第1部分第2章第2节生命活动主要承担者——蛋白质

1、第 2 章 第 2 节 理解教材新知 把握热点考向 应用创新演练 考向一 考向二 知识点一 知识点二 随堂基础巩固 课时跟踪训练 知识点三 1.1.氨基酸是组成蛋白质的基本单位。氨基酸是组成蛋白质的基本单位。 2 2氨基酸的结构通式为。氨基酸的结构通式为。 3 3每种氨基酸分子至少含有一个氨基和每种氨基酸分子至少含有一个氨基和 一个羧基，且都有一个氨基和一个羧基一个羧基，且都有一个氨基和一个羧基 连在同一个碳原子上。连在同一个碳原子上。 4 4蛋白质中含有蛋白质中含有C C、H H、O O、N N等元素。等元素。 5 5蛋白质多样性的原因是：组成蛋白质蛋白质多样性的原因是：组成蛋白质 的氨基酸

2、的种类、数目、排列顺序不同，的氨基酸的种类、数目、排列顺序不同， 及肽链形成的空间结构不同。及肽链形成的空间结构不同。 6 6蛋白质的功能有：组成细胞和生物体、蛋白质的功能有：组成细胞和生物体、 催化、运输、调节和免疫等。催化、运输、调节和免疫等。 自读教材自读教材夯基础夯基础 1 1氨基酸的结构氨基酸的结构 填空填空 (1)(1)结构通式：结构通式： 。 氨基氨基(NH2) 羧基羧基(COOH) 同一个碳原子同一个碳原子 2 2氨基酸的种类氨基酸的种类 判断正误判断正误 (1)(1)在生物体中组成蛋白质的氨基酸约有在生物体中组成蛋白质的氨基酸约有2020种。种。()() (2)(2)非必需氨

3、基酸有非必需氨基酸有1212种，是人体不需要的氨基酸。种，是人体不需要的氨基酸。 ( () ) (3)(3)成人细胞内有成人细胞内有8 8种必需氨基酸。种必需氨基酸。()() (4)(4)必需氨基酸既可在人体内合成，也可从外界环境必需氨基酸既可在人体内合成，也可从外界环境 中获取。中获取。( () ) 1 1根据氨基酸的结构通式，分析组成蛋白质的主根据氨基酸的结构通式，分析组成蛋白质的主 要元素有哪些？要元素有哪些？ 提示：提示：C C、H H、O O、N N等。等。 2 2组成蛋白质的氨基酸中至少含有一个氨基和一个组成蛋白质的氨基酸中至少含有一个氨基和一个 羧基。如果氨基酸中不只一个氨基或羧

4、基，多出的氨基羧基。如果氨基酸中不只一个氨基或羧基，多出的氨基 或羧基可能在什么位置？或羧基可能在什么位置？ 提示：有一个提示：有一个COOHCOOH和一个和一个NHNH2 2连在同一个碳原子连在同一个碳原子 上，多余的上，多余的COOHCOOH和和NHNH2 2在在R R基上。基上。 3 3试判断下列有机酸，哪些属于组成蛋白质的氨试判断下列有机酸，哪些属于组成蛋白质的氨 基酸？并说明判断理由。基酸？并说明判断理由。 判断：判断：( (是或不是是或不是) ) 理由：理由： 判断：判断：( (是或不是是或不是) ) 理由：理由： 判断：判断：( (是或不是是或不是) ) 理由：理由： 提示：提示

5、：(1)(1)是。是。NHNH2 2和和COOHCOOH连在同一个碳原子上。连在同一个碳原子上。 (2)(2)不是。不是。NHNH2 2和和COOHCOOH没连在同一个碳原子上。没连在同一个碳原子上。 (3)(3)不是。没有不是。没有NHNH2 2。 跟随名师跟随名师解疑难解疑难 1 1氨基酸的组成元素氨基酸的组成元素 基本组成元素是基本组成元素是C C、H H、O O、N N，有的含有，有的含有S S等元素。等元素。 2 2氨基酸的结构通式氨基酸的结构通式 3 3氨基酸的结构特点氨基酸的结构特点 分析分析举例举例 氨基酸分子中氨基酸分子中NH2、 COOH至少各有一至少各有一 个，因为个，因

