【2020秋备课】高中生物学案新人教版必修1-2.2-生命活动的承担者-蛋白质.docx

生命活动的主要担当者——蛋白质
第一课时：蛋白质的基本单位及结构
【学习目标】
1、同学通过观看4种氨基酸的结构，能够说出氨基酸的结构特点，归纳氨基酸的结构通式。
2、同学观看图2-4，尝试说出氨基酸形成蛋白质的过程。
3、同学依据氨基酸形成蛋白质的过程，尝试说出蛋白质结构多样性缘由并记住。
4、记住蛋白质的功能，认同蛋白质是生命活动的主要担当者。
【基础梳理】
1．组成蛋白质的基本单位是 ，其结构通式：____________________，在生物体中约有___________种。人体细胞不能合成的，必需从外界环境中直接猎取的氨基酸叫做______________，有 种；人体细胞能够合成的，叫做_________________。有 种
2．一个氨基酸分子的_____________和另一个氨基酸分子的_____________相连接，同时脱去___________分子的水，这种结合方式叫做_____________，连接两个氨基酸分子的化学键（________________）叫做______________。
3．由两个氨基酸分子缩合（失去______分子水）而成的化合物，叫做__________。由三个氨基酸分子缩合（失去_______分子水）而成的化合物，叫做三肽。由多个（n个）氨基酸分子缩合（失去_______分子水）而成的化合物，叫做_______，通常呈______状结构，叫做_____________。
4．在细胞内，每种氨基酸的数目_____________，氨基酸形成多肽链时，____________氨基酸的______________千变万化，多肽链的盘曲、折叠方式及其形成的______________千差万别，因此蛋白质分子的结构是相其多样的。
【重点领悟】
1、特点分析
分析
举例
氨基酸分子中至少有一个—NH2、一个—COOH，由于R基中可能有—NH2、—COOH
 [来源:学科网]

都有一个—NH2和一个—COOH连在同一个碳原子上，否则不是构成生物体蛋白质的氨基酸
反例：
H2N—CH2—CH2—CH2—COOH非生物体内氨基酸
2、肽键的结构式可表示如下：

【探究提升】
〖例1〗下列为某一多肽化合物的分子结构式，请回答有关问题：

(1)上述结构中，代表氨基的结构式为_________；代表羧基的结构式为_________；
代表肽键的结构式为____________；其中________________、_____________为R基。
(2)上述化合物是由__________ 种氨基酸组成。
(3)该化合物是由______个氨基酸失去_______分子水形成的，该化合物称为________，
这样的反应叫做___________。水分子中的氧来自于__________，氢来自于___________。
解析：(1)考查氨基酸的结构通式。
(2)氨基酸的种类是由R基打算的，依据R基结构可以数出有2种氨基酸。
(3)要知道构成该化合物的氨基酸的数目，应首先找到肽键（—CO—NH—）的位置，从图中可以看出有3个氨基酸通过2个肽键连接，肽的命名和构成该化合物的氨基酸的数目相同，因此该化合物称为三肽。脱水缩合时前一个氨基酸的—COOH供应羟基（—OH），后一个氨基酸的—NH2供应氢（—H），“—OH”和“—H”结合生成水。
答案：(1)—NH2 —COOH —CO—NH— —CH3 —CH2OH
(2)两 （3）三 两 三肽 脱水缩合 —COOH —NH2和—COOH
〖例2〗某一条多肽链中共有肽键151个，则此分子中—NH2和—COOH的数目至少有（ ）
A．152；152 　B．151；151 C． 1；1 　　D．2；2
解析：每两个相邻的氨基酸之间会形成一个肽键。因此在肽链的两端确定是（—NH2）和(—COOH)，假如构成多肽的每个氨基酸分子的R基上没有（—NH2）和(—COOH)，这时该多肽所含的（—NH2）和(—COOH)数最少。
答案： C
【学问网络】

【巩固练习】
1．血红蛋白分子中不含有的化学元素是
A．C B．N C．Mg D．Fe
2. 下列分子中，与构成生物体的蛋白质的氨基酸分子式不相符的是
H2N—CH—CH3
COOH
A． B. H2N—CH2—CH2—COOH
H2N—CH—COOH
CH2CH2COOH

H2N—(CH2)4—CH—COOH
NH2
C． D.

—C—N—
H
O
3．下列有关肽键写法中，不正确的是
A． B. —CO—NH—

—C—N—
H
O

—C—N—
H
O

C． D.

