第2章第2节生命活动的主要承担者——蛋白质

第2章 第2节 新 知 探 究 巧 设 计 通 要 点设 计 1设 计 2通 高 考课 堂 练课 下 练名 师 课 堂 一 点 通创 新 演 练 大 冲 关 一 、 氨 基 酸 特 点 及 其 种 类1 作 用是 组 成 的 基 本 单 位 。2 结 构 特 点(1)主 要 元 素 组 成 ： 。C、 H、 O、 N蛋 白 质 (2)结 构 通 式 ： 写 出 字 母 所 代 表 的 结 构 ： a. b 。 a和 b连 接 方 式 的 特 点 是 ： 。 各 种 氨 基 酸 之 间 的 区 别 在 于 不 同 。氨 基 羧 基都 连 接 在 同 一 个 碳 原 子 上R基 合 成 外 界 环 境 中 直 接 获 取8种 人 体 细 胞 能 够 合 成 二 、 蛋 白 质 的 结 构 及 其 多 样 性 1 蛋 白 质 的 结 构 (1)蛋 白 质 的 结 构 层 次 ： 氨 基 酸 三 肽 蛋 白 质 。 (2)形 成 过 程 ： 二 肽多 肽 脱 水 缩 合二 肽 OHH肽 键 三 肽多 肽 种 类数 目排 列 顺 序空 间 结 构 三 、 蛋 白 质 的 功 能 (1)一 切 生 命 活 动 离 不 开 蛋 白 质 ， 蛋 白 质 是 生 命活 动 的 主 要 。承 担 者 功 能 举 例构 成 细 胞 和 生 物 体 羽 毛 、 肌 肉 、 蛛 丝 、 头 发 等 绝 大 多 数 的 酶运 输 作 用 (能 运 输 氧 气 ) 作 用 胰 岛 素 等 蛋 白 质 类 激 素免 疫 作 用 (可 抵 御 抗 原 的 侵 害 ) (2)蛋 白 质 功 能 举 例 ：催 化 作 用信 息 传 递 血 红 蛋 白抗 体 一 、 氨 基 酸 的 结 构 特 点1 教 材 问 题 探 讨观 察 并 分 析 教 材 P20思 考 与 探 讨 给 出 的 几 种 氨基 酸 结 构 ， 结 合 教 材 P21图 2 3， 讨 论 并 交 流 下列 问 题 ：(1)“ 组 成 蛋 白 质 的 氨 基 酸 中 至 少 含 有 一 个 氨 基 和一 个 羧 基 ” ， 你 对 “ 至 少 ” 是 怎 样 理 解 的 ？提 示 ： 因 为 R基 上 也 可 能 含 有 氨 基 或 羧 基 。 (2)判 断 构 成 蛋 白 质 的 氨 基 酸 的 依 据 有 哪 些 ？ 提 示 ： 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 。 (3)试 判 断 下 列 有 机 酸 中 ， 哪 些 是 组 成 生 物 体 内 蛋白 质 的 氨 基 酸 ？ 并 说 出 判 断 理 由 。判 断 ： ； 理 由 ： 。 判 断 ： ； 理 由 ： 。 提 示 ： 是 具 有 一 个 氨 基 和 一 个 羧 基 ， 且 连 接在 同 一 碳 原 子 上 否 虽 然 具 有 氨 基 和 羧 基 ，但 没 有 连 接 在 同 一 碳 原 子 上 (4)谷 氨 酸 的 R基 为 C3H 5O 2， 在 一 个 谷 氨 酸 中 ，碳 和 氧 的 原 子 数 分 别 是 多 少 ？提 示 ： 碳 和 氧 的 原 子 数 分 别 是 5和 4。 2 判 断 下 列 说 法 是 否 正 确(1)组 成 蛋 白 质 的 基 本 单 位 是 氨 基 酸 。 ( )(2)所 有 氨 基 酸 都 能 合 成 生 物 蛋 白 质 。 ( )(3)组 成 生 物 蛋 白 质 的 氨 基 酸 只 含 有 一 个 氨 基 和 一个 羧 基 。 ( ) 二 、 蛋 白 质 的 结 构1 教 材 问 题 探 讨 分 析阅 读 教 材 P22内 容 并 仔 细 观 察 分 析 图 2 5， 交 流 并回 答 下 列 问 题 ： 提 示 ： 9个 。 n个 氨 基 酸 形 成 一 条 肽 链 时 脱 掉 的 水 分 子 数是 n 1； 形 成 m条 肽 链 时 ， 脱 掉 的 水 分 子 数 是 n m。 (2)若 20个 氨 基 酸 (同 学 )脱 水 缩 合 形 成 的 是 环 状 多 肽(即 首 尾 的 两 个 同 学 手 牵 手 形 成 环 状 )， 试 讨 论 此时 氨 基 酸 数 与 肽 键 数 之 间 的 数 量 关 系 。