1、第2節(jié) 生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者一一蛋白質(zhì)學(xué)習(xí)目標(biāo)核心素養(yǎng)1 .說出氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。(重點(diǎn))2 .說明蛋白質(zhì)的形成過程、結(jié)構(gòu)和功能。(重點(diǎn))3 .認(rèn)同蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的承擔(dān)者。1 .通過對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性決定功能多 樣性的學(xué)習(xí)，形成結(jié)構(gòu)決定功能的生命 觀。2 .通過對(duì)蛋白質(zhì)合成及相關(guān)計(jì)算學(xué)習(xí)， 養(yǎng)成歸納與演繹的科學(xué)思維方式。自主預(yù)習(xí)舊探新知、氨基酸及其種類1 .種類：組成蛋白質(zhì)的氨基酸大約有 20種八必需氨基酸:必須從外界環(huán)境中直接獲取人體細(xì)胞能否合咚 非必需氨基酸：可在人體細(xì)胞合成，也可從外界環(huán)境中獲取2 .結(jié)構(gòu)H 力I II1LN ： C -QU丙鼠的(1)寫出圖中結(jié)構(gòu)名稱a.宣某;b、d：

2、 R基；c：竣某。(2)比較圖中兩種氨基酸，寫出氨基酸分子的結(jié)構(gòu)通式:COOH(3)氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)數(shù)量關(guān)系：至少都含有一個(gè)氨基和一個(gè)竣基。位置關(guān)系：都有一個(gè)氨基和一個(gè)竣基連接在同一碳原子上各種氨基酸之間的區(qū)別在于 R基的不同。二、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性1 .氨基酸的脫水縮合(1)此牛理過程的名稱是脫水縮合。(2)寫出字母代表的結(jié)構(gòu)或名稱：a.朋鯉，b.二肽2 .蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次C、H、O和 NJ兌水縮合 多肽名曲、折篤 蛋白質(zhì)功能結(jié)構(gòu)蛋白催化運(yùn)輸信息傳遞、調(diào)節(jié)防御運(yùn)動(dòng)3 .結(jié)構(gòu)多樣性(1)氨基酸方面：氨基酸的種類、數(shù)量、排列順序不同。(2)肽鏈方面：肽鏈的盤曲、折疊方式及其形成的空間結(jié)構(gòu)千差

3、萬別。三、蛋白質(zhì)的功能1 .將下列實(shí)例與相應(yīng)的蛋白質(zhì)功能連接起來連線實(shí)例a.血紅蛋白b.胰島素等蛋白質(zhì)類激素c.抗體d.絕大多數(shù)酶e.肌肉蛋白f.羽毛、肌肉、頭發(fā)等提小：f d a b c e2 . 一切牛命活動(dòng)都離不開蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者Q口基礎(chǔ)診斷口1 .人體需要的氨基酸稱為必需氨基酸。( )2 .不同氨基酸之間的差異是由 R基引起的，20種氨基酸的理化性質(zhì)是由 R 基決定的。（）3 .每種氨基酸分子只含有一個(gè)氨基和一個(gè)竣基，且都連在同一個(gè)碳原子上。（）4,氨基、竣基、R基的書寫格式分別是：NH2、COOH、Ro（）5 .氨基酸種類、數(shù)量及排列順序都相同的蛋白質(zhì)是同一種蛋白

4、質(zhì)。（）6 .高溫會(huì)使蛋白質(zhì)的肽鍵斷裂。（）7 .蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)破壞后，功能不變。（）提示：1. X 必需氨基酸是指人體不能合成，必須從外界環(huán)境中直接吸收的 氨基酸。2. V3. x 每種氨基酸至少含有一個(gè)氨基和一個(gè)竣基。4. X 書寫格式應(yīng)為 一NH2, 一COOH, Ro5. X 空間結(jié)構(gòu)不同，蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)不同。6. X 高溫破壞蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)，不破壞肽鍵。7. X 蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)破壞后，功能喪失。合作探究。及重鎮(zhèn)'探究點(diǎn)1，組成蛋白質(zhì)的氨基酸問題探究1 .若組成蛋白質(zhì)的氨基酸中不止一個(gè)氨基或竣基，多出的氨基或竣基可能在 什么位置？提小：在R基上。2 .判斷構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸

