蛋白質的結構和功能課件(蘇教版必修)

1、共七十九頁共七十九頁共七十九頁共七十九頁共七十九頁共七十九頁共七十九頁共七十九頁共七十九頁共七十九頁共七十九頁1.當你購買某些食品時，包裝上常附有食品成分說明。蛋白質是許多食品的重要(zhngyo)成分，你能說出多少種富含蛋白質的食品？提示：肉、雞蛋、牛奶、大豆等。共七十九頁2.下列是組成蛋白質的幾種氨基酸，觀察(gunch)比較這幾種氨基酸的結構簡式，它們在結構上有什么相同點和不同點？提示：（1）相同點：在這些氨基酸分子中，都有一個氨基（-NH2）和一個羧基（-COOH）與同一個碳原子相連，而且這個碳原子還分別與一個氫原子、一個可變的R基相連。（2）不同點：各種氨基酸的區(qū)別在于R基的不同。共

2、七十九頁3.如果一個有機酸分子中既含有氨基也含有羧基，則此分子一定是構成生物體蛋白質的氨基酸嗎?嘗試(chngsh)總結構成蛋白質的氨基酸必須具備的條件有哪些？提示：（1）不一定。必須有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上。（2）構成蛋白質的氨基酸必須具備兩個條件：至少含有一個氨基和一個羧基；都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上。共七十九頁4.谷氨酸的R基為C3H5O2，探討在一個(y )谷氨酸中，碳和氧的原子數(shù)分別是多少？提示：已知R基為C3H5O2，根據(jù)氨基酸的結構通式可以寫出谷氨酸的結構簡式： 則碳和氧的原子數(shù)分別是5和4。共七十九頁1.氨基酸的元素組成所有的氨基酸都有C、H、O

3、、N，因此蛋白質也是主要由C、H、O、N四種化學元素組成的，很多重要的蛋白質還含有S。2.有關氨基、羧基、R基的書寫（1）正確格式：NH2、COOH、R（千萬不要忘記原子團前要有短線(dun xin)“”）。（2）除R基以外的氨基和羧基位置交換并不是改變氨基酸的種類，因為氨基酸實際上是立體結構。 共七十九頁典例 如圖是四個構成(guchng)蛋白質的氨基酸的結構簡式，下列敘述錯誤的是共七十九頁A.構成上述氨基酸分子(fnz)的基本元素是C、H、O、NB.上述四種氨基酸的R基依次是H、CH3、CH2OH、CH2COOHC.R基中可以有氨基或羧基D.只要含有氨基和羧基的化合物就是構成蛋白質的氨基酸

4、共七十九頁解答本題需明確以下兩點：（1）根據(jù)氨基酸的結構通式找出氨基、羧基和R基，這是解答本題的關鍵。（2）氨基酸的結構是一個立體的空間結構，而不是平面結構，碳原子所具有(jyu)的四個鍵是完全相同的，沒有方向性。共七十九頁【規(guī)范解答】選D。首先(shuxin)根據(jù)氨基酸的結構通式可以看出各種氨基酸都含有的元素是C、H、O、N四種，故A正確。在甲、乙、丙、丁四種氨基酸中先找出連接在同一個碳原子上的NH2和COOH,以及H，則剩下的就是R基，故B正確。氨基酸的R基中可能含有氨基或羧基，C項正確。只由含氨基和羧基不能判斷是構成蛋白質的氨基酸，只有同時具備一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上才能確

5、定，故D項錯誤。共七十九頁“氨基酸分子的基本元素”是C、H、O、N，而不能說成“氨基酸中的元素”，因為R基中還可能含有(hn yu)其他元素。共七十九頁 【拓展延伸】（1）若將丙中的OH改為H，則乙和丙是一種氨基酸嗎？提示：是，因為(yn wi)R基相同。（2）甲、乙、丙和丁共有的結構是什么？提示：共七十九頁共七十九頁1.氨基酸是蛋白質的基本組成單位，氨基酸是如何組成蛋白質的呢？若把同學比作氨基酸，3個同學并列手牽手形成的2個“手結”就相當于2個肽鍵(ti jin)，據(jù)此探討下列問題。（1）2個氨基酸(同學)形成一條肽鏈時，形成幾個“手結”？脫掉幾個水分子？若是n個氨基酸形成m條肽鏈呢？提示：

