高一生物必修一 第二章 第2节 生命活动的主要承担者--蛋白质

第2节生命活动的主要承担者—蛋白质本节聚焦:1.氨基酸的结构有什么特点?2.为什么细胞中蛋白质的种类如此多样?3.为什么说蛋白质是生命活动的主要承担者?1．你能够说出多少种富含蛋白质的食品？（3）肉蛋类食品：（1）大豆制品：豆腐、豆浆、腐竹等；（2）奶类制品：奶粉、酸奶、牛奶等；牛、羊肉、鸡蛋等。2．你知道蛋白质在生命活动中的主要作用有哪些？3.为什么有些食品中要添加某些氨基酸？这节课我们学习有关这个问题的知识，首先学习有关组成蛋白质的基本单位————氨基酸的知识。结合“思考与讨论”中给出的4种氨基酸的结构式回答：问题1、氨基酸有哪些化学元素组成？答、都由C、H、O、N等四种元素组成的。结合“思考与讨论”中给出的4种氨基酸的结构式回答：2、这些氨基酸的结构具有什么共同特点？能否写出氨基酸的通式？答、每种氨基酸都至少含有一个氨基（-NH2）和一个羧基（-COOH），并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，这个碳原子还连接一个氢原子和一个R基。结构通式：结合“思考与讨论”中给出的4种氨基酸的结构式回答：3、氨基、羧基、R基分别怎么写？答、氨基：(-NH2);羧基：（-COOH）;每种氨基酸中连接在同一个碳原子上的氨基（-NH2），羧基（-COOH）和氢原子外的部分是R基。结合“思考与讨论”中给出的4种氨基酸的结构式回答：4、不同氨基酸分子的区别在哪里？答、不同氨基酸分子的区别在R基。一，蛋白质结构1、元素组成：除C、H、O、N外，大多数蛋白质还含有S2、基本组成单位：氨基酸（组成蛋白质的氨基酸约20种）氨基酸结构通式：氨基酸的判断：①同时有氨基和羧基②至少有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上。（组成蛋白质的20种氨基酸的区别：R基的不同）下列哪一个不是构成蛋自质的氨基酸()。A．B．C．D．D如何判断某个分子是否是氨基酸？—C—HNH2COOHCH3—C—HNH2COOHCH2SH—CH2—NH2COOH—C—HNH2COOHCH2—H②①③④（2）如果是氨基酸，则它们的R基分别是:______________1、（1）以上属于氨基酸的是_____________________①②④—CH3,—H,SHCH2练习：与生活的联系氨基酸是构成蛋白质的基本单位，在人体内约有20种氨基酸，其中有8种是人体需要而不能自己合成的，必须从外界获得。因此，食品要添加某些氨基酸。另外12种氨基酸是人体细胞能够合成的，叫做非必须氨基酸。二、氨基酸形成蛋白质的过程讨论:1．从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次？氨基酸二肽三肽：多肽一条多肽链盘曲折叠形成蛋白质多条多肽链盘曲折叠形成蛋白质讨论2：氨基酸和氨基酸之间是如何连接在一起的？一个氨基酸分子的羧基（-COOH）和另一个氨基酸分子的氨基(-NH2)相连接，同时脱去一分子水，这中结合方式叫做脱水缩合。连接两个氨基酸分子的化学键（-NH-CO-）叫做肽键。有两个氨基酸分子缩合而成的化合物叫做二肽。由多个（n≥3）氨基酸分子缩合而成的，含有多个肽键的化合物叫做多肽。许多氨基酸分子通过脱水缩合形成肽链，多条肽链盘曲折叠形成有功能的蛋白质。蛋白质结构的多样性的原因：组成蛋白质多肽链的氨基酸的种类、数目、排列顺序的不同；构成蛋白质的多肽链的数目、空间结构不同。氨基酸分子结合的方式1.二肽的形成：问题：n个氨基酸形成一条多肽链时失去几个水分子？形成几个肽键？如果n个氨基酸形成m条肽链呢？