1、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一、氨基酸特点及其种类1 1作用作用是组成是组成 的基本单位。的基本单位。2 2结构特点结构特点(1)(1)主要元素组成：主要元素组成：。C C、H H、O O、N N蛋白质蛋白质(2)(2)结构通式：结构通式：写出字母所代表的结构：写出字母所代表的结构：a.a.b b 。a a和和b b连接方式的特点是：连接方式的特点是：。各种氨基酸之间的区别在于各种氨基酸之间的区别在于 不同。不同。氨基氨基羧基羧基都连接在同一个碳原子上都连接在同一个碳原子上R R基基合成合成外界环境中直接获取外
2、界环境中直接获取8 8种种人体细胞能够合成人体细胞能够合成 二、蛋白质的结构及其多样性二、蛋白质的结构及其多样性 1 1蛋白质的结构蛋白质的结构 (1)(1)蛋白质的结构层次：氨基酸蛋白质的结构层次：氨基酸 三肽三肽 蛋白质。蛋白质。(2)(2)形成过程：形成过程：二肽二肽多肽多肽脱水缩合脱水缩合二肽二肽OHOHH H肽键肽键三肽三肽多肽多肽种类种类数目数目排列顺序排列顺序空间结构空间结构 三、蛋白质的功能三、蛋白质的功能 (1)(1)一切生命活动离不开蛋白质，蛋白质是生命一切生命活动离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要活动的主要 。承担者承担者功能功能举例举例构成细胞和生物体构成细胞和生物体
3、羽毛、肌肉、蛛丝、头发等羽毛、肌肉、蛛丝、头发等 绝大多数的酶绝大多数的酶运输作用运输作用 (能运输氧气能运输氧气)作用作用胰岛素等蛋白质类激素胰岛素等蛋白质类激素免疫作用免疫作用 (可抵御抗原的侵害可抵御抗原的侵害)(2)(2)蛋白质功能举例：蛋白质功能举例：催化作用催化作用信息传递信息传递血红蛋白血红蛋白抗体抗体一、氨基酸的结构特点一、氨基酸的结构特点1 1教材问题探讨教材问题探讨观察并分析教材观察并分析教材P20P20思考与探讨思考与探讨 给出的几种氨给出的几种氨基酸结构，结合教材基酸结构，结合教材P21P21图图2 23 3，讨论并交流下，讨论并交流下列问题：列问题：(1)“(1)“组
4、成蛋白质的氨基酸中至少含有一个氨基和组成蛋白质的氨基酸中至少含有一个氨基和一个羧基一个羧基”，你对，你对“至少至少”是怎样理解的？是怎样理解的？提示：提示：因为因为R R基上也可能含有氨基或羧基。基上也可能含有氨基或羧基。(2)(2)判断构成蛋白质的氨基酸的依据有哪些？判断构成蛋白质的氨基酸的依据有哪些？提示：提示：构成蛋白质的氨基酸必须具备两个条件：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；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。都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。(3)(3)试判断下列有机酸中，哪些是组成生物体内蛋试判断下列有机
5、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。白质的氨基酸？并说出判断理由。判断：判断：；理由：；理由：。判断：判断：；理由：；理由：。提示：提示：是具有一个氨基和一个羧基，且连接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，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但没有连接在同一碳原子上(4)谷氨酸的谷氨酸的R基为基为C3H5O2，在一个谷氨酸中，在一个谷氨酸中，碳和氧的原子数分别是多少？碳和氧的原子数分别是多少？提示：提示：碳和氧的原子数分别是碳和氧的原子数分别是5和和4。2 2判断下列说法是否正确判断下列说法是否正确(1)(1)组成蛋白
6、质的基本单位是氨基酸。组成蛋白质的基本单位是氨基酸。()()(2)(2)所有氨基酸都能合成生物蛋白质。所有氨基酸都能合成生物蛋白质。()(3)(3)组成生物蛋白质的氨基酸只含有一个氨基和一组成生物蛋白质的氨基酸只含有一个氨基和一个羧基。个羧基。()二、蛋白质的结构二、蛋白质的结构1 1教材问题探讨分析教材问题探讨分析阅读教材阅读教材P22P22内容并仔细观察分析图内容并仔细观察分析图2 25 5，交流并，交流并回答下列问题：回答下列问题：提示：提示：9个。个。n个氨基酸形成一条肽链时脱掉的水分子数个氨基酸形成一条肽链时脱掉的水分子数是是n1；形成；形成m条肽链时，脱掉的水分子数是条肽链时，脱掉
7、的水分子数是nm。(2)(2)若若2020个氨基酸个氨基酸(同学同学)脱水缩合形成的是环状多肽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即首尾的两个同学手牵手形成环状)，试讨论此，试讨论此时氨基酸数与肽键数之间的数量关系。时氨基酸数与肽键数之间的数量关系。提示：提示：环状多肽相当于肽链数为环状多肽相当于肽链数为0 0，则此时氨基，则此时氨基酸数肽键数。酸数肽键数。(3)(3)若两个氨基酸的相对分子质量分别为若两个氨基酸的相对分子质量分别为a a、b b，则由这两，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