5、的依據(jù)有哪些？提示：構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸必須具備兩個(gè)條件：(1)至少含有一個(gè)氨基和一個(gè)竣基;(2)都有一個(gè)氨基和一個(gè)竣基連接在同一個(gè)碳原子上。3 .谷氨酸的R基為一C3H5。2,在一個(gè)谷氨酸中，碳和氧的原子數(shù)分別是多少?提示：碳和氧的原子數(shù)分別是5和4。歸納總結(jié)4 .氨基酸的組成元素基本組成元素是C、H、O、N,有的含有S等元素5 .氨基酸的結(jié)構(gòu)通式及判斷H星：決史氨基酸的種類 段基和性質(zhì)(1)結(jié)構(gòu)通式共同部分：決定*杵構(gòu)成十捌體馥白廉的祖獨(dú)酸(2)兩個(gè)判斷標(biāo)準(zhǔn)一個(gè)數(shù)目標(biāo)準(zhǔn)：至少含有一個(gè)氨基(一NH2)和一個(gè)竣基(一COOH)一個(gè)位置標(biāo)準(zhǔn)：至少有一個(gè)氨基和一個(gè)竣基連接在同一個(gè)碳原子上，且這 個(gè)碳

6、原子上還連接一個(gè)氫原子(一H)和一個(gè)R基。6 .氨基酸的分類組成蛋白質(zhì)的氨基酸根據(jù)能否在人體內(nèi)合成，分為必需氨基酸和非必需氨基(1)必需氨基酸：人體細(xì)胞中不能合成，必須從食物中獲取，共8種。(2)非必需氨基酸：既可以從食物中獲得，又可以在人體內(nèi)由其他化合物轉(zhuǎn)化而來，共12種。易錯(cuò)提醒：組成蛋白質(zhì)的氨基酸書寫的兩點(diǎn)提醒（1） “中心碳原子”有四個(gè)鄰居，其中三個(gè)固定不變，即一NH2、一COOH、一 H,還有一個(gè)是可變的Ro（2）氨基、竣基和 R基的正確書寫格式：NH2、 COOH、R（不要忘記前 面要有短線“”）。一'E點(diǎn)絳J1 .關(guān)于人體氨基酸的敘述，正確的是（）A.人體內(nèi)所有蛋白質(zhì)都由

7、20種氨基酸構(gòu)成B,只要含有氨基和竣基的分子就是組成人體蛋白質(zhì)的氨基酸C.不同氨基酸的R基一定不同D.非必需氨基酸不能在人體中合成C 人體內(nèi)組成蛋白質(zhì)的氨基酸約有 20種，并不是每種蛋白質(zhì)都由20種氨 基酸構(gòu)成，A錯(cuò)誤；組成人體蛋白質(zhì)的氨基酸分子至少都含有一個(gè)氨基和一個(gè)竣 基，且都有一個(gè)氨基和一個(gè)竣基連接在同一個(gè)碳原子上 ，B錯(cuò)誤；氨基酸的不同在 于R基的不同，C正確；非必需氨基酸能在人體內(nèi)合成，不能在人體內(nèi)合成的氨 基酸是必需氨基酸，D錯(cuò)誤。2,下列哪項(xiàng)不是構(gòu)成人體蛋白質(zhì)的氨基酸（）A, H.NCHCOOHCH.NH2B JI”一CH,CH -COOII £益工CH.CH COOH