6、1個。1個。 n個氨基酸形成一條肽鏈時形成n-1個肽鍵，脫掉n-1個水分子； n個氨基酸形成m條肽鏈時形成n-m個肽鍵，脫掉n-m個水分子。共七十九頁（2）若10個氨基酸脫水縮合形成(xngchng)一條肽鏈，該化合物名稱是什么？試討論此時氨基酸數(shù)與肽鍵數(shù)、肽鏈數(shù)及脫去水分子數(shù)之間的數(shù)量關系。提示：十肽。氨基酸數(shù)=肽鍵數(shù)+肽鏈數(shù)，肽鍵數(shù)=脫去水分子數(shù)。共七十九頁（3）若兩個氨基酸的相對分子質量分別為a、b，則由這兩個氨基酸形成的二肽的相對分子質量是多少？試總結蛋白質相對分子質量的計算公式。提示：每形成一個肽鍵，即脫去一分子水，則相對分子質量減少18，二肽是由兩個氨基酸分子脫去一個水分子形成的，

7、故其相對分子質量為（a+b-18）。蛋白質的相對分子質量=氨基酸相對分子質量總和(zngh)-脫去水分子的相對分子質量總和(zngh)。共七十九頁2.假如有3種氨基酸，每種氨基酸數(shù)目(shm)無限的情況下可形成多少種三肽？若有20種氨基酸呢？提示：3種氨基酸時，33333種；20種氨基酸時，202020203 種。共七十九頁3.分析并說明以下圖示分別表示蛋白質多樣性的哪方面原因(yunyn)。(圖示中：、代表氨基酸；“”代表肽鍵)共七十九頁4.缺鐵時，會導致機體貧血，從而影響人體的健康，試分析其原因。提示：鐵是合成血紅蛋白的必需元素，缺鐵時，血紅蛋白合成減少，而氧氣(yngq)的運輸離不開血紅

8、蛋白，從而影響人體的健康。共七十九頁1肽鏈（1）一條多肽鏈上至少含有一個游離的氨基和一個游離的羧基，分別在肽鏈的兩端，若一個氨基酸上有兩個氨基和兩個羧基，則多余的氨基或羧基在R基上。（2）一個蛋白質由一條或多條肽鏈構成。肽鏈可盤曲、折疊(zhdi)形成非常復雜的空間結構。共七十九頁2.肽鍵可表示為：“CONH”或“NHCO”或3.蛋白質的功能(gngnng)和鑒定（1）蛋白質具有運輸、催化、結構、調控、防御、運動等功能。（2）檢測蛋白質時用雙縮脲試劑的原理是蛋白質中的肽鍵與Cu2在堿性條件下發(fā)生紫色反應。共七十九頁環(huán)肽中幾種數(shù)量關系(gun x)（1）氨基酸數(shù)肽鍵數(shù)失去水分子數(shù)。（2）氨基（羧

9、基）總數(shù)R基中氨基（羧基）總數(shù)。共七十九頁【特別提醒】若R基中含硫氫基團（SH），在多肽盤曲、折疊形成蛋白質的過程中兩個SH就會結合(jih)形成一個二硫鍵（SS）,同時脫掉2個H。若蛋白質中二硫鍵的個數(shù)為x，則此時蛋白質的相對分子質量的計算式應為an18(nm)2x。共七十九頁典例 以下幾種符號代表(dibio)不同種類的氨基酸：請回答下列問題：（1）寫出它們的結構通式_，它們結構的差別在于_的不同。（2）7個上述氨基酸在細胞中通過_的方式形成一條肽鏈，此過程可形成_個肽鍵，得到_個水分子，相對分子質量減少了_。共七十九頁（3）如果上述肽鏈原長度不變，改變其中_，就可改變該肽鏈的性質。（4）