4．下面是3种氨基酸的结构式，由这3种氨基酸按挨次脱水缩合所形成的化合物中，含有的氨基、羧基和肽键的数目依次是
NH2—C—CH2—OH
COOH
H
NH2—C—COOH
COOH
H
NH2—C—COOH
CH3
H

A．1，2，3 B．1，1，3 C．1，2，2， D．2，2，2
5．已知20种氨基酸的平均分子量是128。现有一蛋白质分子，由两条多肽链组成，共有肽键98个，则此蛋白质的分子量最接近于
A．12 800 B．12 544 C．11 036 D．12 288
6．同一草场上的牛和羊吃同样的草，可牛肉和羊肉的口味却有差异，这是由于
A．同种植物对不同生物的影响不同 B．牛和羊的消化功能强弱有差异
C．牛和羊的蛋白质结构有差异 D．牛和羊的亲缘关系比较远
7．鸡蛋煮熟后，蛋白质变性失活，这是由于高温破坏了蛋白质的
A．肽键 B．肽链 C．空间结构 D．氨基酸
8．下列关于蛋白质的叙述中，正确的是
A．蛋白质是酶，其基本组成单位是氨基酸
B. 蛋白质都是由20种氨基酸组成
C.蛋白质是肽链以确定的方式形成具有简洁空间结构的高分子化合物
D．各种蛋白质都含有C、H、O、N、P等元素
9．生物体的蛋白质千差万别，其缘由不行能是
A．组成肽键的化学元素不同 B．组成蛋白质的氨基酸种类和数量不同
C．氨基酸排列挨次不同 D．蛋白质的空间结构不同
10．下列关于蛋白质的叙述中，不正确的是
A．蛋白质是生命活动的主要担当者 B．蛋白质只含有C、H、O、N四种元素
C．蛋白质是一种高分子有机化合物 D．蛋白质被消化的产物是氨基酸

参考答案：
【基础梳理】
1．氨基酸 (通式) 20 必需氨基酸 8 非必需氨基酸 12 2．氨基 羧基 1
脱水缩合 -CO-NH- 肽键
3．1 二肽 2 n－1 多肽 链 肽链 4．成百上千 不同种类 排列挨次 空间结构
【巩固练习】1—5 CBDCC 6—10 CCCAB
第2节 生命活动的主要担当者——蛋白质
学案二、 其次课时：蛋白质的功能及蛋白质合成相关计算
【学习目标】
1、了解蛋白质的主要功能。
2、学会氨基酸构成蛋白质的相关计算。
【基础梳理】
蛋白质分子在细胞中担当着多种重要功能。①构成___________________的重要物质，称为________蛋白；②对细胞内的化学反应有________作用；③具有_______________功能，如血红蛋白；④起_________传递作用，能够________机体的生命活动，如胰岛素；⑤具有___________作用，如抗体；等等。可以说，_____________________离不开蛋白质，蛋白质是______________________。
【重点领悟】
1．关于氨基酸脱水缩合反应的计算
(1)对于n个氨基酸来讲，至少有n个氨基和n个羧基；
(2)n个氨基酸分子缩合成一条肽链，失去的水分子数＝肽键数＝n－1，至少有1个氨基和1个羧基；
(3)n个氨基酸分子缩合成X条肽链，失去的水分子数＝肽键数＝n－X，至少有X个氨基和X个羧基；
(4)n个氨基酸分子缩合成环状肽时，失去的水分子数＝肽键数＝n，氨基和羧基数与R基团有关；
(5)蛋白质完全水解时所需要的水分子数等于该蛋白质形成时脱去的水分子数。
2．蛋白质合成过程中相对分子质量的变化
氨基酸的平均相对分子质量为a，数目为n，肽链数为X，则蛋白质的相对分子质量为：a·n－18·(n－X)。
3.氨基酸、肽键、失去水分子数及多肽的相对分子质量

氨基酸平均相对分子质量
氨基酸数目
肽键数目
脱去水分子数
多肽相对分子质量
氨基数目
羧基数目
1条肽链
a
m
m－1
m－1
ma－18（m－1）
至少一个
至少一个
n条肽链
a
m
m－n
m－n
ma－18（m－n）
至少n个
至少n个
【探究提升】
1、已知20种氨基酸的平均分子量是128，现有一蛋白质分子由两条多肽链组成，共有肽键98个，此蛋白质的分子量最接近于 (　　)
A．12 800　　　 B．12 544　　C．11 036　　　 D．12 288
解析：氨基酸分子相互结合的方式叫做脱水缩合。缩合的过程脱水，相邻氨基酸分子通过肽键连接。多个氨基酸分子脱水缩合成一条多肽链时，所具有的肽键数和脱掉的水分子数等于参与缩合反应的氨基酸分子数减去1。依据题干赐予的条件，则此蛋白质分子由100个氨基酸缩合而成，脱掉的水分子数目为98个，故此蛋白质的分子量为100×128－98×18＝11 036。
答案：C
2、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条长短不等的肽链(如下图)，下列有关该过程的叙述，错误的是 (　　)