8、IC+H?NCHCOOHCH.COOHD. H.NCHCOOHB 構(gòu)成人體蛋白質(zhì)的氨基酸至少含有一個(gè)氨基和一個(gè)竣基，且連接在同一個(gè)碳原子上，B項(xiàng)中的氨基和竣基沒有連接在同一個(gè)碳原子上 ，因此不是構(gòu)成人體蛋白質(zhì)的氨基酸。攆究點(diǎn)2/氨基酸的脫水縮合問題探究1 .結(jié)合脫水縮合過程，分析失去的水分子中的氫和氧元素的來源，肽鍵和失 去水分子的數(shù)量關(guān)系。提示：氫來源于一NH2和一COOH,氧來源于一COOH(2)形成肽鍵數(shù)=失去水分子數(shù)。2 .據(jù)下圖思考問題：H OH 0HI III IIIH/CTNCCNCCOOH氏 H R. IT R.JIJ.J多肽中Ri中含有氨基，R2中含有竣基，它們能參與脫水縮合

9、嗎？提示：不能。參與脫水縮合的分別是兩個(gè)氨基酸中與中心碳原子相連的氨基和竣基。一股而百,R基中的氨基和竣基不參與脫水縮合。3. (1)如果把一個(gè)氨基酸比作一個(gè)同學(xué)，四個(gè)同學(xué)手牽手形成的 3個(gè)“手結(jié)” 就相當(dāng)于肽鍵，如圖所示： 發(fā)笑W笑，那么10個(gè)氨基酸(同學(xué))形成一條肽鏈 時(shí)，脫掉幾個(gè)水分子？形成幾個(gè)肽鍵？提示：肽鍵數(shù)=失去的水分子數(shù)=101 = 9。(2)若n個(gè)氨基酸形成m條肽鏈呢？提示：肽鍵數(shù)=失去水分子數(shù)=n-m0(3)試總結(jié)形成肽鍵數(shù)與氨基酸數(shù)和肽鏈條數(shù)的關(guān)系。提示：肽鍵數(shù)=失去水分子數(shù)=氨基酸數(shù)-肽鏈條數(shù)。4. (1)一條肽鏈中至少含有多少個(gè)游離的 一NH2和一COOH?若m條肽鏈呢

10、？ 為什么是至少？提示：1個(gè)；m個(gè)。因?yàn)镽基中可能含有一NH2或一COOH。(2)試總結(jié)蛋白質(zhì)中至少含有游離氨基數(shù)和游離竣基數(shù)與肽鏈條數(shù)的關(guān)系。提示：至少含有的游離氨基數(shù)或竣基數(shù)=肽鏈條數(shù)。歸納總結(jié)去on)<1H + HOWHF.我不阻目表 氈口刈1 .脫水縮合過程圖解的虬U1SU. n,WBiHiM-CIIjC-N-CH-COOH + IfcOH Rj(1)參與脫水縮合的部位：一個(gè)氨基酸連在中心碳原子上的氨基和另一個(gè)氨基酸連在中心碳原子上的竣基(2)游離的氨基和竣基：一條肽鏈上至少有一個(gè)游離的一NH2和一個(gè)游離的-COOH,并分別位于肽鏈的兩端R基中的一NH2或一COOH:不參與肽鍵的

11、形成。2.氨基酸形成蛋白質(zhì)的相關(guān)數(shù)量計(jì)算規(guī)律假設(shè)氨基酸的平均相對(duì)分子質(zhì)量為a,由n個(gè)氨基酸分別形成1條肽鏈或m條肽鏈:形成肽鏈數(shù)形成肽鍵數(shù)脫去水分子數(shù)氨基數(shù)目段基數(shù)目1n 1n 1至少1個(gè)至少1個(gè)mn mn m至少m個(gè)至少m個(gè)3.蛋白質(zhì)中氨基和竣基的數(shù)量計(jì)算方法(1)當(dāng)R基中不存在氨基和竣基時(shí)，每一條肽鏈中含有一個(gè)氨基和一個(gè)竣基當(dāng)R基中存在氨基和竣基時(shí)，由于R基不參與脫水縮合，所以每一條肽鏈 中含有的氨基數(shù)或竣基數(shù)就等于1 + R基中的氨基數(shù)或竣基數(shù)。軟對(duì)點(diǎn)練習(xí)1 .免疫球蛋白IgG的結(jié)構(gòu)如圖所示，其中一S S一表示連接兩條相鄰肽鏈的二硫鍵。若該IgG由m個(gè)氨基酸構(gòu)成，則該IgG有肽鍵數(shù)（C.