提 示 ： 环 状 多 肽 相 当 于 肽 链 数 为 0， 则 此 时 氨 基酸 数 肽 键 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 其 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 ， 相 对 分 子 质 量 为 (a b 18)。 蛋 白 质 的 相 对 分 子 质 量 等 于 氨 基 酸 相 对 分 子 质 量 总和 减 去 失 去 的 水 分 子 的 相 对 分 子 质 量 总 和 。 2 判 断 下 列 说 法 是 否 正 确(1)脱 水 缩 合 发 生 在 相 邻 氨 基 酸 的 氨 基 和 羧 基 之 间 ， 水中 的 H来 自 羧 基 和 氨 基 ， O来 自 羧 基 。 ( )(2)氨 基 酸 脱 水 缩 合 过 程 中 形 成 的 肽 键 数 目 与 失 去 的 水分 子 数 相 等 。 ( )(3)蛋 白 质 的 相 对 分 子 质 量 等 于 组 成 该 蛋 白 质 的 所 有 氨基 酸 相 对 分 子 质 量 之 和 。 ( )(4)氨 基 酸 脱 水 缩 合 形 成 蛋 白 质 时 ， N原 子 数 目 缩 合 前 后不 变 。 ( ) 三 、 蛋 白 质 结 构 及 功 能 的 多 样 性1 问 题 分 析蛋 白 质 的 结 构 具 有 多 样 性 ， 据 下 列 图 示 ， 试 分 析 并说 明 造 成 其 多 样 性 的 原 因 (图 示 中 ： 、 代 表 氨 基酸 ； “ ” 代 表 肽 键 ) 提 示 ： 氨 基 酸 种 类 的 不 同 。(2)图 示 2： A链 ： B链 ： 提 示 ： 氨 基 酸 数 目 的 不 同 。 (3)图 示 3： A链 ： B链 ： 提 示 ： 氨 基 酸 排 列 顺 序 的 不 同 。(4)图 示 4： 提 示 ： 肽 链 空 间 结 构 的 不 同 。 2 判 断 下 列 说 法 是 否 正 确(1)蛋 白 质 结 构 的 多 样 性 只 决 定 于 氨 基 酸 的 数 目 和种 类 。 ( )(2)蛋 白 质 分 子 结 构 多 样 性 决 定 其 功 能 的 多 样 性 。( ) 1 蛋 白 质 的 结 构 层 次 2 蛋 白 质 合 成 过 程 中 的 相 关 计 算 (1)相 关 公 式 ： 蛋 白 质 中 的 肽 键 数 缩 合 产 生 的 水 分 子 数 水解 所 需 要 的 水 分 子 数 氨 基 酸 数 肽 链 条 数 。 蛋 白 质 相 对 分 子 质 量 氨 基 酸 分 子 数 氨 基 酸平 均 相 对 分 子 质 量 18 脱 去 的 水 分 子 数 。 (2)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 ， 则 ：形 成 肽链 数 形 成 肽键 数 脱 去 水分 子 数 氨 基数 目 羧 基数 目 多 肽 相 对分 子 质 量1 n 1 n 1 至 少 1个 至 少 1个 na18(n 1)m n m n m 至 少 m个 至 少m个 na 18(n m) 特 别 提 醒 肽 链 中 氨 基 、 羧 基 与 肽 键 数 目 的 计 算规 律 在 一 条 肽 链 主 链 的 两 端 分 别 是 ： COOH和 NH2，侧 链 R基 中 COOH和 NH2不 参 与 脱 水 缩 合 过 程 ， 所 以 多肽 的 氨 基 (或 羧 基 )数 目 R基 中 的 氨 基 (或 羧 基 )数 目 肽 链 数 。 对 于 由 n个 氨 基 酸 构 成 的 环 状 肽 而 言 ， 产 生 的 肽键 数 脱 去 水 分 子 数 n； 所 含 的 氨 基 (或 羧 基 )只 存 在于 R基 中 。 例 1 下 列 物 质 中 ， 有 的 属 于 构 成 蛋 白 质 的氨 基 酸 ， 有 的 不 是 。 