第2章第2節(jié)生命活動的主要承擔者——蛋白質

第2章 第2節(jié) 新 知 探 究 巧 設 計 通 要 點設 計 1設 計 2通 高 考課 堂 練課 下 練名 師 課 堂 一 點 通創(chuàng) 新 演 練 大 沖 關 一 、 氨 基 酸 特 點 及 其 種 類1 作 用是 組 成 的 基 本 單 位 。2 結 構 特 點(1)主 要 元 素 組 成 ： 。C、 H、 O、 N蛋 白 質 (2)結 構 通 式 ： 寫 出 字 母 所 代 表 的 結 構 ： a. b 。 a和 b連 接 方 式 的 特 點 是 ： 。 各 種 氨 基 酸 之 間 的 區(qū) 別 在 于 不 同 。氨 基 羧 基都 連 接 在 同 一 個 碳 原 子 上R基 合 成 外 界 環(huán) 境 中 直 接 獲 取8種 人 體 細 胞 能 夠 合 成 二 、 蛋 白 質 的 結 構 及 其 多 樣 性 1 蛋 白 質 的 結 構 (1)蛋 白 質 的 結 構 層 次 ： 氨 基 酸 三 肽 蛋 白 質 。 (2)形 成 過 程 ： 二 肽多 肽 脫 水 縮 合二 肽 OHH肽 鍵 三 肽多 肽 種 類數 目排 列 順 序空 間 結 構 三 、 蛋 白 質 的 功 能 (1)一 切 生 命 活 動 離 不 開 蛋 白 質 ， 蛋 白 質 是 生 命活 動 的 主 要 。承 擔 者 功 能 舉 例構 成 細 胞 和 生 物 體 羽 毛 、 肌 肉 、 蛛 絲 、 頭 發(fā) 等 絕 大 多 數 的 酶運 輸 作 用 (能 運 輸 氧 氣 ) 作 用 胰 島 素 等 蛋 白 質 類 激 素免 疫 作 用 (可 抵 御 抗 原 的 侵 害 ) (2)蛋 白 質 功 能 舉 例 ：催 化 作 用信 息 傳 遞 血 紅 蛋 白抗 體 一 、 氨 基 酸 的 結 構 特 點1 教 材 問 題 探 討觀 察 并 分 析 教 材 P20思 考 與 探 討 給 出 的 幾 種 氨基 酸 結 構 ， 結 合 教 材 P21圖 2 3， 討 論 并 交 流 下列 問 題 ：(1)“ 組 成 蛋 白 質 的 氨 基 酸 中 至 少 含 有 一 個 氨 基 和一 個 羧 基 ” ， 你 對 “ 至 少 ” 是 怎 樣 理 解 的 ？提 示 ： 因 為 R基 上 也 可 能 含 有 氨 基 或 羧 基 。 (2)判 斷 構 成 蛋 白 質 的 氨 基 酸 的 依 據 有 哪 些 ？ 提 示 ： 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 。 (3)試 判 斷 下 列 有 機 酸 中 ， 哪 些 是 組 成 生 物 體 內 蛋白 質 的 氨 基 酸 ？ 并 說 出 判 斷 理 由 。判 斷 ： ； 理 由 ： 。 判 斷 ： ； 理 由 ： 。 提 示 ： 是 具 有 一 個 氨 基 和 一 個 羧 基 ， 且 連 接在 同 一 碳 原 子 上 否 雖 然 具 有 氨 基 和 羧 基 ，但 沒 有 連 接 在 同 一 碳 原 子 上 (4)谷 氨 酸 的 R基 為 C3H 5O 2， 在 一 個 谷 氨 酸 中 ，碳 和 氧 的 原 子 數 分 別 是 多 少 ？提 示 ： 碳 和 氧 的 原 子 數 分 別 是 5和 4。 2 判 斷 下 列 說 法 是 否 正 確(1)組 成 蛋 白 質 的 基 本 單 位 是 氨 基 酸 。 ( )(2)所 有 氨 基 酸 都 能 合 成 生 物 蛋 白 質 。 ( )(3)組 成 生 物 蛋 白 質 的 氨 基 酸 只 含 有 一 個 氨 基 和 一個 羧 基 。 ( ) 二 、 蛋 白 質 的 結 構1 教 材 問 題 探 討 分 析閱 讀 教 材 P22內 容 并 仔 細 觀 察 分 析 圖 2 5， 交 流 并回 答 下 列 問 題 ： 提 示 ： 9個 。 n個 氨 基 酸 形 成 一 條 肽 鏈 時 脫 掉 的 水 分 子 數是 n 1； 形 成 m條 肽 鏈 時 ， 脫 掉 的 水 分 子 數 是 n m。 (2)若 20個 氨 基 酸 (同 學 )脫 水 縮 合 形 成 的 是 環(huán) 狀 多 肽(即 首 尾 的 兩 個 同 學 手 牽 手 形 成 環(huán) 狀 )， 試 討 論 此時 氨 基 酸 數 與 肽 鍵 數 之 間 的 數 量 關 系 。