6、为R基中可能基中可能 有有NH2、COOH 分析分析举例举例 至少一个至少一个NH2和一个和一个 COOH连在同一个碳原子上，连在同一个碳原子上， 否则不是构成生物体蛋白质否则不是构成生物体蛋白质 的氨基酸的氨基酸 反例：反例： H2NCH2CH2CH2 COOH 非构成生物体的氨基酸非构成生物体的氨基酸 生物体中氨基酸种类不同是生物体中氨基酸种类不同是 由由R基决定的基决定的 甘氨酸：甘氨酸：R基为基为H 丙氨酸：丙氨酸：R基为基为CH3 谷氨酸：谷氨酸：R基为基为CH2 CH2COOH 特别提醒特别提醒 决定氨基酸种类和性质的是氨基酸的决定氨基酸种类和性质的是氨基酸的R R基。基。 组成生

7、物体的天然氨基酸都是组成生物体的天然氨基酸都是氨基酸，即氨基酸，即 NHNH2 2和和COOHCOOH连在同一个碳原子上的氨基酸。连在同一个碳原子上的氨基酸。 八种必需氨基酸的记忆口诀：一八种必需氨基酸的记忆口诀：一( (异亮氨酸异亮氨酸) )家家 ( (甲硫氨酸甲硫氨酸) )来来( (赖氨酸赖氨酸) )写写( (缬氨酸缬氨酸) )两两( (亮氨酸亮氨酸) )三三( (色色 氨酸氨酸) )本本( (苯丙氨酸苯丙氨酸) )书书( (苏氨酸苏氨酸) )。 自读教材自读教材夯基础夯基础 脱水缩合脱水缩合 羧基羧基 一分子水一分子水 CONH 氨基氨基 肽键肽键 二肽：由二肽：由 缩合成的化合物缩合成

8、的化合物 多肽：由多肽：由 缩合成的化合物，通常呈链状缩合成的化合物，通常呈链状 盘曲、折叠盘曲、折叠 蛋白质：具有一定的蛋白质：具有一定的 两个氨基酸两个氨基酸 多个氨基酸多个氨基酸 空间结构空间结构 2脱水缩合的过程脱水缩合的过程 填空填空 。 1结合脱水缩合过程，分析失去的水分子中的氢结合脱水缩合过程，分析失去的水分子中的氢 和氧元素的来源，肽键和失去水分子的数量关系。和氧元素的来源，肽键和失去水分子的数量关系。 提示：氢来源于提示：氢来源于NH2和和COOH，氧来源，氧来源 于于COOH。形成肽键数失去水分子数。形成肽键数失去水分子数。 2(1)若若n个氨基酸形成一条肽链，共形成多少肽

9、键，失个氨基酸形成一条肽链，共形成多少肽键，失 去多少分子水？去多少分子水？ 提示：肽键数失去水分子数提示：肽键数失去水分子数n1。 (2)若若n个氨基酸形成个氨基酸形成m条肽链呢？条肽链呢？ 提示：肽键数失去水分子数提示：肽键数失去水分子数nm。 (3)试总结形成肽键数与氨基酸数和肽链条数的关系。试总结形成肽键数与氨基酸数和肽链条数的关系。 提示：肽键数失去水分子数氨基酸数肽链条数。提示：肽键数失去水分子数氨基酸数肽链条数。 3(1)一条肽链中至少含有多少个游离的一条肽链中至少含有多少个游离的NH2 和和COOH？若？若m条肽链呢？条肽链呢？ 提示：提示：1个；个；m个。个。 (2)试总结蛋

10、白质中至少含有游离氨基数和游离试总结蛋白质中至少含有游离氨基数和游离 羧基数与肽链条数的关系？羧基数与肽链条数的关系？ 提示：至少含有的游离氨基数或羧基数肽链条提示：至少含有的游离氨基数或羧基数肽链条 数。数。 跟随名师跟随名师解疑难解疑难 1氨基酸的脱水缩合过程分析氨基酸的脱水缩合过程分析 (1)肽键的正确写法是：肽键的正确写法是：CONH或。或。 (2)脱水缩合的部位：一个氨基酸的氨基中脱水缩合的部位：一个氨基酸的氨基中H和另一个和另一个 氨基酸的羧基中氨基酸的羧基中OH，因此脱去的水分子中，因此脱去的水分子中，H既来自氨基既来自氨基 又来自羧基，又来自羧基，O来自于羧基。来自于羧基。 (

11、3)一条肽链至少含有一个游离的一条肽链至少含有一个游离的NH2和一个游离和一个游离 的的COOH，分别位于肽链的两，分别位于肽链的两 端，端，R基中的基中的NH2和和COOH不参与脱水缩合。不参与脱水缩合。 2氨基酸形成蛋白质的相关数量关系氨基酸形成蛋白质的相关数量关系 假设氨基酸的平均相对分子质量为假设氨基酸的平均相对分子质量为a，由，由n个氨个氨 基酸分别形成基酸分别形成1条肽链或条肽链或m条肽链：条肽链： 形成形成 肽链数肽链数 形成形成 肽键数肽键数 脱去水脱去水 分子数分子数 氨基氨基 数目数目 羧基羧基 数目数目 多肽相对多肽相对 分子质量分子质量 1n1n1 至少至少 1个个 至