若 将 其 中 的 能 够 构 成 蛋 白 质的 每 个 氨 基 酸 缩 合 成 多 肽 ， 请 回 答 下 列 问 题 ： H2N CH2 COOH H2N CH2 CH2OH H 2N CH2 CH2 COOH (1)该 多 肽 由 _个 氨 基 酸 缩 合 而 成 ， 内 含 _个肽 键 ， 叫 _肽 。 (2)该 多 肽 中 R基 共 有 _种 ， 的 R基 是 _。 (3)该 多 肽 中 共 有 _个 氨 基 和 _个 羧 基 。 (4)该 多 肽 的 相 对 分 子 质 量 与 组 成 其 氨 基 酸 的 相 对 分 子质 量 相 比 ， 减 少 了 _。 解 析 (1)根 据 构 成 蛋 白 质 氨 基 酸 结 构 的 共 同 特 点 ，即 每 种 氨 基 酸 分 子 至 少 都 含 有 一 个 氨 基 ( NH2)和 一 个 羧 基( COOH)， 并 且 都 有 一 个 氨 基 和 一 个 羧 基 连 接 在 同 一 个 碳 原子 上 ， 将 6种 物 质 中 属 于 构 成 蛋 白 质 氨 基 酸 的 选 出 来 。 其 中 不 属 于 。 将 缩 合 形 成 四 肽 化 合 物 。 (2)根 据 氨 基 酸 的 结 构 通 式 ， 可 知 的 R基 为 H， 的 R基 为 CH2 COOH， 的 R基 为 CH2OH， 的 R基 为 (CH2)4 NH 2， 因 R基 不 参 与 脱 水 缩 合 ， 故 形 成 的 肽 链 中 R基 为 4种 。 (3)据 (2)分 析 R基 中 含 有 氨 基 的 是 ， 含 羧 基 的是 ， 因 R基 不 参 与 脱 水 缩 合 ， 故 该 肽 链 中 氨 基 和 羧基 数 量 都 为 2。 (4)该 四 肽 的 相 对 分 子 质 量 与 组 成 其 氨 基 酸 的 相对 分 子 质 量 相 比 减 少 了 54(4个 氨 基 酸 失 去 三 分 子 水形 成 四 肽 )。 答 案 (1)4 3 四 (2)4 CH2OH(3)2 2 (4)54 1 “ 一 查 二 看 法 ” 判 断 氨 基 酸 (1)“ 一 查 ” ： 是 否 有 氨 基 和 羧 基 。 (2)“ 二 看 ” ： 看 是 否 有 一 个 氨 基 和 一 个 羧 基 连 接在 同 一 碳 原 子 上 。 只 有 两 者 同 时 具 备 才 是 组 成 生 物 体蛋 白 质 的 氨 基 酸 。 2 蛋 白 质 形 成 过 程 中 各 元 素 的 变 化 总 结 (1)氨 基 酸 形 成 蛋 白 质 的 过 程 中 ， 变 化 的 元 素 ：H、 O， 因 此 过 程 中 脱 去 H2O而 减 少 ， 还 有 一 部 分 H因 形成 二 硫 键 而 减 少 。 (2)不 变 的 元 素 ： C、 N、 S。 例 2 现 有 1000个 氨 基 酸 ， 其 中 氨 基 有 1020个 ，羧 基 有 1050个 ， 则 由 此 合 成 的 4条 多 肽 链 中 共 有 肽 键 、氨 基 、 羧 基 的 数 目 是 ( ) A 999、 1016、 1046 B 996、 1、 1 C 996、 24、 54 D 996、 1016、 1046 解 析 (1)1个 氨 基 酸 一 般 都 含 有 1个 氨 基 和 1个羧 基 ， 另 外 R基 中 也 可 能 含 有 氨 基 或 羧 基 。 1 000个 氨基 酸 共 有 1 020个 氨 基 和 1 050个 羧 基 ， 说 明 有 1 0201 000 20个 氨 基 和 1 050 1 000 50个 羧 基 存 在 于 R基 中 ， 且 不 参 与 脱 水 缩 合 。 (2)氨 基 酸 发 生 脱 水 缩 合 时 ， 相 邻 氨 基 酸 的 氨 基和 羧 基 脱 水 缩 合 形 成 肽 键 ， 这 样 每 1条 肽 链 中 ， 除 R基外 只 有 1个 氨 基 和 1个 羧 基 ， 形 成 肽 键 数 目 是 氨 基 酸 数目 减 去 1。 综 上 分 析 ， 题 干 中 1 000个 氨 基 酸 合 成 4条肽 链 时 ， 共 有 肽 键 ： 1 000 4 996个 ， 共 有 氨 基 ：20 4 24个 ， 共 有 羧 基 ： 50 4 54个 。 答 案 C 点击下图进入“课堂练” 点击下图进入“课下练”