《蛋白质的结构和功能》学案(苏教终审稿)01

1《蛋白质的结构和功能》学案浙江杨重云江苏王正将【学习目标】站得高——明确学习目标。1．说明氨基酸的结构特点，以及氨基酸形成蛋白质的过程。2．概述蛋白质的结构和功能。3．学会鉴定蛋白质。4．关注蛋白质研究的新进展。【重点和难点】蛋白质的结构和功能。【学法提示】（1）掌握氨基酸的结构通式，可以从最简单的有机化合物甲烷（CH4）入手学习记忆，甲烷中的三个H分别被氨基、羧基、R基所取代所形成的化合物即为氨基酸。（2）突破一个重难点——脱水缩合反应。根据物质守恒原理，用“十字相乘法”等进行脱水缩合反应的有关计算。（3）正确理解蛋白质结构与功能多样性的原因：氨基酸种类、数目、排列顺序以及肽链的数目和空间结构的多样性是蛋白质分子具有多样性的原因。蛋白质结构的多样性决定了蛋白质功能的多样性。（4）联系生活实际，学会鉴定蛋白质，积极开展研究性学习，关注发展史和科技前沿，拓展自己的学习视野，如结晶牛胰岛素合成的研究过程、国际人类蛋白质组计划、三聚氰胺问题等。【课前预习】起步稳——知识源于生活。1．组成蛋白质的基本单位是①_，其结构通式：②，在生物体中约有③种。2．一个氨基酸分子的①和另一个氨基酸分子的②相连接，同时脱去一分子的③，这种结合方式叫做④，连接两个氨基酸分子的化学键（表达式：⑤）叫做⑥。3．由两个氨基酸分子缩合而成的化合物，叫做①。由三个氨基酸分子缩合而成的化合物，叫做②。由多个（n个）氨基酸分子缩合而成的化合物，叫做③，其通常呈④结构，叫做⑤。4．鉴定蛋白质：在①中的NaOH溶液形成的②条件下，蛋白质分子中的③与④产生⑤反应。5．由于每种蛋白质的氨基酸①、②和③不同，多肽链的④及其盘曲、折叠方式形成的⑤不同，因此蛋白质分子具有多样性。6．多种多样的蛋白质执行各种特定的功能：在结构上细胞膜主要由①构成，细胞中还有各种②蛋白；另外，蛋白质还有③、④、⑤、⑥和⑦等功能。答案：1．①氨基酸②③202．①氨基②羧基③水④脱水缩合⑤—CO—NH—⑥肽键3．①二肽②三肽③多肽（n肽）④链状⑤肽链4．①双缩脲试剂②碱性③肽键④CuSO4⑤紫色5．①数目②种类③排列顺序④数目⑤空间结构6．①蛋白质和磷脂②结构③催化④运输⑤运动⑥防御⑦调控【课堂探究】走得欢——探索成长快乐。2一、氨基酸的种类和结构：1、结构式：2、结构特点：每种氨基酸分子至少含有⑤，并且它们连接在同一个⑥上。因此每种氨基酸都具有⑦四种元素。另外，⑧也可能含有氨基或羧基，还有可能含有S、P等元素，因此组成蛋白质的元素有⑨等。20种氨基酸不同的．．．是⑩。二、蛋白质的结构——脱水缩合作用：1.脱水缩合作用两个氨基酸脱水缩合，产生③个水分子，一个二肽化合物中有④个肽键，一条含n个氨基酸的肽链，形成过程中脱去⑤分子的水，该肽链含有⑥个肽键，该条肽链至少分别含有⑦个游离的氨基和游离的羧基，它们分别位于⑧位置。两个氨基酸脱水缩合能形成⑨个二肽。两种氨基酸脱水缩合能形成⑩种二肽。2．脱水缩合作用的两个数据关系（公式）：肽键数①（填＜、＝、＞）脱去的水分数；蛋白质的相对分子质量=氨基酸相对分子质量的总和②。3．脱水缩合作用的有关计算：肽链数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目多肽相对分子质量氨基或羧基数目n条am①②③至少④个4．影响蛋白质结构的四个因素是：①；②；③；④。蛋白质结构的多样性决定了蛋白质功能的多样性。三、鉴定蛋白质：1．制备组织样液：①，稀释后备用。取各组织样液2mL，加入已编号的试管中。2．②：加入双缩脲试剂A[0.1g·mL—1NaOH]2mL[创设③]，振荡摇匀。再加入双缩脲试剂B[0.01g·mL—1CuSO4]2mL[提供④]，振荡摇匀。3．观察：蛋白质与双缩脲试剂发生颜色反应，溶液变成⑤色。四、蛋白质的功能：蛋白质的功能举例结构蛋白①催化功能②3运输功能③运动功能④防御功能⑤调控功能⑥答案：一、1．①氨基②种类③羧基④肽键⑤一个氨基和一个羧基⑥碳原子2．⑦C、H、O、N⑧R基⑨C、H、O、N、S、P⑩R基二、1．