第4课时第2节生命活动的主要承担者----蛋白质【考点解读】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.认同蛋白质是生命活动的主要承担者。
4.关注蛋白质研究的新进展。
5.学习重点是氨基酸的结构特点,以及氨基酸形成蛋白质的过程和蛋白质的结构和功能。
6.学习难点是氨基酸形成蛋白质的过程和蛋白质结构多样性的原因。
【自主探究】〖例1〗下列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___________。
解析：(1)考查氨基酸的结构通式。
(2)氨基酸的种类是由R基决定的，根据R基结构可以数出有2种氨基酸。
(3)要知道构成该化合物的氨基酸的数目，应首先找到肽键（—CO—NH—）的位置，从图中可以看出有3个氨基酸通过2个肽键连接，肽的命名和构成该化合物的氨基酸的数目相同，因此该化合物称为三肽。
脱水缩合时前一个氨基酸的—COOH提供羟基（—OH），后一个氨基酸的—NH2提供氢（—H），“—OH”和“—H”结合生成水。
答案：(1)—NH2—COOH —CO—NH——CH3—CH2OH(2)两（3）三两三肽脱水缩合—COOH —NH2和—COOH〖例2〗某一条多肽链中共有肽键151个，则此分子中—NH2和—COOH的数目至少有（）A．152；152 B．151；151 C． 1；1 D．2；2解析：每两个相邻的氨基酸之间会形成一个肽键。
因此在肽链的两端一定是（—NH2）和(—COOH)，如果构成多肽的每个氨基酸分子的R基上没有（—NH2）和(—COOH)，这时该多肽所含的（—NH2）和(—COOH)数最少。
答案： C〖例3〗现已知构成蛋白质的氨基酸共20种，它们的平均分子量为128，由50个氨基酸形成的某蛋白质的一条多肽链的分子量是（）A．6400 B．2560 C．5518 D．2218解析：氨基酸形成蛋白质的过程是一个脱水缩合的过程，通过相邻的氨基酸脱去一分子水、形成肽键而连接起来。
因此，在计算氨基酸一条多肽链的分子量时，仅仅算出氨基酸的总分子量是不够的，还要计算出脱去的水的分子量，两值相减才是多肽链的分子量。
即：一条多肽链的分子量=氨基酸的总分子量-脱去的水的总分子量，因此本题的计算过程为：128×50-18×49=5518。
若为一条肽链时，则脱水数=肽键数= n-1 (n表示氨基酸数)若为m条肽链时，则脱水数=肽键数= n-m (n表示氨基酸数, m表示肽链数) 答案： C【自我诊断】●基础题1．下列哪项不是蛋白质在人体内的主要生理功能（）A．调节作用 B．免疫作用 C．运输作用D．遗传作用答案：D2．某蛋白质分子由四条肽链组成，共含氨基酸分子500个，在脱水缩合形成该蛋白质分子过程中，形成的肽键和水分子数分别是（）A．504个和498个B．496个和499个 C．499个和499个D．496个和496个答案：D3．能正确表示蛋白质分子由简到繁的结构层次的一组数字是( )。
①氨基酸②C、H、O、N等元素③氨基酸分子相互结合④多肽⑤形成一定的空间结构A．①③④⑤② B．②①④③⑤ C．②①③⑤④ D．②①③④⑤答案：D4．鸡蛋煮熟后，蛋白质变性失活，这是由于高温破坏了蛋白质的 ( ) A．肽键 B．肽链 C．空间结构 D．氨基酸答案：C5．血液中的血红蛋白和肌肉中的蛋白质的结构不相同的原因 ( ) A. 所含氨基酸的种类不同 B．所含氨基酸的数目不同C．所含氨基酸的排列顺序不同D．所含氨基酸的种类、数目、排列顺序和空间结构都不同答案：D6．R基为—C3 H5O2的一个谷氨酸分子中，含有C、H、O、N的原子数分别为 ( )A．5、9、4、1 B．4、8、5、2 C．5、8、4、1 D．4、9、4、1答案：A7．甘氨酸和丙氨酸最多能形成二肽 ( ) A． 1种 B． 2种 C．4种 D．6种答案：C8.由一分子丙氨酸、一分子甘氨酸、一分子精氨酸,可以组成多少种三肽( )A． 6种 B． 9种 C．12种 D．27种答案：A9.赖氨酸的分子式为C6 H 14O2N2 ,则赖氨酸的R基为( )A．—C4H10N B．—C4H10O C．—C4H10ON D．—C5H11N答案：A10.