蛋白质的结构与功能

铜山生物教研编制：审核：蛋白质的结构和功能学案一、教学要求说出蛋白质的元素组成及其基本组成单位说明氨基酸的种类及其结构特点阐明氨基酸通过脱水缩合形成蛋白质的过程概述蛋白质的结构和功能，认同蛋白质的结构和功能的关系确立蛋白质是生命活动的主要承担者的观点简述鉴定蛋白质的实验原理，尝试检测组织中的蛋白质二、教材分析该部分重点介绍了氨基酸的结构，脱水缩合的过程及结果，蛋白质的结构和功能。学生还没有学习有机化学知识，对氨基酸的立体结构缺乏认识，很难做到对氨基、羧基等基团的正确书写，对氨基酸的脱水缩合过程，相关数目的计算，蛋白质的空间结构多样性等知识，部分学生感觉这部分理解有点困难，学习感觉吃力。本部分知识与生活联系密切，可以结合生活实例，引导学生利用自己的生活经验来解决相应的问题。三、教学设计建议以社会热点问题引入，如“黑心奶粉”事件，激发学生的学习兴趣；针对教材内容提出导学提纲，让学生读书、思考，完成对教材的初学习、初感悟，梳理出基础知识；教师与学生一起整理出本节的知识线索，并结合考试要求对具体内容作必要的深化与拓展，使学生消化知识、深层次领悟教材内容；同时通过一定的典型的练习巩固之。四、教学过程：（一）、背景案例：“黑心奶粉”事件（二）、课堂自主学习:阅读教材P20页蛋白质有关内容，完成下列填空：（1）蛋白质是细胞中含量最多的_________________________，所有蛋白质都含有______________元素,多数还含有______元素,其基本组成单位是_____________,组成蛋白质的氨基酸有__________种,其结构通式为______________，其结构特点是。各种氨基酸的区别在于的不同。（2）蛋白质是生物大分子,由许多氨基酸分子通过________________形成____________相连而成。（3）一条多肽链的一端含有_____________，另一端含有_____________。（4）由于组成蛋白质的多肽链的氨基酸在________、__________、________上的不同，以及构成蛋白质的多肽链在_________和___________上的不同，所以蛋白质具有多样性（5）蛋白质的功能多种多样，分别举例说明：运动（肌肉）、。可以说它是生命活动的体现着或承担着。（三）、导学提纲：（1）组成蛋白质的化学元素有哪些？哪种元素可以作为它的特征元素？与糖类脂肪相比它特有的元素是什么？（2）组成蛋白质的基本单位是什么？它的结构通式如何表示？氨基酸的结构特点是什么？氨基酸的种类大约有多少？划分依据是什么？你能标出氨基酸的R基吗？淀粉、纤维素的基本组成单位吗？（3）氨基酸是如何形成多肽的？你能写出反应过程吗？脱去的水分子中的氢和氧分别来自铜山生物教研编制：审核：于哪个基团？形成的二肽化合物中至少还含有几个游离的氨基和羧基，处于什么位置？二肽含有几个肽键？形成过程中失去几分子水？质量减轻了多少？三肽呢？（4）如果一条肽链由n个氨基酸脱水缩合形成的，那么它含有几个肽键？形成过程中失去多少分子水？分子量减少多少？如果氨基酸的平均分子量是a，此多肽的分子相对质量是多少？（5）如果n个氨基酸脱水缩合形成m条肽链，上述结果如何？（6）蛋白质的结构多种多样原因有哪些？（7）物质的结构决定其功能，蛋白质的多样的功能表现在哪些方面？请举例分析。为什么说它是生命活动的体现着或承担者？（四）、知识小结（五）、例题解析例１．判断以下哪些是组成蛋白质的氨基酸?铜山生物教研编制：审核：解析：本题考查的是组成蛋白质的氨基酸的特点，要求学生能从上述分子式中找出氨基、羧基及R基，结合各基团的位置关系，判断符合特点的氨基酸：至少有一个氨基和一个羧基，且有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上。例2．下图为某一多肽的结构图请据图回答（1）该化合物中，①表示________，③表示________，⑦表示________。（2）该化合物有氨基________个，有羧基________个。该化合物的名称是______________。（3）该化合物是由________个氨基酸脱去________分子水形成的，这样的反应叫________。该化合物的名称叫________。