10、若兩個蛋白質分子均由兩條（2）中的肽鏈構成，那么兩蛋白質分子的功能是否一定(ydng)相同？_。為什么？_。共七十九頁解答本題時需明確以下幾點：（1）熟記氨基酸的結構通式(tngsh)及區(qū)分依據(jù)；（2）縮合過程中的相關數(shù)量變化；（3）物質的結構決定性質和功能；（4）明確決定蛋白質多樣性的因素。共七十九頁【規(guī)范解答】本題考查了蛋白質的結構與功能。構成蛋白質的20種氨基酸有共同的結構通式，即 其中R基的不同決定不同種類的氨基酸，氨基酸通過縮合形成肽鏈，相鄰兩個氨基酸縮合后通過肽鍵相連接并失去(shq)一個水分子，因此減少的相對分子質量為失去的水分子的相對分子質量之和。肽鏈中氨基酸的種類、數(shù)目、排列

11、順序的不同決定了不同結構的蛋白質，而不同的蛋白質分子空間結構也各不相同，蛋白質分子的結構復雜性決定了其功能的多樣性。共七十九頁答案：（1） R基（2）脫水縮合 6 6 108 （3）氨基酸的排列順序（4）不一定(ydng) 分別由相同的兩條肽鏈經(jīng)盤曲折疊可形成空間結構不同的兩個蛋白質分子共七十九頁氨基酸脫水縮合(suh)形成多肽的過程中R基中的氨基和羧基不參與反應。共七十九頁 【變式備選】某蛋白質有A、B兩條肽鏈，A鏈有24個氨基酸，B鏈有32個氨基酸。那么，該蛋白質的肽鍵數(shù)目是（ ）A53 B54 C55 D56【解析】選B。肽鍵是脫水縮合形成的。肽鍵數(shù)=脫去水分子數(shù)=氨基酸總數(shù)-肽鏈條數(shù)(

12、tio sh)。由題干可知某蛋白質含有A、B兩條肽鏈，氨基酸的總數(shù)為24+32=56，所以肽鍵數(shù)=56-2=54。共七十九頁共七十九頁1（2011南陽高一檢測）關于生物體內(nèi)氨基酸的敘述，錯誤的是（ ）A構成蛋白質的氨基酸分子(fnz)的基本元素是C、H、O、NB構成蛋白質的氨基酸分子至少含有一個氨基和一個羧基，并且連在同一個碳原子上C構成生物體內(nèi)蛋白質的氨基酸約有20種D氨基酸的R基中可以有氨基和羧基共七十九頁【解析】選 B。根據(jù)氨基酸的結構通式可知，構成蛋白質的20種氨基酸結構特點為至少含一個羧基(su j)和一個氨基，并且都有一個氨基和一個羧基(su j)連接在同一個碳原子上。構成生物體蛋

13、白質的氨基酸約有20種，氨基酸的R基中可以有氨基和羧基(su j)，所有的氨基酸分子都含有C、H、O、N，R基中還可能有S、P等，所以構成蛋白質的氨基酸分子的基本元素是C、H、O、N。共七十九頁2.（2011合肥高一檢測）同為組成生物體蛋白質的氨基酸，酪氨酸和精氨酸的理化性質差異很大，這種差異的產(chǎn)生取決于（ ）A兩者的R基不同B兩者的結構完全不同C酪氨酸的氨基多D精氨酸的羧基多【解析】選A。本題考查兩種氨基酸的差別，可從組成兩種氨基酸的R基上進行比較。依據(jù)結構決定性質的觀點，結合氨基酸結構的不同取決于R基不同的結論(jiln)進行分析。共七十九頁3.兩個氨基酸分子脫水縮合形成二肽，同時生成一分

