NH CO 或 CO NH 一个来自氨基 一个来自羧基 多肽 2 蛋白质多样性的原因 1 组成蛋白质的氨基酸的 不同 2 组成蛋白质的多肽链形成的 不同 点拨 氨基酸的R基中既可能含有氨基 也可能含有羧基 肽化合物的命名是依据含有的氨基酸的总数 即2个氨基酸形成二肽 3个氨基酸形成三肽 种类 数目 排列顺序 空间结构 三 蛋白质的功能将下列实例与相应的蛋白质功能连接起来 思维判断 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 分析 构成生物体的氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基 且必须连在同一个碳原子上 2 评价蛋白质食品营养价值主要依据其必需氨基酸的种类和含量 分析 必需氨基酸是人体自身不能合成 必须依赖于食物 因此评价蛋白质食品营养价值主要依据其必需氨基酸的种类和含量 3 各种氨基酸理化性质不同的原因在于R基的不同 分析 不同的氨基酸取决于R基的不同 4 蛋白质具有多样性的根本原因是DNA的多样性 分析 蛋白质是基因表达的结果 其多样性的根本原因是DNA中遗传信息的多样性 蛋白质的结构层次及其多样性 元素 C H O N 有的还含有Fe S等元素 高考警示钟 1 不要将氨基错写为NH2或 NH3 不要将羧基误写为或COOH 也不要将肽键误写为CO NH或 2 不是含有几个肽键就是几肽 而是由几个氨基酸组成就称为几肽 3 高温使蛋白质变性的原因不是破坏了氨基酸之间的肽键 而是破坏了肽链盘曲折叠形成的空间结构 典例训练1 下面是三种化合物的结构简式 有关三种化合物的叙述中错误的是 A 三种化合物可以用一个结构通式表示B 三种化合物的共同点之一是都含有一个氨基 一个羧基C 三种化合物都不能与双缩脲试剂发生紫色反应D 三种化合物两两结合形成的物质的游离氨基 羧基数不同 解析 选B A正确 三种物质都是构成蛋白质的氨基酸 都可用氨基酸的结构通式表示 B错误 这句话应为 至少都含有一个氨基 一个羧基 C正确 双缩脲试剂鉴定蛋白质产生紫色反应 是由于蛋白质中有肽键 氨基酸中无肽键 不能与双缩脲试剂发生紫色反应 D正确 三种化合物两两结合的物质中游离的氨基数分别是1 1 1 羧基数分别是2 1 2 变式备选 如图是某蛋白质分子的结构示意图 图中 等符号表示不同种类的氨基酸 图中甲链由21个氨基酸组成 乙链由19个氨基酸组成 图中 S S 是在蛋白质加工过程中由两个 SH 脱下2个H形成的 下列有关叙述中 正确的是 A 蛋白质多样性的主要原因是氨基酸的排列顺序B 该蛋白质分子中至少含有2个羧基C 图中 代表的化学键是在高尔基体中形成的D 形成该蛋白质分子时相对分子质量减少了684 解析 选B 该多肽是由2条肽链构成的 即至少含有2个羧基 B项是正确的 A项中蛋白质多样性取决于构成蛋白质的氨基酸种类 数目 排列顺序和蛋白质的空间结构 C项多肽是在核糖体上经脱水缩合形成的 不是在高尔基体上 D项中该蛋白质分子形成时相对分子质量减少为18 21 19 2 2 1 686 蛋白质合成过程及相关计算1 氨基酸 多肽 肽键 肽链和蛋白质的关系 R1 R2 R3 Rn H2NCCOOHHNCCONC CCOOH H H H H H H OHH OHH 蛋白质 2 相关计算 1 氨基数 肽链数 R基上的氨基数 各氨基酸中氨基总数 