12、(m2)個(gè)B. (m+1)個(gè)D. (m4)個(gè)D 由氨基酸脫水縮合成蛋白質(zhì)的過程中，存在這樣的關(guān)系：肽鍵數(shù)=脫去 水分子數(shù)=氨基酸數(shù)-肽鏈數(shù)（對(duì)于非環(huán)狀多肽而言）。從圖中給出的信息可以判斷 出IgG的結(jié)構(gòu)中有4條肽鏈，由于共有m個(gè)氨基酸，因此可以得出肽鍵的數(shù)量為(m4)個(gè)。2.下列有關(guān)如圖所示多肽的敘述中，正確的是 （CH.CHCO 4二0NHCH -CO-NHCHCHiI 1 I IMl：(10011UOOC-f：Hj NH-CHCli,A.由5個(gè)氨基酸縮合而成B .有游離的氨基和竣基各1個(gè)C.有4種不同的側(cè)鏈基團(tuán)D.形成過程中失去了 3分子水D 分析圖解可知，圖中多肽有三個(gè)肽鍵（一CONH

13、）,即含有4個(gè)氨基酸，A錯(cuò)誤；圖中多肽有兩個(gè)游離的竣基和一個(gè)游離的氨基 ，B錯(cuò)誤；圖中氨基酸的R 基團(tuán)分別為：一CH2CH2COOH、一 CH3、一 CH2SH、一 CH3,即表示有 3 種 不同的側(cè)鏈基團(tuán)，C錯(cuò)誤；4個(gè)氨基酸脫水縮合過程中要失去 3分子的水，D正確。 '探究點(diǎn)3 /蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能問題探究1 .假若有A、B、C三種氨基酸，且數(shù)量足夠多，借助數(shù)學(xué)知識(shí)分析由這三 種氨基酸形成的二肽、三肽的種類各是多少？提示：形成二肽的種類:3 32= 9 種;形成三肽的種類：| 3 | 3 | 3 133= 27種2 .骯病毒蛋白（PrP）有兩種：一種是PrPc, 一種是PrPsco

14、PrPsc是由PrPc轉(zhuǎn)變 形成的，它們的比較如下表所示：項(xiàng)目一骯病毒蛋白PrPcPrPsc空間結(jié)構(gòu)螺旋為主折登為主溶解度高低致病性/、致病致病上述兩種蛋白質(zhì)表現(xiàn)出不同性質(zhì)的直接原因是什么?提示：蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)不同。3 .吃熟雞蛋容易消化。道理是什么？提示：高溫使蛋白質(zhì)分子的空間結(jié)構(gòu)變得伸展、松散 ，容易被蛋白酶水解4 .營養(yǎng)不良會(huì)出現(xiàn)貧血和免疫力下降等現(xiàn)象，試從蛋白質(zhì)的功能角度分析原 因。提示：營養(yǎng)不良導(dǎo)致蛋白質(zhì)攝入不足，影響血紅蛋白和抗體的合成。血紅蛋 白具有運(yùn)輸02的功能，抗體具有免疫功能。歸納總結(jié)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性與功能多樣性的關(guān)系氨基酸的種類不同席因氨基酸的數(shù)目不同結(jié)構(gòu)多樣性一一一4