14、子水，該水分子中的氧來自（ ）A氨基 B羧基C氨基和羧基 D連在碳原子上的H【解析】選B。兩個氨基酸分子脫水縮合形成二肽，一個氨基酸分子的羧基（COOH）提供氧、氫原子，另一個氨基酸分子的氨基（NH2）提供氫原子，生成一分子水，因此這個(zh ge)水分子中的氧只能是來自羧基。共七十九頁4.（2011樂山高一檢測）下列關于氨基酸和蛋白質的敘述，錯誤的是（ ）A.甲硫氨酸的R基是CH2CH2SCH3，則它的分子式是C5H11O2NSB.酪氨酸幾乎不溶于水，而精氨酸易溶于水，這種差異是由R基的不同引起的C.某條肽鏈中含有三個肽鍵，則該肽鏈可以(ky)稱為三肽D.甜味肽的分子式為C13H16O5N2

15、，則甜味肽一定是一種二肽共七十九頁【解析】選C。氨基酸的結構通式為 甲硫氨酸的R基為CH2CH2SCH3，則它的分子式為C5H11O2NS，故A項正確；氨基酸種類不同取決于R基的不同，故B項正確；該肽鏈含三個肽鍵(ti jin)，則是由四個氨基酸縮合形成的，稱為四肽，故C項錯誤；甜味肽的分子式為C13H16O5N2，因含2個氮原子，形成1個肽鍵（-CO-NH-）和1個游離的氨基（-NH2），所以為二肽，故D項正確。共七十九頁5下列(xili)哪種生理作用不能體現(xiàn)蛋白質的功能（ ）A肌蛋白具有運動的作用B是細胞中主要的能源物質C胰島素具有調控作用D血紅蛋白具有運輸氧氣的作用【解析】選B。蛋白質具

16、有運輸、催化、結構、調控、防御、運動等功能。糖類是細胞中主要的能源物質。共七十九頁6.檢測梨汁中是否含有蛋白質，應使用(shyng)的試劑是（ ）A碘液 B雙縮脲試劑C斐林試劑 D蘇丹染液【解析】選B。鑒定是否含有蛋白質應用雙縮脲試劑，雙縮脲試劑遇蛋白質呈紫色。共七十九頁7.根據(jù)下圖回答問題(wnt)：（1）圖中A表示_，D表示_。（寫出基團的中文名稱）（2）由氨基酸分子形成該化合物的反應叫做_。（3）圖中表示R基的字母是_，表示肽鍵的字母是_。（4）該化合物是由_種氨基酸組成的。共七十九頁【解析】本題主要考查氨基酸的結構特點和脫水縮合形成蛋白質的過程。圖中A代表氨基，D代表羧基，E、F代表肽

17、鍵，因此可知該肽鏈中含有3個氨基酸（氨基酸數(shù)=肽鍵數(shù)肽鏈數(shù)），B、C、G代表R基，分別為CH3、CH2COOH、CH3，故只有兩種氨基酸。氨基酸形成蛋白質的過程稱為(chn wi)脫水縮合。答案：（1）氨基 羧基 （2）脫水縮合（3） B、C、G E、F （4）兩共七十九頁共七十九頁一、選擇題（本題包括7小題，每小題4分，共28分）1.（2011衡水高一檢測(jin c)）古詩云“春蠶到死絲方盡，蠟炬成灰淚始干”。下列關于組成“蠶絲”的主要成分的敘述，正確的是（ ）A它的基本組成單位的通式為CONHB它的形成過程中有水產(chǎn)生C組成該主要成分的單位約有上百種D它一定含有的化學元素是C、H、O、N、

18、P、Fe共七十九頁【解析】選B。蠶絲的主要(zhyo)成分是蛋白質，一定含有的元素是C、H、O、N，其基本單位是氨基酸，通式為: 生物體內(nèi)構成蛋白質的氨基酸約20種。共七十九頁2.如圖為一條肽鏈的分子結構簡式，下列有關分析不正確的是（ ）A這條肽鏈中的肽鍵數(shù)是2個B構成肽鏈的氨基酸數(shù)目是2個C至少有一個(y )游離的氨基和一個(y )游離的羧基D在合成該肽鏈時形成2個水分子共七十九頁【解析】選B。由圖可知：該肽鏈中至少含有一個游離的氨基和一個游離的羧基，分別位于兩端，由3個氨基酸構成，故形成2個肽鍵(ti jin)，失去2分子水。共七十九頁3.現(xiàn)有氨基酸500個，其中氨基總數(shù)為510個，羧基總