肽键数 2 羧基数 肽链数 R基上的羧基数 各氨基酸中羧基总数 肽键数 3 氮原子数 肽键数 肽链数 R基上的氮原子数 各氨基酸中N的总数 4 氧原子数 肽键数 2 肽链数 R基上的氧原子数 各氨基酸中O的总数 脱去水分子数 5 氢原子数 各氨基酸中H的总数 2 脱去水分子数 6 假设氨基酸的平均相对分子质量为a 由n个氨基酸分别形成1条肽链或m条肽链 7 假设某多肽中氨基酸数为n 控制其合成的基因和mRNA中至少含有的碱基数为6n和3n 3 蛋白质分子水解 1 彻底水解 产物为氨基酸计算时可参照脱水缩合过程 可简单理解为脱水缩合的 逆反应 即加入水分子数 氨基酸数 肽链数 2 不彻底水解 产物为几段短肽链如某三十九肽中共有丙氨酸4个 现去掉其中的丙氨酸得到4条长短不等的多肽 如图所示 技巧点拨台 蛋白质合成过程中计算技巧 1 氨基酸与相应DNA RNA片段中碱基数目之间计算时 当出现关键词 最多 至少 时 不应考虑该计算过程中终止密码子的碱基数 2 计算O和H的数量变化时 不要漏掉增加H2O中O H数值 3 环状肽中肽键数目与氨基酸数目相同 典例训练2 某非环状多肽 经测定其分子式是C21HxOyN4S2 已知该多肽是由下列氨基酸中的几种作为原料合成的 苯丙氨酸 C9H11NO2 天冬氨酸 C4H7NO4 丙氨酸 C3H7NO2 亮氨酸 C6H13NO2 半胱氨酸 C3H7NO2S 下列有关该多肽的叙述 不正确的是 A 该多肽彻底水解后能产生3种氨基酸B 该多肽中氢原子数和氧原子数分别是32和5C 该多肽中有三个肽键 为三肽化合物D 该多肽在核糖体上形成 形成过程中相对分子质量减少了54 解题指南 1 题眼 几种作为原料的氨基酸均只有1个氮原子 分析出该多肽含4个氨基酸 2 解题思路 由多肽分子式 四肽 半胱氨酸数目 另外两种氨基酸 进而判断各选项是否正确 解析 选C 依据分子式中N为4个 并分析提供的氨基酸种类 可得出由4个氨基酸组成 为四肽 存在三个肽键 即C项是错误的 再分析多肽的形成 在核糖体上 形成过程中相对分子质量减少了54 再分析S的数目为2个 可分析出4个氨基酸中有2个是半胱氨酸 C3H7NO2S 即水解能形成的氨基酸为3种 再结合碳原子数目为21个 减去6个C原子 2个是半胱氨酸 为15个C原子 可分析出另两个氨基酸为苯丙氨酸和亮氨酸 进一步推出该多肽中氢原子数和氧原子数分别是32和5 A B D三项是正确的 互动探究 该多肽中含有多少个游离的氨基和羧基 提示 均为1个 分析 分析几种原料氨基酸都只含有1个氮原子 即R基中均无氨基 因此该多肽含有1个游离的氨基 同理可推出含有1个游离的羧基 变式备选 由m个氨基酸构成的一个蛋白质分子 含n条肽链 其中z条是环状多肽 这个蛋白质分子完全水解共需水分子个数为 A m n zB m n zC m z nD m z n 解析 选A 水解需要水分子数的计算可参照脱水缩合产生的水分子数来计算 设环状多肽的氨基酸总数为x 则环状多肽完全水解共需要水分子为x 其他肽链数为 n z 氨基酸数 m x 则这些多肽完全水解共需要水分子数为氨基酸数 肽链数 m x n z 由此共需要水分子数 m x n z x m n z 答案为A 提取材料中隐含信息 必需氨基酸的验证 案例 必需氨基酸的种类和含量是评价奶粉营养价值高低的主要标准 赖氨酸是人体内的必需氨基酸 缺乏则会影响人体内蛋白质的合成 