全章复习与测试教案设计（一等奖）

2.2生命活动的主要承担者——蛋白质

问题探讨

１．你能够说出多少种富含蛋白质的食品？

大豆制品，如豆浆、豆腐、腐竹；

奶类制品，如奶粉、酸奶、袋装奶；

肉、蛋类食品，如烤肉、肉肠、鸡蛋，等等。

2．你知道蛋白质在生命活动中的主要作用有哪些？

构成细胞和生物体、催化、运输、调节、免疫等

3．为什么有些食品中要添加某些氨基酸？

因为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，必须从外界环境获得，如赖氨酸、苯丙氨酸等，它们被称为必需氨基酸。

所以有些食品中要添加赖氨酸或苯丙氨酸等人体必需的氨基酸。

食物中的蛋白质能不能直接被人体吸收利用？

一．蛋白质的基本组成单位—氨基酸

1．构成生物体内蛋白质的氨基酸种类约20种氨基酸

（1）非必需氨基酸：共12种，人体细胞能够合成的氨基酸

（2）必需氨基酸：成人共8种（婴儿呢？），人体细胞不能合成的氨基酸，必须从外界环境中获取

如：赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、甲硫(蛋）氨酸、缬氨酸

记忆口诀 携一两本单色书来

缬异亮苯蛋色苏赖

亮

2.思考与讨论：（教材P20）

氨基酸的结构通式：

3.氨基酸分子结构特点

（1）一定含C、 H 、O 、 N; （2）每个氨基酸分子至少都含有一个氨基 (-NH2)和一个羧基(-COOH)，并都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上。

（3）R基不同、氨基酸不同。

4.依据氨基酸的结构通式的两种计算：

(1)依据：氨基酸的分子通式可以简写为C2H4O2N-R，氨基酸分子式中结构通式各原子数等于R基中各原子数分别加上结构通式中C、H、O、N原子数。

(2)两种计算类型。

①已知氨基酸分子式，推测R基的组成：如某氨基酸分子式为C6H14O2N2，则R基为-C4H10N。

②已知R基，写出氨基酸的分子式：如丙氨酸的R基为-CH3，则丙氨酸的分子式为C3H7O2N。

【高考警示】

(1)两个误写提醒：

不要将氨基(-NH2)错写为NH2或-NH3，不要将羧基(-COOH)误写为

或COOH。

(2)组成元素判断：从氨基酸的结构通式可以看出氨基酸至少含有C、H、O、N四种元素，若再含有其他元素，则一定存在于R基中。

举例：（氨基酸中原子数计算)(2014·阜阳模拟)已知组成蛋白质的某种氨基酸的R基是-CH2-CH2-NH2,在一个该氨基酸分子中,含有的C和N的原子数之比为

(

) A.2∶2

B.4∶2

C.3∶2

D.3∶1 【解题指南】解答本题需明确两点：

(1)组成蛋白质的氨基酸由R基和“公共部分”组成。

(2)“公共部分” (C2H4O2N-R)含有的C和N的原子数。B

【互动探究】依据上题中该种氨基酸的R基，写出该种氨基酸的分子式。C4H10O2N2

思考：◆氨基酸是如何构成蛋白质的呢？

问题探讨

相对分子质量

原子个数

化学式

H2O

3

水

24

C6H12O6

葡萄糖

180

牛 奶

5224

36684

乳蛋白

1642265249242012

64500

血红蛋白

3032481687278084

结论：⑴组成蛋白质的化学元素：C、H、O、N（P、S、Cu、Fe、Zn、Mn、I）

⑵蛋白质是一种高分子化合物：几千～100万以上

二、蛋白质的结构及其多样性

1、氨基酸的结合方式:脱水缩合，产物是肽链（或多肽）：由多个氨基酸分子缩合而成的含有多个肽键的化合物。

（1）脱水缩合的概念：一个氨基酸分子的氨基（—NH2）和另一个氨基酸分子的羧基（—COOH）相连接,同时脱去一分子的水的结合方式. （2）肽键：连接两个氨基酸分子的化学键叫做肽键