19、數(shù)為508個，則由這些氨基酸形成的含有(hn yu)3條肽鏈的蛋白質共有肽鍵、氨基和羧基的數(shù)目依次分別為（ ）A497、3和3 B498、12和10C499、1和1 D497、13和11共七十九頁【解析(ji x)】選D。每一個氨基酸分子中，至少都含有一個氨基和一個羧基，R基中可能存在氨基或羧基，但不參與脫水縮合。由題意可知，氨基酸500個，其中氨基總數(shù)為510個，羧基總數(shù)為508個，則由這些氨基酸合成的含有3條肽鏈的蛋白質共有肽鍵數(shù)目為500-3=497個，氨基數(shù)目為510-497=13個，羧基數(shù)目為508-497=11個。共七十九頁4（2011煙臺高一檢測）如圖表示蛋白質分子結構(fn z

20、 ji u)的一部分，圖中A、B、C、D標出了分子中不同位置的鍵，當?shù)鞍踪|發(fā)生水解反應時，斷裂的鍵是（ ）【解析】選B。蛋白質發(fā)生水解時，斷裂的鍵是肽鍵，即CONH。共七十九頁5.關于(guny)蛋白質的說法中正確的是（ ）A蛋白質的多樣性與氨基酸的種類、數(shù)目、排序等有關B四個氨基酸脫水縮合產(chǎn)生三個肽鍵，形成三肽C生物體中各種蛋白質分子的縮合方式不同D組成蛋白質的氨基酸約有20種，相互之間無共性共七十九頁【解析】選A。蛋白質的多樣性取決于所含氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序不同和多肽鏈的數(shù)目及空間結構不同；四個氨基酸脫水縮合產(chǎn)生三個肽鍵，形成四肽；生物體中的各種蛋白質分子都是通過脫水縮合形成的；組

21、成蛋白質的氨基酸約有20種，相互之間有共性，可共用一個(y )通式表示，不同之處在于R基。共七十九頁6.（2011鄭州高一檢測）某肽鏈由51個氨基(nj)酸組成，如果用肽酶把其分解成1個二肽、2個五肽、3個六肽、3個七肽，則這些短肽的氨基(nj)總數(shù)的最小值、肽鍵總數(shù)、分解成這些小分子肽所需水分子總數(shù)依次是（ ）A.4、50、50 B.10、40、40C.9、42、8 D.9、49、49共七十九頁【解析】選C。某肽鏈由51個氨基酸組成(z chn)，稱為五十一肽，脫水縮合時形成50個肽鍵，脫去50個水分子，水解成1個二肽、2個五肽、3個六肽、3個七肽，即9條短肽，一條短肽至少含有1個氨基和1個

22、羧基，需要水解8個肽鍵，則這些短肽的氨基總數(shù)的最小值為1+2+3+3=9，肽鍵總數(shù)=1+24+3536=42，分解成這些小分子肽所需水分子總數(shù)=水解的肽鍵數(shù)=50-42=8。共七十九頁7.下列關于氨基酸和蛋白質的敘述，正確的是（多選）（ ）A由10個氨基酸構成的多肽有9個肽鍵（-CO-NH-），故稱為九肽B分子式為C63H105O45N17S2的鏈狀多肽化合物中，含有的肽鍵數(shù)目(shm)最多是16個C兩個氨基酸脫水縮合過程中失去的H2O中的氫來自于氨基和羧基D含S氨基酸的S存在于R基中共七十九頁【解析】選B、C、D。由10個氨基酸構成的多肽(du ti)有9個肽鍵（-CO-NH-），稱為十肽;