12、少至少 1个个 na 18(n1) mnmnm 至少至少 m个个 至少至少 m个个 na 18(nm) 自读教材自读教材夯基础夯基础 氨基酸种类氨基酸种类 氨基酸排列顺序氨基酸排列顺序 盘曲、折叠盘曲、折叠 空间结构空间结构 2蛋白质功能多样性蛋白质功能多样性 连线连线 提示：提示：(1)氨基酸种类不同。氨基酸种类不同。 (2)氨基酸数目不同。氨基酸数目不同。 (3)氨基酸排列顺序不同。氨基酸排列顺序不同。 (4)多肽链的盘曲、折叠方式不同。多肽链的盘曲、折叠方式不同。 2营养不良会出现贫血和免疫力下降等现象，试从蛋白营养不良会出现贫血和免疫力下降等现象，试从蛋白 质的功能角度分析原因。质的功

13、能角度分析原因。 提示：营养不良导致蛋白质摄入不足，影响血红蛋白和抗提示：营养不良导致蛋白质摄入不足，影响血红蛋白和抗 体的合成。血红蛋白具有运输体的合成。血红蛋白具有运输O2的功能，抗体具有免疫功能。的功能，抗体具有免疫功能。 跟随名师跟随名师解疑难解疑难 2氨基酸的排列与多肽种类的计算氨基酸的排列与多肽种类的计算 假若有假若有A、B、C三种氨基酸，由这三种氨基酸三种氨基酸，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：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，在每种氨基酸足够多三种氨基酸，在每种氨基酸足够多 的情况下，可形成肽类化合物的种类：的情况下，可形

14、成肽类化合物的种类： 形成三肽的种类：形成三肽的种类： 333 3327种种 形成二肽的种类：形成二肽的种类： 33 329种种 (2)在在A、B、C三种氨基酸每种氨基酸只有一个的三种氨基酸每种氨基酸只有一个的 情况下，形成肽类化合物的种类：情况下，形成肽类化合物的种类： 形成三肽的种类：形成三肽的种类： 321 3216种种 形成二肽的种类：形成二肽的种类： 32 326种种 例例1下图是四种构成蛋白质的氨基酸的结构简下图是四种构成蛋白质的氨基酸的结构简 式，相关叙述错误的是式，相关叙述错误的是() A构成上述氨基酸分子的基本元素是构成上述氨基酸分子的基本元素是C、H、O、N B上述四种氨基

15、酸的上述四种氨基酸的R基依次是基依次是H、CH3、 CH2OH、CH2COOH CR基中可以有氨基或羧基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只要含有氨基和羧基的化合物就是构成蛋白质的氨 基酸基酸 思路点拨思路点拨 精讲精析精讲精析 选项选项分析分析 A项正确项正确 根据氨基酸结构通式可知，氨基酸的组成元素根据氨基酸结构通式可知，氨基酸的组成元素 为为C、H、O、N等等 B项正确项正确 氨基酸的种类不同在于氨基酸的种类不同在于R基的不同，氨基酸的共基的不同，氨基酸的共 同结构为，除此之外的为同结构为，除此之外的为R基基 C项正确项正确 R基中可能含有各种基团，也可

16、包括氨基和羧基基中可能含有各种基团，也可包括氨基和羧基 D项错误项错误 构成蛋白质的氨基酸至少有一个构成蛋白质的氨基酸至少有一个NH2和一个和一个 COOH，且连在同一个碳原子上，且连在同一个碳原子上 答案答案D 1下列物质中，属于构成人体蛋白质氨基酸的是下列物质中，属于构成人体蛋白质氨基酸的是() H2NCH2COOH H2NCH2CH2OH AB C D 解析：根据氨基酸分子的结构通式可知：解析：根据氨基酸分子的结构通式可知：不不 是构成蛋白质的氨基酸，因为构成蛋白质的氨基酸都是构成蛋白质的氨基酸，因为构成蛋白质的氨基酸都 有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上。有一个氨基和一个羧基连在同