15、心一氨基酸的排列順序不同肽鏈的數(shù)目和形成的空間結(jié)構(gòu)不同決定表現(xiàn)結(jié)構(gòu)蛋白：構(gòu)成細(xì)胞和生物體功能多樣性主士功能蛋白：催化、運(yùn)輸、免疫、調(diào)節(jié)易錯(cuò)提醒：多肽W蛋白質(zhì)(1)多肽是由多個(gè)氨基酸分子縮合而成的，也叫作肽鏈，一般沒有生物活性。(2)蛋白質(zhì)是由一條或幾條肽鏈組成的，肽鏈經(jīng)盤曲、折疊而形成具有一定空 間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)，才具有生物活性。一'Z點(diǎn)妹1 .有關(guān)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的敘述，錯(cuò)誤的是()A,蛋白質(zhì)的生物活性與蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)有關(guān)8 .數(shù)量相同的5種氨基酸可以組成不同的多肽鏈C.將抗體溶于NaCl溶液中會(huì)造成其生物活性的喪失D.氨基酸序列相同的多肽鏈可折疊成不同的空間結(jié)構(gòu)C 蛋白質(zhì)種類多樣性

16、取決于構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序和肽鏈條數(shù)以及蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)；蛋白質(zhì)的生物活性與蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)有關(guān)，蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變時(shí)，其生物活性也發(fā)生改變，A正確；數(shù)量相同的5 種氨基酸種類可能不同，排列順序也可能不同，因此可以組成不同的多肽鏈，B 正確；抗體化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)溶解在NaCl溶液中，其結(jié)構(gòu)沒有發(fā)生改變， 因此生物活性不會(huì)喪失，C錯(cuò)誤；氨基酸序列相同的多肽鏈折疊方式可不同，形成 的蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)不同，D正確。深優(yōu)探究(1)哪些因素會(huì)破壞蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)，使其喪失生物活性？提示：高溫、強(qiáng)酸和強(qiáng)堿。(2)煮熟的雞蛋，恢復(fù)常溫不能變成蛋清。 冷凍的雞蛋恢復(fù)常溫還能變成

17、蛋清。 由此分析低溫和高溫對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響是否相同？提示：高溫會(huì)破壞蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)，低溫不破壞蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)。(3)溶解在NaCl溶液中的蛋白質(zhì)析出后其生物活性會(huì)改變嗎？提示：溶解在NaCl溶液中的蛋白質(zhì)，其結(jié)構(gòu)沒有改變，析出后生物活性也不會(huì)改變。2,下列關(guān)于蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)與功能的敘述，錯(cuò)誤的是 （）A.不同蛋白質(zhì)含有的氨基酸數(shù)量不完全相同B.有些結(jié)構(gòu)不同的蛋白質(zhì)具有相似的功能C.組成蛋白質(zhì)的氨基酸可按不同排列順序脫水縮合D.組成蛋白質(zhì)的氨基酸之間只通過脫水縮合進(jìn)行連接D 不同蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能不同，故所含有的氨基酸的數(shù)量不完全相同，A 正確；結(jié)構(gòu)不同的蛋白質(zhì)可能具有相似的功能 ，如唾

18、液淀粉酶和胰淀粉酶，結(jié)構(gòu) 不同，但都能催化淀粉水解，B正確；不同的蛋白質(zhì)，其組成的氨基酸的種類、數(shù) 目、排列順序不同，因而在合成蛋白質(zhì)時(shí)，氨基酸可按不同的排列順序脫水縮合， C正確；蛋白質(zhì)中的氨基酸多數(shù)通過脫水縮合相連，但鏈之間可以通過其他的鍵連接，如二硫鍵，D錯(cuò)誤。課堂小結(jié)1.從氨基酸分子結(jié)構(gòu)通式看，組成人體蛋白質(zhì)的氨基酸的區(qū)別是 （）A. NH2不同B. R基不同C. -COOH不同D. H不同答案B2 .如果一個(gè)氨基酸分子的結(jié)構(gòu)中有兩個(gè)竣基，那么這兩個(gè)竣基分別位于（）A .碳原子上和氨基上B.竣基上和R基上C,氨基上和R基上D.中心碳原子上和 R基上答案D3 .氨基酸脫水縮合而成的化合物稱為肽。下列關(guān)于二肽的敘述正確的是（）A.含