某蛋白质的分子式为C63H 103 O65 N17S2 ，他最多可含有几个肽键( )A．16 B．17 C．18 D．19答案：A11．组成生物体蛋白质的氨基酸中，酪氨酸几乎不溶于水，而精氨酸易溶于水，这种差异的产生取决于A.两者的R基组成不同B.酪氨酸的氨基多C.两者的结构完全不同D.精氨酸的羧基多答案：A12．下列关于蛋白质的论述，正确的是（）A．每种蛋白质都含有C、H、O、N、S等元素B．每种蛋白质的分子结构中都有肽键C．蛋白质是调节生物体新陈代谢的唯一物质D．酶都是蛋白质答案：B●拓展题13．现有1000个氨基酸，其中氨基1020个，羧基1050个，则由此合成的4条多肽链中共有肽键、氨基、羧基的数目分别是（）A．999、1016、1046 B．999、1、1 C．996、24、54 D．996、1016、1046答案：C14．下列生理活动与蛋白质功能无关的是A.氧气在血液中的运输B. CO2进入叶绿体C.葡萄糖在细胞内氧化分解D.细胞识别答案：B15．蛋白质的结构具有多样性，下列各项与决定蛋白质多样性无关的是A．DNA中脱氧核苷酸的排列顺序B．RNA中核糖核苷酸的排列顺序C．组成肽键的化学元素D．组成多肽的肽键数量答案：C16．从某种真核细胞中提取出大量核糖体，放入含下列几种有机物(其中的氮原子已被15N 标记)的培养液里，假设培养液里含有核糖体完成其功能所需的一切物质和条件。
请回答：①NH2-CH2-COOH ②NH2-CH2-CH2OH ③NH2-CH(COOH)-CH2-COOH④NH2-CH(NH2)-CH2-COOH ⑤NH2-CH(COOH)-CH2SH(1)实验中，核糖体所要完成的功能就是把上述物质中的____________ (填序号)，通过_____________方式合成多肽(蛋白质)。
(2)上述有机物合成的多肽至少含有____________个氨基和___________个羧基。
(3)实验中，检测到某一多肽含20个15N，则该多肽最多有__________________个肽键。
肽键的化学结构式是____________________________________。
(4)实验结果分析，培养液中生成了多种产物，这说明了蛋白质的分子结构具有__________________，这种结构特点决定了__________________。
答案：(1)1、3、5 脱水缩合(2)1 2(3)19 —CO—NH—(4)多样性功能的多样性(蛋白质分子具有多种功能)【相关链接】1、蛋白质分子的复杂结构蛋白质分子的多样性是由蛋白质分子的复杂结构决定的。
蛋白质分子结构十分复杂，可以分为四级结构：一级结构是指蛋白质分子的多肽链中氨基酸的种类和排列顺序；二级结构是指蛋白质分子中多肽链本身的折叠方式（包括螺旋结构）；三级结构是指螺旋的肽链结构再盘绕折叠成复杂的空间结构；四级结构是指含有两条或多条肽链的蛋白质中，各条肽链之间依靠电引力、分子引力、氨基酸侧链的相互作用，联合成更为复杂的空间构象的大分子。
所以，蛋白质分子的多样性是由氨基酸的种类、数目和排列顺序以及多样、复杂的空间结构决定的。
2、蛋白质的主要理化性质（1）两性因为蛋白质是α氨基酸通过肽键构成的高分子化合物，分子内存在—NH2和—COOH，所以蛋白质具有酸碱两性。
（2）盐析由于蛋白质分子的直径达到了胶体微粒的大小，所以蛋白质溶液是胶体。
加入浓的无机盐溶液可以使蛋白质从溶液中沉淀出来，这个过程叫盐析。
盐析作用主要破坏蛋白质的水化层，所以当盐析沉淀出的蛋白质重新用水处理时，沉淀重新溶解、性质不变。
因此盐析是可逆反应。
利用此法可以分离、提取蛋白质。
（3）变性和凝固蛋白质分子在一定的生理或化学因素的影响下，其分子结构发生改变，从而改变蛋白质的性质，这个变化叫做蛋白质的变性。
蛋白质变性后就失去了生理活性，也不再溶于水，从溶液中凝结沉淀出来，这个过程叫蛋白质的凝固。
高温灭菌消毒，就是利用加热使蛋白质凝固从而使细胞死亡。
（4）水解反应蛋白质在酸、碱或酶的作用下，能生成一系列中间产物，最后生成α氨基酸。
（5）显色反应蛋白质可以跟许多试剂发生颜色反应。
例如分子中有苯环的蛋白质与硝酸作用时呈黄色。
蛋白质与水合成茚三酮反应显紫色。