8、的计算公式。蛋白质相对分子质量的计算公式。提示：提示：每形成一个肽键，即脱去一分子水，则相对每形成一个肽键，即脱去一分子水，则相对分子质量减少分子质量减少1818，二肽是由两个氨基酸分子脱去一个，二肽是由两个氨基酸分子脱去一个水分子形成的，相对分子质量为水分子形成的，相对分子质量为(a ab b18)18)。蛋白质的相对分子质量等于氨基酸相对分子质量总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。和减去失去的水分子的相对分子质量总和。2 2判断下列说法是否正确判断下列说法是否正确(1)(1)脱水缩合发生在相邻氨基酸的氨基和羧基之间，水脱水缩合发生在相邻氨基酸
9、的氨基和羧基之间，水中的中的H H来自羧基和氨基，来自羧基和氨基，O O来自羧基。来自羧基。()()(2)(2)氨基酸脱水缩合过程中形成的肽键数目与失去的水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。分子数相等。()()(3)(3)蛋白质的相对分子质量等于组成该蛋白质的所有氨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。基酸相对分子质量之和。()(4)(4)氨基酸脱水缩合形成蛋白质时，氨基酸脱水缩合形成蛋白质时，N N原子数目缩合前后原子数目缩合前后不变。不变。()()三、蛋白质结构及功能的多样性三、蛋白质结构及功能的多样性1 1问题分析问题分析蛋白质的结构具有
10、多样性，据下列图示，试分析并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说明造成其多样性的原因(图示中：图示中：、代表氨基代表氨基酸；酸；“”代表肽键代表肽键)提示：提示：氨基酸种类的不同。氨基酸种类的不同。(2)(2)图示图示2 2：A A链：链：B B链：链：提示：提示：氨基酸数目的不同。氨基酸数目的不同。(3)(3)图示图示3 3：A A链：链：B B链：链：提示：提示：氨基酸排列顺序的不同。氨基酸排列顺序的不同。(4)(4)图示图示4 4：提示：提示：肽链空间结构的不同。肽链空间结构的不同。2 2判断下列说法是否正确判断下列说法是否正确(1)(1)蛋白质结构的多样
11、性只决定于氨基酸的数目和蛋白质结构的多样性只决定于氨基酸的数目和种类。种类。()(2)(2)蛋白质分子结构多样性决定其功能的多样性。蛋白质分子结构多样性决定其功能的多样性。()()1 1蛋白质的结构层次蛋白质的结构层次2 2蛋白质合成过程中的相关计算蛋白质合成过程中的相关计算(1)(1)相关公式：相关公式：蛋白质中的肽键数缩合产生的水分子数水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。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蛋白质相对分子质量氨基酸分子数氨基酸氨基酸平均相对分子质量平均相对分子质量1818脱去的水分子数。脱去的水分子数。(2
12、)(2)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 a，由，由n n个氨个氨基酸分别形成基酸分别形成1 1条肽链或条肽链或m m条肽链，则：条肽链，则：形成肽形成肽链数链数形成肽形成肽键数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个个至少至少1个个 na18(n1)mnmnm至少至少m个个至少至少m个个na18(nm)特别提醒特别提醒 肽链中氨基、羧基与肽键数目的计算肽链中氨基、羧基与肽键数目的计算规律规律在一条肽链主链的两端分别是：在一条肽链主链的两端分别是：COOHCOOH和和NHNH2 2，侧链侧链
13、R R基中基中COOHCOOH和和NHNH2 2不参与脱水缩合过程，所以多不参与脱水缩合过程，所以多肽的氨基肽的氨基(或羧基或羧基)数目数目R R基中的氨基基中的氨基(或羧基或羧基)数目数目肽链数。肽链数。对于由对于由n n个氨基酸构成的环状肽而言，产生的肽个氨基酸构成的环状肽而言，产生的肽键数脱去水分子数键数脱去水分子数n n；所含的氨基；所含的氨基(或羧基或羧基)只存在只存在于于R R基中。基中。例例11下列物质中，有的属于构成蛋白质的下列物质中，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：