A．肽键数目削减了8个
B．新生的4条肽链总共至少有4个氨基
C．假如新生的4条肽链总共有5个羧基，那么其中必有1个羧基在—R(侧链基团)上
D．4条肽链若重新连接成一条长链将脱去3个水分子
解析：原三十九肽有(39－1)＝38个肽键，至少有1个氨基和1个羧基，去掉其中的4个丙氨酸后，得4条肽链，此时有肽键(39－4)－4＝31个，肽键数比原来削减7个，4条肽链片段至少有4个氨基和4个羧基，若氨基和羧基数多于4个，则多出的氨基和羧基应在R基团上，这4个片段重新连接会脱去3个水分子。
答案：A
3、某肽链由51个氨基酸组成，假如用肽酶把其分解成1个二肽、2个五肽、3个六肽、3个七肽，则这些短肽的氨基总数的最小值、肽键总数、分解成这些小分子肽所需要的水分子总数依次是(　　)

解析：选C　在这9个短肽分子中，最小的为2肽，只含有2个氨基酸分子，每一个短肽的肽键数＝氨基酸数－1，故肽键总数为：(2－1)＋2×(5－1)＋3×(6－1)＋3×(7－1)＝42，这些小分子肽共9个，水解成这些小分子肽需破坏8个肽键，需要8分子水。
答案：C

【课堂练习】
1．人体血红蛋白的一条肽链有145个肽键，形成这条肽链的氨基酸分子数以及它们在脱水缩合过程生成的水分子数分别是（ ）
A．145和144 　　　 B．145和145 C．145和146 　　　　D．146和145
2．某一条多肽链中共有肽键151个，则此分子中分别含有—NH2和—COOH的数目至少有 （ ）
A．152，152 　B．151，151 C．1，1 　　 D．2，2
3、现有氨基酸800个，其中氨基总数为810个，羧基总数为808个，则由这些氨基酸合成的含有2条肽链的蛋白质共有肽键、氨基和羧基的数目依次为（ ）
A、798、2和2 B、798、12和10 C、799、1和1 D、799、11和9
4、已知20种氨基酸的平均分子量是128。现有一蛋白质分子，由两条多肽链组成，共有肽键98个，则此蛋白质的分子量最接近于
A．12 800 B．12 544 C．11 036 D．12 288
5、鸡蛋煮熟后，蛋白质变性失活，这是由于高温破坏了蛋白质的(　　)
A．肽键 B．肽链 C．空间结构 D．氨基酸
6、谷胱甘肽(分子式C10H17O6N3S)是存在于动植物和微生物细胞中的一种重要三肽，它是由谷氨酸(C5H9O4N)、甘氨酸(C2H5O2N)和半胱氨酸缩合而成的，则半胱氨酸可能的分子简式为(　　)
A．C3H3N B．C3H5ONS C．C3H7O2NS D．C3H3O2NS
7、下列能正确表示蛋白质分子由简到繁的结构层次的一组是(　　)
①氨基酸　②C、H、O、N等化学元素　③氨基酸分子相互结合　④多肽　⑤肽链　⑥形成具有确定空间结构的蛋白质分子
A．①②③④⑤⑥ B．②①④③⑥⑤
C．②①④③⑤⑥ D．②①③④⑤⑥
8、 下列不属于植物体内蛋白质功能的是(　　)
A．构成细胞膜的主要成分 B．催化细胞内化学反应的酶
C．供应细胞代谢的主要能源物质 D．根细胞吸取矿质元素的载体
9、下面是某物质的结构式：

(1)在结构式中，方框①表示的是　　，该物质中共有　　个①所示的基团。方框③
所表示的是　　，该物质中共有　　个③所示的基团。
(2)方框②表示的是　　　　，它是由　　　　　　　　　　　而形成的。
(3)该物质是由　　个共　　种氨基酸缩合而成的，所以叫　　。结构式中的
　　　　　　　　是各氨基酸的R基。
(4)已知构成该分子的氨基酸的分子量之和为477，那么该物质的分子量是　　。
(5)假如该物质为食物的一种成分，它在消化道中被消化成氨基酸时，需要消耗　　
个水分子。

参考答案：
【基础梳理】
细胞和生物体 结构蛋白 催化 运输载体 信息 调整 免疫 一切生命活动 生命活动的主要担当者
【课堂练习】
1．D 2．C 3.B 4.C 5.C 6.C 7.　D 8．C
9．(1)氨基　2　羧基　2 (2) 肽键　一个氨基与一个羧基脱去1分子水
(3)4　4　四肽　④⑤⑥⑦ (4)423　(5)3