提 示 ： 環(huán) 狀 多 肽 相 當 于 肽 鏈 數 為 0， 則 此 時 氨 基酸 數 肽 鍵 數 。 (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 其 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 ， 相 對 分 子 質 量 為 (a b 18)。 蛋 白 質 的 相 對 分 子 質 量 等 于 氨 基 酸 相 對 分 子 質 量 總和 減 去 失 去 的 水 分 子 的 相 對 分 子 質 量 總 和 。 2 判 斷 下 列 說 法 是 否 正 確(1)脫 水 縮 合 發(fā) 生 在 相 鄰 氨 基 酸 的 氨 基 和 羧 基 之 間 ， 水中 的 H來 自 羧 基 和 氨 基 ， O來 自 羧 基 。 ( )(2)氨 基 酸 脫 水 縮 合 過 程 中 形 成 的 肽 鍵 數 目 與 失 去 的 水分 子 數 相 等 。 ( )(3)蛋 白 質 的 相 對 分 子 質 量 等 于 組 成 該 蛋 白 質 的 所 有 氨基 酸 相 對 分 子 質 量 之 和 。 ( )(4)氨 基 酸 脫 水 縮 合 形 成 蛋 白 質 時 ， N原 子 數 目 縮 合 前 后不 變 。 ( ) 三 、 蛋 白 質 結 構 及 功 能 的 多 樣 性1 問 題 分 析蛋 白 質 的 結 構 具 有 多 樣 性 ， 據 下 列 圖 示 ， 試 分 析 并說 明 造 成 其 多 樣 性 的 原 因 (圖 示 中 ： 、 代 表 氨 基酸 ； “ ” 代 表 肽 鍵 ) 提 示 ： 氨 基 酸 種 類 的 不 同 。(2)圖 示 2： A鏈 ： B鏈 ： 提 示 ： 氨 基 酸 數 目 的 不 同 。 (3)圖 示 3： A鏈 ： B鏈 ： 提 示 ： 氨 基 酸 排 列 順 序 的 不 同 。(4)圖 示 4： 提 示 ： 肽 鏈 空 間 結 構 的 不 同 。 2 判 斷 下 列 說 法 是 否 正 確(1)蛋 白 質 結 構 的 多 樣 性 只 決 定 于 氨 基 酸 的 數 目 和種 類 。 ( )(2)蛋 白 質 分 子 結 構 多 樣 性 決 定 其 功 能 的 多 樣 性 。( ) 1 蛋 白 質 的 結 構 層 次 2 蛋 白 質 合 成 過 程 中 的 相 關 計 算 (1)相 關 公 式 ： 蛋 白 質 中 的 肽 鍵 數 縮 合 產 生 的 水 分 子 數 水解 所 需 要 的 水 分 子 數 氨 基 酸 數 肽 鏈 條 數 。 蛋 白 質 相 對 分 子 質 量 氨 基 酸 分 子 數 氨 基 酸平 均 相 對 分 子 質 量 18 脫 去 的 水 分 子 數 。 (2)假 設 氨 基 酸 的 平 均 相 對 分 子 質 量 為 a， 由 n個 氨基 酸 分 別 形 成 1條 肽 鏈 或 m條 肽 鏈 ， 則 ：形 成 肽鏈 數 形 成 肽鍵 數 脫 去 水分 子 數 氨 基數 目 羧 基數 目 多 肽 相 對分 子 質 量1 n 1 n 1 至 少 1個 至 少 1個 na18(n 1)m n m n m 至 少 m個 至 少m個 na 18(n m) 特 別 提 醒 肽 鏈 中 氨 基 、 羧 基 與 肽 鍵 數 目 的 計 算規(guī) 律 在 一 條 肽 鏈 主 鏈 的 兩 端 分 別 是 ： COOH和 NH2，側 鏈 R基 中 COOH和 NH2不 參 與 脫 水 縮 合 過 程 ， 所 以 多肽 的 氨 基 (或 羧 基 )數 目 R基 中 的 氨 基 (或 羧 基 )數 目 肽 鏈 數 。 對 于 由 n個 氨 基 酸 構 成 的 環(huán) 狀 肽 而 言 ， 產 生 的 肽鍵 數 脫 去 水 分 子 數 n； 所 含 的 氨 基 (或 羧 基 )只 存 在于 R基 中 。 例 1 下 列 物 質 中 ， 有 的 屬 于 構 成 蛋 白 質 的氨 基 酸 ， 有 的 不 是 。 