17、一个碳原子上。 答案：答案：A 例例2根据下图所示化合物的结构分析回答：根据下图所示化合物的结构分析回答： (1)该化合物中，该化合物中，表示表示_，表示表示_。 (2)该化合物由该化合物由_个氨基酸失去个氨基酸失去_个水分个水分 子而形成，这种反应叫做子而形成，这种反应叫做_。 (3)该化合物中的氨基酸种类不同，是由该化合物中的氨基酸种类不同，是由_决定决定 的，其编号是的，其编号是_。 (4)该化合物称为该化合物称为_，含，含_个肽键，编号个肽键，编号 是是_。 (5)该化合物含有该化合物含有_个游离的氨基和个游离的氨基和_个个 游离的羧基。游离的羧基。 精讲精析精讲精析图中图中是氨基；是

18、氨基；是羧基；是羧基；、表表 示肽键；示肽键；、是是R基。该化合物为四肽，是由基。该化合物为四肽，是由4 个氨基酸脱去个氨基酸脱去3个水分子形成的。氨基酸种类不同，是由个水分子形成的。氨基酸种类不同，是由R 基决定的，而该化合物含有游离的氨基基决定的，而该化合物含有游离的氨基(羧基羧基)数等于肽链数数等于肽链数 与与R基中氨基基中氨基(羧基羧基)数之和。数之和。 答案答案(1)氨基羧基氨基羧基(2)43脱水缩合脱水缩合 (3)R基基(4)四肽四肽3(5)22 (1)变化的元素：变化的元素：H、O，因脱去，因脱去H2O而减少，还而减少，还 有一部分有一部分H因形成二硫键而减少。因形成二硫键而减少

19、。 (2)不变的元素：不变的元素：C、N、S，因此可根据，因此可根据N原子数原子数 推测蛋白质推测蛋白质(多肽多肽)中氨基酸数。中氨基酸数。 2分子式为分子式为C63H103O48N17S2的链状多肽化合物中，的链状多肽化合物中， 最多能有多少个肽键最多能有多少个肽键 () A63个个 B52个个 C17个个 D16个个 解析：依题意，有最多肽键的情况应当是此式中含氨基酸解析：依题意，有最多肽键的情况应当是此式中含氨基酸 个数最多，对于一个氨基酸来说，如果个数最多，对于一个氨基酸来说，如果R基上不含有基上不含有“N” 的话，它只含有一个的话，它只含有一个“N”，此式中有，此式中有17个个N，说

20、明，最多，说明，最多 有有17个氨基酸存在于此化合物中，个氨基酸存在于此化合物中，17个氨基酸脱水缩合形个氨基酸脱水缩合形 成成16个肽键。个肽键。 答案：答案：D 典例剖析典例剖析 某劣质奶粉是用某劣质奶粉是用80%的麦芽糊精和的麦芽糊精和20%的合格奶的合格奶 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。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。请回答下列问题。 1.检测某物质的成分是否含有蛋白质。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。探究某

21、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。探究蛋白质变性后，是否有生物活性。 (1)劣质奶粉中含有大量还原糖，如果用斐林试剂鉴定，则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，应选用的试剂如果要鉴定劣质奶粉中是否含有蛋白质，应选用的试剂 是是_。 (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

22、量。赖氨酸是人体必需氨基酸，缺乏则会影响体内蛋白类和含量。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，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。请补充并完善他们的实验原理和实验方案。 材料用具：材料用具：20只生长发育状况相同的正常幼年大鼠、分装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、种氨基酸、不含蛋白质

23、和氨基酸的食物、 秤、天平等。秤、天平等。 实验原理：实验原理：_ _。 实验方案：实验方案： 配食：配食：_，配制成食物，配制成食物A A； _，配制成食物，配制成食物B B。 分组：将分组：将2020只大鼠平均分成甲、乙两组，分别称量其体只大鼠平均分成甲、乙两组，分别称量其体 重。重。 饲喂：甲组每天饲喂适量的食物饲喂：甲组每天饲喂适量的食物A A；_ _ 观测：观测：_。 实验结果预测及结论：实验结果预测及结论： 实验结果实验结果(营养状况和体重营养状况和体重)实验结论实验结论 解析解析 (1)(1)利用斐林试剂鉴定还原糖需要水浴加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

24、蓝色变成砖红色。热，其颜色变化表现为由蓝色变成砖红色。(2)(2)鉴定蛋鉴定蛋 白质的有无用双缩脲试剂。白质的有无用双缩脲试剂。(3)(3)必需氨基酸是动物体内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，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，导致营养不良，体重增加将影响体内蛋白质的合成，导致营养不良，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。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。因为是探究性实验，所以结果不唯一。 答案答案 (1)(1)水浴加热由蓝色变成砖红色水浴加热由蓝色变成砖红色(2)(2)双缩脲试双缩脲试 剂剂(3)(3)实验原理：必需氨基酸是动物体不能合成，只能从食物实验原理：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，就会影响体内蛋中获得的氨基酸，当动物缺乏必需氨基酸