14、的每个氨基酸缩合成多肽，请回答下列问题：H H2 2NCHNCH2 2COOHCOOHH H2 2NCHNCH2 2CHCH2 2OHOHH H2 2NCHNCH2 2CHCH2 2COOHCOOH(1)(1)该多肽由该多肽由_个氨基酸缩合而成，内含个氨基酸缩合而成，内含_个个肽键，叫肽键，叫_肽。肽。(2)(2)该多肽中该多肽中R R基共有基共有_种，种，的的R R基是基是_。(3)(3)该多肽中共有该多肽中共有_个氨基和个氨基和_个羧基。个羧基。(4)(4)该多肽的相对分子质量与组成其氨基酸的相对分子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，减少了质量相比，减少了_。解析解析(
15、1)(1)根据构成蛋白质氨基酸结构的共同特点，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即每种氨基酸分子至少都含有一个氨基(NH(NH2 2)和一个羧基和一个羧基(COOH)(COOH)，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，将子上，将6 6种物质中属于构成蛋白质氨基酸的选出来。其中种物质中属于构成蛋白质氨基酸的选出来。其中不属于。将不属于。将缩合形成四肽化合物。缩合形成四肽化合物。(2)(2)根据氨基酸的结构通式，可知根据氨基酸的结构通式，可知的的R R基为基为HH，的的R R基为基为CHCH2 2COOHCO
16、OH，的的R R基为基为CHCH2 2OHOH，的的R R基为基为(CH(CH2 2)4 4NHNH2 2，因，因R R基不参与脱水缩合，故形成的肽链中基不参与脱水缩合，故形成的肽链中R R基为基为4 4种。种。(3)(3)据据(2)(2)分析分析R R基中含有氨基的是基中含有氨基的是，含羧基的，含羧基的是是，因，因R R基不参与脱水缩合，故该肽链中氨基和羧基不参与脱水缩合，故该肽链中氨基和羧基数量都为基数量都为2 2。(4)(4)该四肽的相对分子质量与组成其氨基酸的相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对分子质量相比减少了54(454(4个氨基酸失去三分子水个氨基酸失去
17、三分子水形成四肽形成四肽)。答案答案(1)4(1)43 3四四 (2)4(2)4 CHCH2 2OHOH(3)2(3)22 2 (4)54(4)541 1“一查二看法一查二看法”判断氨基酸判断氨基酸(1)“(1)“一查一查”：是否有氨基和羧基。：是否有氨基和羧基。(2)“(2)“二看二看”：看是否有一个氨基和一个羧基连接：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。蛋白质的氨基酸。2 2蛋白质形成过程中各元素的变化总结蛋白质形成过程中各元素的变化总结(1)(1)氨基酸形成蛋白质的过程中，变化的元素：氨
18、基酸形成蛋白质的过程中，变化的元素：H H、O O，因此过程中脱去，因此过程中脱去H H2 2O O而减少，还有一部分而减少，还有一部分H H因形因形成二硫键而减少。成二硫键而减少。(2)(2)不变的元素：不变的元素：C C、N N、S S。例例22现有现有10001000个氨基酸，其中氨基有个氨基酸，其中氨基有10201020个，个，羧基有羧基有10501050个，则由此合成的个，则由此合成的4 4条多肽链中共有肽键、条多肽链中共有肽键、氨基、羧基的数目是氨基、羧基的数目是()A A999999、10161016、10461046B B996996、1 1、1 1C C996996、2424
19、、54 54 D D996996、10161016、10461046 解析解析(1)1(1)1个氨基酸一般都含有个氨基酸一般都含有1 1个氨基和个氨基和1 1个个羧基，另外羧基，另外R R基中也可能含有氨基或羧基。基中也可能含有氨基或羧基。1 0001 000个氨个氨基酸共有基酸共有1 0201 020个氨基和个氨基和1 0501 050个羧基，说明有个羧基，说明有1 0201 0201 0001 0002020个氨基和个氨基和1 0501 0501 0001 0005050个羧基存在于个羧基存在于R R基中，且不参与脱水缩合。基中，且不参与脱水缩合。(2)(2)氨基酸发生脱水缩合时，相邻氨基
20、酸的氨基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，这样每和羧基脱水缩合形成肽键，这样每1 1条肽链中，除条肽链中，除R R基基外只有外只有1 1个氨基和个氨基和1 1个羧基，形成肽键数目是氨基酸数个羧基，形成肽键数目是氨基酸数目减去目减去1 1。综上分析，题干中。综上分析，题干中1 0001 000个氨基酸合成个氨基酸合成4 4条条肽链时，共有肽键：肽链时，共有肽键：1 0001 0004 4996996个，共有氨基：个，共有氨基：20204 42424个，共有羧基：个，共有羧基：50504 45454个。个。答案答案 C C点击下图进入点击下图进入“课堂练课堂练”点击下图进入点击下图进入“课下练课下练”