若 將 其 中 的 能 夠 構 成 蛋 白 質的 每 個 氨 基 酸 縮 合 成 多 肽 ， 請 回 答 下 列 問 題 ： H2N CH2 COOH H2N CH2 CH2OH H 2N CH2 CH2 COOH (1)該 多 肽 由 _個 氨 基 酸 縮 合 而 成 ， 內 含 _個肽 鍵 ， 叫 _肽 。 (2)該 多 肽 中 R基 共 有 _種 ， 的 R基 是 _。 (3)該 多 肽 中 共 有 _個 氨 基 和 _個 羧 基 。 (4)該 多 肽 的 相 對 分 子 質 量 與 組 成 其 氨 基 酸 的 相 對 分 子質 量 相 比 ， 減 少 了 _。 解 析 (1)根 據 構 成 蛋 白 質 氨 基 酸 結 構 的 共 同 特 點 ，即 每 種 氨 基 酸 分 子 至 少 都 含 有 一 個 氨 基 ( NH2)和 一 個 羧 基( COOH)， 并 且 都 有 一 個 氨 基 和 一 個 羧 基 連 接 在 同 一 個 碳 原子 上 ， 將 6種 物 質 中 屬 于 構 成 蛋 白 質 氨 基 酸 的 選 出 來 。 其 中 不 屬 于 。 將 縮 合 形 成 四 肽 化 合 物 。 (2)根 據 氨 基 酸 的 結 構 通 式 ， 可 知 的 R基 為 H， 的 R基 為 CH2 COOH， 的 R基 為 CH2OH， 的 R基 為 (CH2)4 NH 2， 因 R基 不 參 與 脫 水 縮 合 ， 故 形 成 的 肽 鏈 中 R基 為 4種 。 (3)據 (2)分 析 R基 中 含 有 氨 基 的 是 ， 含 羧 基 的是 ， 因 R基 不 參 與 脫 水 縮 合 ， 故 該 肽 鏈 中 氨 基 和 羧基 數 量 都 為 2。 (4)該 四 肽 的 相 對 分 子 質 量 與 組 成 其 氨 基 酸 的 相對 分 子 質 量 相 比 減 少 了 54(4個 氨 基 酸 失 去 三 分 子 水形 成 四 肽 )。 答 案 (1)4 3 四 (2)4 CH2OH(3)2 2 (4)54 1 “ 一 查 二 看 法 ” 判 斷 氨 基 酸 (1)“ 一 查 ” ： 是 否 有 氨 基 和 羧 基 。 (2)“ 二 看 ” ： 看 是 否 有 一 個 氨 基 和 一 個 羧 基 連 接在 同 一 碳 原 子 上 。 只 有 兩 者 同 時 具 備 才 是 組 成 生 物 體蛋 白 質 的 氨 基 酸 。 2 蛋 白 質 形 成 過 程 中 各 元 素 的 變 化 總 結 (1)氨 基 酸 形 成 蛋 白 質 的 過 程 中 ， 變 化 的 元 素 ：H、 O， 因 此 過 程 中 脫 去 H2O而 減 少 ， 還 有 一 部 分 H因 形成 二 硫 鍵 而 減 少 。 (2)不 變 的 元 素 ： C、 N、 S。 例 2 現 有 1000個 氨 基 酸 ， 其 中 氨 基 有 1020個 ，羧 基 有 1050個 ， 則 由 此 合 成 的 4條 多 肽 鏈 中 共 有 肽 鍵 、氨 基 、 羧 基 的 數 目 是 ( ) A 999、 1016、 1046 B 996、 1、 1 C 996、 24、 54 D 996、 1016、 1046 解 析 (1)1個 氨 基 酸 一 般 都 含 有 1個 氨 基 和 1個羧 基 ， 另 外 R基 中 也 可 能 含 有 氨 基 或 羧 基 。 1 000個 氨基 酸 共 有 1 020個 氨 基 和 1 050個 羧 基 ， 說 明 有 1 0201 000 20個 氨 基 和 1 050 1 000 50個 羧 基 存 在 于 R基 中 ， 且 不 參 與 脫 水 縮 合 。 (2)氨 基 酸 發(fā) 生 脫 水 縮 合 時 ， 相 鄰 氨 基 酸 的 氨 基和 羧 基 脫 水 縮 合 形 成 肽 鍵 ， 這 樣 每 1條 肽 鏈 中 ， 除 R基外 只 有 1個 氨 基 和 1個 羧 基 ， 形 成 肽 鍵 數 目 是 氨 基 酸 數目 減 去 1。 綜 上 分 析 ， 題 干 中 1 000個 氨 基 酸 合 成 4條肽 鏈 時 ， 共 有 肽 鍵 ： 1 000 4 996個 ， 共 有 氨 基 ：20 4 24個 ， 共 有 羧 基 ： 50 4 54個 。 答 案 C 點擊下圖進入“課堂練” 點擊下圖進入“課下練”