①一分子水②肽键③1④1⑤n-1⑥n-1⑦1⑧首端、末端⑨1⑩42.①＝②—失去水分子的相对分子质量的总和3.①m-n②m-n③ma-18（m-n）④n4．①氨基酸种类②氨基酸数目③氨基酸的排列顺序④肽链的数目和空间结构三、①鸡蛋卵清蛋白、牛奶、豆浆和生物组织研磨液②显色反应③碱性条件④Cu2+⑤紫四、①细胞膜主要由蛋白质和磷脂构成②酶大多数是蛋白质③血红蛋白、载体④蛋白质构成肌肉的收缩系统⑤抗体都是蛋白质⑥胰岛素和生长激素等【知识体系】【课堂巩固】跑得快——善于学习，手不释卷！1．某致病细菌分泌的外毒素，无色，细针状结晶，对小鼠和人体有很强的毒性，可引起流涎、呕吐、便血、痉挛等，以致死亡。该外毒素为环状肽，结构式如图所示。请据图分析回答：(1)该化合物称为肽化合物，含有个肽键。(2)该化合物是由个氨基酸组成的，区别这些氨基酸的种类是依靠其结构中的[]。组成该化合物的氨基酸有种，其中有个氨基酸的R基团相同，这个R基团是。(3)在碱性条件下，图中[]与CuSO4产生紫色反应。(4)该化合物具有8个氮原子，其中，个构成肽键，个构成氨基，个位于R4基团上。该化合物具有10个氧原子，其中个构成肽键，个构成羧基，个位于R基团上。(5)该外毒素在环肽形成过程中失去了个水分子，相对分子质量减少了。答案：(1)环状七7(2)7[B]R基53—CH3(3)[A]肽键(4)701703(5)7126【课后作业】步步高——巩固成果，对答如流！1．以下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___________。(4)现有100个平均相对分子质量为98的氨基酸，共含有116个羧基和106个氨基，这些氨基酸缩合成6条多肽链时共含有____个—NH2，其相对分子质量为_______。(5)现有一个红苹果、一个鸡蛋，自选其他材料，请你设计实验证明苹果是否含有蛋白质。材料用具：略。方法步骤：①_____________________________________________________________________________②_____________________________________________________________________________③_____________________________________________________________________________预测结果及结论：①_____________________________________________________________________________②_____________________________________________________________________________最可能的结果：_________________________________________________________________。解析：每一个氨基酸分子中，至少有一个氨基和一个羧基，R基中可能存在氨基或羧基，且不参与脱水缩合。由题意可知，100个氨基酸中共有106个氨基，说明R基中共有6个氨基，又因为每条肽链的一端会有一个氨基，所以6条肽链中共有氨基：6+6=12个。其相对分子质量=98×100—（100—6）×18=8108。答案：(1)—NH2—COOH—CO—NH——CH3—CH2OH(2)两(3)三两三肽脱水缩合—COOH—NH2和—COOH（4）128108(5)方法步骤：①首先去皮后制备苹果组织样液、鸡蛋卵清蛋白稀释液；②取苹果组织样液、鸡蛋卵清蛋白稀释液各2mL分别加入到已编号的两支试管中；③分别向两支试管中加入2mL双缩脲试剂A，振荡摇匀；再加入向各试管中加入3～4滴双缩脲试剂B，振荡摇匀；观察颜色变化。预测结果及结论：①两支试管都出现紫色，说明苹果含有蛋白质；②鸡蛋卵清蛋白稀释液中出现在紫色，苹果组织样液不出现紫色。说明苹果不含有蛋白质。最可能的结果：两支试管都出现紫色。(注：蓝字录入解析版。)