（4）如果氨基酸的平均分子质量是128，那么该化合物的相对分子质量是________。解析：本题是蛋白质相关知识的综合考查。拿到题目学生首先要能识别序号代表的基团，找到肽键并数数；根据肽键数推导出氨基酸分子数；从而知道是几肽；氨基数和羧基数应是链的两端1加上R基上的数目。肽键数=失去水分子数；肽的分子量计算应用公式：na-18(n-1)（六）、题组训练：基础题：1组成细胞的有机物中含量最多的是A.水B.无机盐、糖类和核酸C.蛋白质D.脂质2．肽键可表示为（）⒊某一多肽链内共有肽键109个,则此分子中含-NH2和-COOH数至少为()A.100,110B.109,109C.9,9D.1,1(1)谷氨酸的R基为C3H502，在一个谷氨酸分子中．含有碳和氧的原子数分别是A．4、4B．5、4C．4、5D．5、5⒋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缩合过程中减少的水分子质量数分别是多少A．145、2592B．145、2610C．146、2592D．146、26105、人的红细胞和心肌细胞的主要成分都是蛋白质，但这两种细胞的功能却完全不同，其原因不可能是铜山生物教研编制：审核：A．蛋白质中组成肽键的化学元素不同B．组成蛋白质的氨基酸的种类、数量和排列顺序不同C．蛋白质的空间结构不同D．不同的细胞中遗传信息的表达情况不同6、在下列分子中，有的是氨基酸，有的不是。请认真分析后回答：⑴以上5种化合物中属于组成蛋白质的氨基酸是，这些氨基酸种类的不同在于不同。⑵氨基酸可通过的方式生成多肽。①和⑤形成的化合物中含有氨基个。⑶连接两个氨基酸分子的化学键叫，表示为。7.下面为一多肽的化学结构图解，请据图回答：（1）该化合物名称为_____肽，是由______个氨基酸经______而成的。（2）该化合物含_____个肽键，在合成过程中脱去______个水分子。（3）该化合物有氨基______个，羧基______个。（4）按从左到右的顺序，写出上述原氨基酸的R基：_________________________。能力提高8、下列依次为丙氨酸、丝氨酸和天冬氨酸的结构式，由这三种氨基酸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A．1、1、3B．3、3、2C．1、1、2D．1、2、29、分子式为C63H103O45N17S2的蛋白质中最多能有多少个肽键A.63B.62C.17D.1610．甘氨酸（C2H5O2N）和另一种氨基酸脱水缩合生成的二肽分子式为C7H12O5N2，则另一种氨基酸为铜山生物教研编制：审核：11．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分别为A．798、2和2B．798、12和10C．799、1和1D．799、11和912.免疫球蛋白IgG的结构示意图如右．其中—s—s表示连接两条相邻肽链的二硫链。若该lgG由m个氨基酸构成，则该lgG有肽键数A．m个B．（m+1）个C．（m—2）个D．（m—4）个13.全世界每年有成百上千人由于误吃毒蘑菇而死亡，鹅青草碱就是一种毒菇的毒素，它是一种环状八肽。若以20种氨基酸的平均分子量为128来计算，则鹅膏草碱的分子最大约是（）A．1024B．898C．880D．86214．胰岛素是一种蛋白质分子，它含有2条多肽链，A链含有21个氨基酸，B链含有30个氨基酸，2条多肽链间通过2个二硫键(二硫键是由2个一SH连接而成的)连接，在A链上也形成1个二硫键。下图为结晶牛胰岛素的平面结构示意图，据此回答：(1)氨基酸的结构通式可表示为。(2)胰岛素分子中含有肽键个。(3)从理论上分析，胰岛素分子至少有_______个一NH2，至少有个一COOH。(4)这51个氨基酸形成胰岛素后，分子质量比原来减少了。15．2008年9月，在包括三鹿、蒙牛、伊利、雅士利等知名国产品牌奶粉中均被检测出含量不同的三聚氰胺(其分子结构如下图所示)。人和动物，特别是婴幼儿长期摄入三聚氰胺会造成生殖泌尿系统的损害、膀胱肾部结石，并可进一步诱发膀胱癌。请回答下列问题：（1）构成人体蛋白质的基本单位的结构通式是，将之与三聚氰胺分子结构相比较，说明不法生产商人在奶粉中掺加三聚氰胺的理论依据。（2）题中诱发膀胱癌的因素属于。