2020_2021学年新教材高中生物第2章组成细胞的分子第4节蛋白质是生命活动的主要承担者课件新人教版必修第一册 31页

第 4 节　蛋白质是生命活动的主要承担者 一、蛋白质的功能 1 . 什么是结构蛋白 ? 试举例说明。 2 . 完成下表 。 答案 : 许多 蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质 , 称为结构蛋白。如肌肉、头发、羽毛、蛛丝等的成分主要是蛋白质。 催化 运输 调节 免疫 二、蛋白质的基本组成单位 —— 氨基酸 1 . 作用 氨基酸是组成 　　　　　　 的基本单位。   2 . 结构特点 (1) 至少有一个 　　　　　　　　 和一个 　　　　　　　　　 。   (2) 都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上。 (3) 各种氨基酸之间的区别在于 　　　　　　　　　 不同。   蛋白质 氨基 (—NH 2 ) 　 羧基 (—COOH ) R 基 ( 侧链基团 ) 3 . 分类 (1) 分类依据 : 根据能否在人体内 　　　　 , 人体内的氨基酸 分为 　　　　　　　　　　　 和 　　　　　　　　　　　 。   (2) 种类 : 人体中组成蛋白质的氨基酸有 　　 种。   合成 必需氨基酸 非必需氨基酸 21 预习反馈 1 . 判断正误。 (1) 每种蛋白质中都含有 21 种氨基酸。 ( 　　 ) (2) 非必需氨基酸是人体不需要的氨基酸。 ( 　　 ) (3) 不同氨基酸的化学性质和物理性质不同 , 是由于 R 基不同。 ( 　　 ) (4) 组成生物体中蛋白质的氨基酸只含有一个氨基和一个羧基。 ( 　　 ) × √ × × 2 . 下列叙述能对蛋白质的功能进行高度概括的是 ( 　　 ) A. 蛋白质是细胞和生物体的重要结构物质 B. 蛋白质是信息传递、运输、免疫等生理功能的物质基础 C. 蛋白质是调节细胞和生物体新陈代谢的重要物质 D. 蛋白质是生命活动的主要承担者 答案 : D 　 三、蛋白质的结构及其多样性 1 . 肽键的形成 (1) 脱水缩合 : 一个氨基酸分子的 　　　　 (—COOH) 和另一个氨基酸的 　　　　 (—NH 2 ) 相连接 , 同时脱去一分子的水 , 这种结合方式叫作脱水缩合。   (2) 肽键 : 连接两个氨基酸分子的化学键叫作肽键。 2 . 多肽与肽链 由多个氨基酸缩合而成 , 含有多个肽键的化合物 , 叫作 　　　　 。多肽通常呈链状结构 , 叫作肽链。   羧基 氨基 多肽 3 . 蛋白质的形成 许多蛋白质分子都含有两条或多条肽链。肽链通过一定的化学键如二硫键结合在一起 ; 氨基酸之间能够形成氢键 , 这些氢键使得肽链 　　　　　　　　 , 形成更为复杂的有一定 　　　　　　 的 蛋白质。   4 . 细胞中蛋白质种类繁多的原因 (1) 组成不同蛋白质分子的氨基酸的 　　　　 不同。   (2) 组成不同蛋白质分子的氨基酸的 　　　　 不同。   (3) 组成不同蛋白质分子的氨基酸的 　　　　　　　　 千变万化。   (4) 组成蛋白质分子的肽链的盘曲、折叠方式及其形成的 　　　　　　　　 千差万别。   盘曲、 折叠 空间结构 数目　 种类 排列顺序 空间结构 预习反馈 判断正误。 (1) 多肽就是蛋白质。 ( 　　 ) (2) 氨基酸种类和数目相同的蛋白质是同一种蛋白质。 ( 　　 ) (3) 人体内含有多种多样的蛋白质 , 每种蛋白质都具有一定的空间结构。 ( 　　 ) (4)39 个氨基酸脱去 38 个水分子形成三十九肽。 ( 　　 ) (5) 如果有足量的三种氨基酸甲、乙、丙 , 则它们能形成三肽的种类最多有 6 种。 ( 　　 ) (6) 蛋白质的合成过程中产生水 , 水解过程需要水。 ( 　　 ) × √ × √ × √ 探究点一 探究点二 氨基酸 的结构特点 情 境 导引 认真观察下列几种氨基酸的结构 , 解决相关问题。 探究点一 探究点二 1 . 这四种氨基酸的结构有什么共同特点 ? 2 . 在图中用圆圈画出四种氨基酸的不同 。 3 . 请用一句话概述氨基酸分子在组成上的特点 。 4 . 请写出氨基酸的结构通式 , 并提出判断构成蛋白质的氨基酸的依据。 答案 : 在 同一个碳原子上都连着一个氨基、一个羧基和一个 H 。 答案 : 略 ( 氨基酸的 R 基 ) 。 答案 : 每 种氨基酸至少都有一个氨基和一个羧基 , 并且都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上 。 根据氨基酸的结构通式 , 必须有一个氨基 (—NH 2 ) 和一个 羧基 (— COOH) 连在同一个碳原子上 , 才是构成蛋白质的氨基酸。 探究点一 探究点二 归纳提升 1 . 必需氨基酸和非必需氨基酸 组成人体蛋白质的氨基酸有 21 种。其中 8 种人体细胞不能合成 , 必须从外界环境中获取 , 因此称为必需氨基酸 , 包括赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋 ( 甲硫 ) 氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸。另外 13 种氨基酸是人体细胞可以合成的 , 称为非必需氨基酸。 2 . 氨基酸的结构通式 探究点一 探究点二 方法技巧 “ 两看法 ” 判断组成蛋白质的 氨基酸 探究点一 探究点二 典例剖析 下面是 6 种化合物的结构示意图 , 下列叙述错误的是 ( 　　 ) A. 上述化合物中 , 能构成人体蛋白质的有 ②③⑤ B. ⑤ 的 R 基为 —CH 2 —COOH C. 由上述物质可以看出 ,R 基中可以有羧基 , 不能有氨基 D. ② 和 ⑤ 的性质不同 , 是由 ② 中的 —(CH 2 ) 4 —NH 2 与 ⑤ 中的 —CH 2 —COOH 不同决定的 探究点一 探究点二 答案 : C 　 解析 : 氨基酸中至少含有一个氨基和一个羧基 , 并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个 C 原子上 , 因此 ②③⑤ 都属于构成生物体蛋白质的氨基酸 , 而 ①④⑥ 不属于。不同氨基酸的 R 基不同 , ② 的 R 基是 —(CH 2 ) 4 —NH 2 , ③ 的 R 基是 —H, ⑤ 的 R 基为 —CH 2 —COOH,R 基不同 , 不同氨基酸的性质不同。 探究点一 探究点二 活学活练 1 . 下列关于生物体内氨基酸的叙述 , 正确的是 ( 　　 ) A. 氨基酸是蛋白质的基本单位 , 由氨基和羧基组成 B. 组成生物体蛋白质的氨基酸共有的结构为　 C. 人体内的氨基酸都可以在人体内合成 D. 若某氨基酸的元素组成有 C 、 H 、 O 、 N 和 S,S 元素连接在羧基上 答案 : B 　 探究点一 探究点二 2 . 谷氨酸的 R 基为 —C 3 H 5 O 2 , 一分子谷氨酸含有的 C 、 H 、 O 、 N 原子数依次是 ( 　　 ) A.5,9,4,1 B.4,8,5,1 C.5,8,4,1 D.4,9,4,1 答案 : A 　 探究点一 探究点二 3 . 氨基酸中氨基和羧基数目的多少决定着氨基酸是酸性、碱性还是中性 , 氨基酸的这种差异决定于氨基酸的 ( 　　 ) A. 羧基 B. 氨基 C.R 基 D. 肽键 答案 : C 　 解析 : 由组成蛋白质的氨基酸的结构通式可知 , 不同氨基酸的差异决定于 R 基。 探究点一 探究点二 蛋白质 的结构及其多样性 情 境 导引 我们每天所食用的食物中 , 除了糖类、脂质外还有蛋白质。进入人体消化道的蛋白类食物 , 在消化酶的作用下分解为氨基酸 , 这些氨基酸进入人体细胞后 , 需经过怎样的过程才能变为人体的蛋白质 ? 