注意：脱水缩合肽键二肽多肽(链)水分子数=肽键数=n-1（个）水分子数=肽键数=n-m（个）知识归纳①脱水数=肽键数=氨基酸数-肽链数；②蛋白质的相对分子量=氨基酸总量－脱掉水的总量=各氨基酸平均相对分子质量×氨基酸数－18×脱水数；③一个氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基；④一条肽链至少含有一个氨基和一个羧基；⑤DNA碱基数：RNA碱基数：蛋白质氨基酸数=6：3：1列：现有1000个氨基酸，其中氨基有1020个，羧基有1050个，则由此合成的4条肽链中共有肽键、氨基和羧基的数目是（）A．996，1016，1046B．996，4，4C．996，24，54D．996，20，50蛋白质鉴定：与双缩脲试剂产生紫色的颜色反应双缩脲试剂：配制：0.1g/mL的NaOH溶液（2mL）和0.01g/mLCuSO4溶液（3-4滴）使用：分开使用，先加NaOH溶液，再加CuSO4溶液。解析：根据基本公式m-n，可计算肽键为1000-4=996个，不考虑R集团一个氨基酸至少有一个氨基和一个羧基，则可判断R集团含有20个氨基和50个羧基，不考虑R集团，一条肽链至少有一个氨基和一个羧基，考虑R集团可得出共有24个氨基和54个羧基。故答案：C三、蛋白质分子结构的多样性◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎①氨基酸种类不同，肽链结构不同②氨基酸数目不同，肽链结构不同◇-◇-◇-◇-◇-◇◇-◇-◇-◇③氨基酸排列顺序不同，肽链结构不同◇-◇-◎-◎-◇-◇-◎-◎-◎-◎-◇-◇-◎-◇-◇-◎-④肽链空间结构不同，蛋白质种类不同蛋白质结构多样性的原因：组成氨基酸种类不同，每种氨基酸的数目成百上千，氨基酸形成肽链时，不同种类氨基酸的排列顺序千变万化，肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别，因此，蛋白质分子的结构是及其多样的。蛋白质分子结构的多样性，决定了蛋白质分子功能的多样性。四、蛋白质的功能1、结构蛋白：许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质。如羽毛、肌肉、头发、蛛丝等的成分主要是蛋白质。2、催化作用：细胞内的化学反应离不开酶的催化。绝大多数酶都是蛋白质。（上图所示为胃蛋白质酶结晶）3、运输作用：有些蛋白质具有运输载体的功能。如血红蛋白、载体蛋白。血红蛋白4、调节生命活动：有些蛋白质起信息传递的作用，能够调节机体的生命活动，如胰岛素、生长激素。图中央浅色区域的部分细胞分泌胰岛素5、免疫作用：抗体6、识别作用：细胞膜的外表有一层糖蛋白，与细胞的识别作用有密切关系。糖蛋白的识别作用好比是细胞与细胞之间，或细胞与其他大分子之间，互相联络用的文字或语言。蛋白质的功能还有许多，可以说，一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担者。一、蛋白质的功能：1、结构蛋白：2、催化作用：绝大多数酶3、运输作用：血红蛋白、载体蛋白4、调节生命活动：胰岛素、生长激素5、免疫作用：抗体6、识别作用：糖蛋白练习：根据下面图解，回答问题：（1）该图中，①表示，③表示，⑦表示。（2）该化合物由个氨基酸分子失去个水分子而形成，这种反应叫反应。（3）该化合物含有个肽键，该图所示化合物的名称是：。（4）该图中所示的氨基酸种类不同，是由决定的。（5）如果图中氨基酸的平均分子量为180，则该化合物的分子量是。氨基肽键羧基四肽(多肽)三四三脱水缩合R基666—CNH2HH—C—ON—HC—CH3HCOOH—C—ON—HC—HCH2CONH2—C—ON—HHCH2CCOOH①②③④⑥⑤⑦⑧⑨