导致营养不良 赖氨酸是否也是小白鼠体内的必需氨基酸 请根据给出的实验原理利用以下材料用具进行探究 材料用具 20只生长发育状况相同的正常幼年小白鼠 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 称量器 如天平 等 1 实验原理 必需氨基酸是动物体内不能合成的 只能从食物中获取的氨基酸 当动物体内缺乏必需氨基酸时 出现营养不良 体重增加缓慢 2 实验步骤 配食 配成食物A 配成食物B 分组 分别称其体重 饲喂 观察 3 结果预测及结论 命题人透析 1 解读探究问题确定自变量本实验探究的问题是 赖氨酸是否也是小白鼠体内的必需氨基酸 由此可推出该实验的自变量是 赖氨酸的有无 设置对照实验时 对照组的动物应该用含有20种氨基酸的食物A进行饲喂 实验组的动物饲喂加入除赖氨酸之外的19种氨基酸且含量和比例与A相同的食物B 2 透视 材料用具 提取隐含信息 生长发育状况相同的正常幼年小白鼠 排除小白鼠自身因素对实验结果的影响 增强了实验结果的科学性 20只 同时进行平行重复实验 排除了实验结果的偶然性 食物和氨基酸的提供 为 配食 提供方案 称量器 称重暗示了该实验的因变量应该是与 体重 有关 并为实验过程的物质用量的等量原则做了提示 3 用相应的 实验原则 规范答案实验在具体步骤设计时 一定要注意实验原则 等量原则 配食时 食物A中氨基酸的含量及比例要适宜 食物B中除赖氨酸外的其他氨基酸含量和比例与A相同 对照原则 实验组和对照组对照 自身前后对照 分组要 随机均分 单一变量原则 除自变量外 小鼠要在相同且适宜的环境中饲养观察 为了实验结果的准确性 要计算出实验前后小鼠体重的变化量等 标准答案 2 取不含蛋白质和氨基酸的食物 加入含量和比例适宜的20种氨基酸取不含蛋白质和氨基酸的食物 加入除赖氨酸之外的19种氨基酸 每种氨基酸含量和比例与A相同 将20只小白鼠随机平均分成甲 乙两组 在相同且适宜的环境中饲喂两组小鼠 甲组饲喂食物A 乙组饲喂食物B 分别称量甲 乙两组小白鼠的体重 计算体重增加量 3 若两组小白鼠的营养状况和体重增加量基本相同 则说明赖氨酸不是小白鼠体内的必需氨基酸 若甲组正常 乙组出现营养不良 体重增加量明显小于甲组 则说明赖氨酸是小白鼠体内的必需氨基酸 阅卷人点评 得分要点 2 必须体现 不含蛋白质和氨基酸 含量和比例适宜 20种 除赖氨酸之外的19种 必须体现 随机平均 分组 必须体现 称量体重 计算体重的增加量 3 必须体现 实验的结论 失分案例 2 错答成 在食物中加入20种氨基酸 在食物中加入除赖氨酸之外的19种氨基酸 等 错答成 将小白鼠分成甲 乙两组 错答成 小白鼠的食欲状况 小白鼠的活动状况 3 答案不全 只答为 若两组小白鼠的营养状况和体重基本相同 答案不全 只答为 若甲组正常 乙组出现营养不良 体重增加量远小于甲组 1 蛋白质含量检测通常不是直接测定蛋白质含量 而是通过测定氮含量来推算蛋白质含量 一般来说 每100克蛋白质平均含氮16克 这些氮主要存在于蛋白质的 A CO NH B 游离的氨基C 游离的羧基D R基 解析 选A 蛋白质中含氮的基团是肽键 氨基 包括R基中的氨基 但最主要的是肽键 因此正确选项为A项 2 某蛋白质由3条多肽 N个氨基酸组成 下列关于该蛋白质说法正确的是 A 形成该蛋白质时产生了N个水分子B 该蛋白质中至少含有N个肽键C 