结合下列氨基酸合成蛋白质的流程图 , 讨论解决相关问题。 1 . 完成流程图中的空白处 ( 填空 ) 。 探究点一 探究点二 一个 肽键 三肽 肽键　 n- 1 n- 1 n-m n-m 探究点一 探究点二 2 . 从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次 ? 3 . 结合下面图例 , 总结蛋白质具有多样性的原因 。 总结 : 　 。   总结 : 　 。   总结 : 　 。   答案 : 氨基酸 → 二肽、三肽 → …… → 多肽 → 一条肽链盘曲、折叠构成空间结构 → 多条肽链构成更为复杂的空间结构 。 氨基酸的种类不同 , 构成的肽链 不同 氨基酸的数目不同 , 构成的肽链 不同 氨基酸的排列顺序不同 , 构成的肽链 不同 探究点一 探究点二 总结 : 　 。   4 . 如果用 21 个不同 的字母代表 21 种氨基酸 , 若写出由 10 个氨基酸组成的长链 , 可以写出多少条互不相同的长链 ? 肽链的数目和空间结构不同 , 构成的蛋白质 不同 答案 : 10 个氨基酸能够组成 21 10 条互不相同的长链 。 探究点一 探究点二 归纳提升 1 . 多肽中氨基数、羧基数、氨基酸数、肽键数和脱水数的计算 探究点一 探究点二 特别提醒 (1) 蛋白质的水解可看作蛋白质合成的逆过程 , 即合成过程中脱去水分子的数目 , 就是水解过程中需加入水分子的数目。 (2) 若肽链间有二硫键 (—S—S—), 则蛋白质的相对分子质量 = na -18( n-m )-2 k ( k 为二硫键的个数 , n 为氨基酸数 , m 为肽链数 , a 为氨基酸的平均相对分子质量 ) 。 (3) 涉及多肽结构图的问题 , 首先 , 从图中准确辨认出肽键 ; 其次 , 确定图中共有多少个氨基酸及每个氨基酸的 R 基 , 尤其注意 R 基上有无氨基、羧基 ; 最后审清题目 , 按要求解答。 探究点一 探究点二 2 . 蛋白质的结构 多样性 探究点一 探究点二 典例剖析 根据下图化合物的结构分析回答下列问题。 探究点一 探究点二 (1) 该化合物中 , ① 表示 　　　　 , ⑦ 表示 　　　　 。   (2) 该化合物由 　　 个氨基酸失去 　　 个水分子而形成 , 这种反应叫作 　　　　　　　 。   (3) 该化合物中的氨基酸种类不同 , 是由 　　　　 决定的 , 其编号是 　　　　　　　 。   (4) 该化合物称为 　　　　 , 含 　　　 个肽键 , 编号是 　　　 。   解析 : 蛋白质是由许多氨基酸分子互相连接而成的。组成蛋白质的氨基酸约有 21 种 , 不同的氨基酸分子具有不同的 R 基。一个氨基酸分子的氨基和另一个氨基酸分子的羧基相连 , 脱去一分子的水 , 形成肽键。这样由两个氨基酸分子缩合而成的化合物 , 叫作二肽。本题所示的是由 4 个氨基酸分子脱去 3 个水分子而形成的化合物 , 叫四肽。 答案 : (1) 氨基　羧基　 (2)4 　 3 　脱水缩合　 (3)R 基　 ②④⑧⑨ 　 (4) 四肽　 3 　 ③⑤⑥ 探究点一 探究点二 误区警示 氨基、羧基的写法和多肽的 命名 探究点一 探究点二 活学活练 1 . 血红蛋白分子中含 574 个氨基酸 ,4 条肽链 , 在形成此蛋白质分子时 , 脱下的水分子数和形成的肽键的数目分别是 ( 　　 ) A.573 和 573 B.573 和 570 C.570 和 573 D.570 和 570 答案 : D 　 探究点一 探究点二 2 .21 种氨基酸的平均相对分子质量是 128, 某蛋白质含 4 条多肽链 , 由 280 个氨基酸组成 , 其相对分子质量约为 ( 　　 ) A.30 872 B.31 486 C.30 378 D.30 486 答案 : A