23、分子式為C63H105O45N17S2的鏈狀多肽化合物中，含有的肽鍵數(shù)目最多是16個;因為1條多肽鏈中至少含有1個游離的氨基，含有1個氮原子，所以最多形成肽鍵（-CO-NH-）數(shù)為17-1=16個；兩個氨基酸脫水縮合過程中失去的H2O中的兩個氫一個來自氨基，一個來自羧基；某氨基酸若含C、H、O、N以外的元素，則該元素只能存在于R基中。共七十九頁 【規(guī)律方法】巧記“蛋白質”的有關知識點有關蛋白質的知識可歸納為：“一個通式、兩個標準、三個數(shù)量關系、四個原因、五大功能”。（1）“一個通式”是指組成蛋白質的基本單位氨基酸的通式只有一個。（2）“兩個標準”是指組成蛋白質的氨基酸必須同時具備的標準有兩個：

24、一個是數(shù)量標準，即每種氨基酸分子(fnz)至少都含有一個氨基和一個羧基；二是位置標準，即都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上。共七十九頁（3）“三個數(shù)量關系”是指蛋白質分子合成過程中的三個數(shù)量間的關系（氨基酸數(shù)、肽鍵數(shù)或脫去水分子數(shù)、肽鏈數(shù)），它們(t men)的關系為：當n個氨基酸脫水縮合成一條肽鏈時，脫去水分子數(shù)為n-1，形成的肽鍵數(shù)為n-1，即脫去的水分子數(shù)=肽鍵數(shù)=氨基酸數(shù)-1；當n個氨基酸形成m條肽鏈時，肽鍵數(shù)=脫去水分子數(shù)=n-m。（4）“四個原因”是指蛋白質分子結構多樣性的原因有四個。（5）“五大功能”是指蛋白質分子主要有五大功能。共七十九頁二、非選擇題（共2小題，共22分

25、）8.（10分）（2011黑河高一檢測(jin c)）下面是組成生物體的某種物質，請分析回答：共七十九頁（1）A由_等元素組成。（2）B的名稱叫_，其通式(tngsh)是_。（3）C是_，其作用是_。（4）D叫_，可抵御外來病菌對身體的干擾。（5）3分子的B結合在一起的過程叫_，該過程共脫去_分子水，形成_個肽鍵，肽鍵的結構可表示為_。共七十九頁【解析】由圖示可知組成生物體的結構物質為蛋白質。組成蛋白質的元素有C、H、O、N 4種基本元素，基本單位為氨基酸，結構通式為 蛋白質分子是由氨基酸脫水(tu shu)縮合通過肽鍵（-CO-NH-）連接形成的。蛋白質分子功能具有多樣性，如起催化作用的各種

26、消化酶C，具有免疫功能的抗體D等。共七十九頁答案(d n)：（1）C、H、O、N（2）氨基酸 （3）消化酶 催化（4）抗體（5）脫水縮合 兩 兩 -CO-NH- 共七十九頁【實驗探究】9.（12分）健康人的尿中含有極微量的蛋白質，若尿液中蛋白質含量過高，則稱為蛋白尿。除了(ch le)腎臟疾病和涉及腎臟的其他疾病會引起蛋白尿外，健康人在劇烈運動后也會出現(xiàn)暫時性蛋白尿。臨床上常用雙縮脲試劑檢測尿中的蛋白質。請完成下面的實驗，探究你在某次劇烈運動后是否出現(xiàn)了蛋白尿。（1）材料用具：試管、量筒、劇烈運動前、后的尿液、雙縮脲試劑A液（質量濃度為0.1 g/mL的NaOH溶液）、雙縮脲試劑B液（質量濃度為0.01 g/mL的CuSO4溶液）。共七十九頁（2）實驗原理：_。（3）實驗步驟：取兩支試管，分別編號為A、B。A中加入運動(yndng)前自己的尿液2 mL，B中加入劇烈運動(yndng)后自己的尿液2 mL。先向A、B兩支試管中分別加入_，再