该蛋白质中至少含有3个游离的羧基D 合成该蛋白质至少需要20种氨基酸 解析 选C 该蛋白质由3条多肽 N个氨基酸组成 即可知形成的肽键数为N 3个 失去了N 3个水分子 因此A B项不正确 D项中构成生物体蛋白质的氨基酸约有20种 不是指合成该蛋白质一定需要有20种氨基酸参与 只有C项是正确的 蛋白质至少含有的羧基数等于肽链数 3 经测定某化合物含C H O N S 下列哪项最不可能是它的功能 A 携带氨基酸进入核糖体B 与抗原物质发生特异性结合C 细胞膜上运载葡萄糖的载体蛋白D 催化细胞内化学反应 解析 选A 携带氨基酸进入核糖体是tRNA的功能 与抗原发生特异性结合是抗体的特点 膜上载体蛋白起运输物质的作用 催化细胞内化学反应是酶的作用 4 2012 临沂模拟 下列物质中一定含有肽键的是 胰岛素 雄激素 酶 Na 载体A B C D 解析 选C 胰岛素和Na 载体的化学本质是蛋白质 所以它们一定含有肽键 雄激素是脂质 一定不含肽键 酶大多数是蛋白质 但有少数属于RNA 所以酶不一定含有肽键 5 某蛋白质由m条肽链 n个氨基酸组成 该蛋白质至少含有氧原子的个数是 A n mB n 2mC n mD n 2m 解析 选C 经分析该蛋白质有肽键n m个 至少含游离的羧基有m个 每一肽链的尾端肯定有一个羧基 由此可以计算出它至少有的氧原子是n m 2m n m 一个肽键中肯定有一个氧原子 一个羧基中肯定有两个氧原子 6 请解答氨基酸和蛋白质的相关问题 1 现有氨基酸800个 其中氨基总数为810 羧基总数为808 则由这些氨基酸合成的含有两条肽链的蛋白质共有肽键 氨基和羧基的数目分别是 2 经氨基酸自动分析仪测定三种多肽化合物 催产素 牛加压素和人血管舒张素均有9个氨基酸 但其功能各不相同 最可能的原因是 构成这三种多肽最多共有 种氨基酸 解析 1 依据肽键数 氨基酸数 肽链数 氨基数 羧基数 肽链数 R基中氨基数 羧基数 可得该蛋白质中肽键数 800 2 798 氨基数 2 810 800 12 同理羧基数为10 2 结构决定功能 尽管氨基酸数目相同 但组成多肽的氨基酸种类 排列顺序不同都会导致多肽功能不同 答案 1 7981210 2 氨基酸的种类 排列顺序不同20 实验方法 验证性实验的设计思路 理论指导 1 概念和特点 1 概念 指实验者针对已知的生物学事实而进行的以验证生物学事实 巩固和加强有关知识 培养实验操作技能为目的的验证性和体验性实验 2 特点 验证研究对象的已知属性 特征及与其他因素的关系 由于实验原理 结论是已知的 因此不存在实验假设 实验目的 结果 结论三者是一致的 统一的 实验的操作步骤可以是曾经做过的 也可以是未曾做过的 2 设计思路 1 根据验证的目的 运用所学的知识或题目所提供的信息找出完成实验的依据 即实验原理 2 从题目所给的实验材料 用具 药品中寻找实验的设计思路 明确具体的设计方案 3 依据实验目的 实验原理确定实验变量 弄清自变量如何操作 因变量如何检测 无关变量如何控制 4 依据对变量的分析 合理设置对照 以实现对单一变量的控制 排除无关变量的干扰 增强实验结果的可信度和说服力 典例分析 某同学在互联网上查到如下结论 重金属盐能使蛋白质变性失活 而谷胱甘肽能缓解重金属盐对蛋白质的破坏作用 请你根据实验室提供的下列材料 完善下面的设计方案以验证这一观点 实验材料 试管 大烧杯 滴管 温度计 恒温水浴锅 唾液淀粉