①、2个氨基酸脱水缩合,脱水___个，形成___个肽键，形成的化合物叫_____。②、3个氨基酸脱水缩合,脱水___个，形成___个肽键，形成的化合物叫_____。

③、N个氨基酸脱水缩合形成一条肽链，脱水_____个，形成肽键______个，形成的化合物叫_____。

④、N个氨基酸脱水缩合形成2条肽链，脱水_____个，形成肽键______个。

⑤、N个氨基酸脱水缩合形成M条肽链，脱水________个，形成肽键________个。

⑥、N个氨基酸脱水缩合形成环状化合物，脱水________个，形成成肽键________个。⑦、一条肽链中至少含有___个氨基，____个羧基。如果有一条肽链有2个氨基，则说明有一个氨基在_____上。

（3）小结计算氨基酸数与脱去的水分子数与形成的肽键数与肽链 数间的关系是？总结①

：脱去的水分子数=形成的肽键数

=氨基酸分子个数－肽链条数

蛋白质分子的相对分子质量

如何计算？

总结②

：蛋白质分子的相对分子质量 （=氨基酸分子质量之和－脱去的所有水分子质量之和）=氨基酸数X氨基酸平均分子量-脱水数X18 氨基数和羧基数如何计算？

总结③

：氨基数=肽链条数+R基中的氨基数

羧基数=肽链条数+R基中的羧基数

总结④

：O原子数=肽键数+2X肽链数+R基中的O原子数

练习：1、血红蛋白分子由４条多肽链组成，共含574个氨基酸，那么该分子中含有的肽键数和脱去的水分子数分别是（ ）

A.570和570 B.572和570 C.574和574 D.578和578 2、组成生物体某蛋白质的12种氨基酸的平均相对分子质量为128，一条含有100个肽键的多肽链的相对分子质量为（ ）

A.12928 B.11128 C.12800 D.11000 18CCHONSHONSFe9512

【解析】选D。从图中可以看出，保留的肽链中含有51(即30+21)个氨基酸，所以肽键的数目=51-2=49(个)，A错。胰岛素分子至少含有两个游离的氨基和两个游离的羧基，也可能含有更多的氨基和羧基(存在于R基中)，B错。沸水浴时破坏的是胰岛素的空间结构而不是肽键，C错。因为合成一个胰岛素分子就要切去一段C肽，所以可以通过测定C肽的含量间接反映胰岛B细胞的分泌功能。

变式拓展练习：

已知20种氨基酸的相对分子质量为128，问：胰岛素的相对分子质量是？比原来减少了多少？5740 888 4.(脱水缩合相关计算)(2014·阜阳模拟)某直链多肽的分子式为C22H34O13N6，其水解后共产生下列3种氨基酸，相关叙述正确的是(

)

A.合成1分子该物质将产生6个水分子

B.合成1分子该物质需要1个谷氨酸和1个丙氨酸

C.该多肽分子中含1个氨基和1个羧基

D.每个该多肽分子水解后可以产生3个谷氨酸【解题指南】解答本题的技巧：

(1)根据N原子数计算多肽含有的氨基酸数。

(2)根据O原子数计算多肽含有的谷氨酸数。

【解析】选D。题中3种氨基酸都只含有1个N原子，而题中多肽含有6个N原子，说明该多肽是由6个氨基酸脱去5个水分子合成的。由于甘氨酸、丙氨酸中都含有一个羧基，而每个谷氨酸中有两个羧基，合成有机物后R基上还有2个O原子，O原子数=肽键数+2×肽链数+R基上的O原子数，即13=5+2+2×谷氨酸数，故每个该多肽分子水解后可以产生3个谷氨酸；该多肽分子含1个游离氨基和4个羧基。

思考与讨论（P22）

二.蛋白质的分子结构层次

（1）化学元素： （2）基本单位： （3）平面结构：

（4）空间结构：

蛋白质是由各种氨基酸通过肽键连接而成的肽链，再由一条或一条以上的肽链按各自的特殊方式组合成具有生物活性的分子。3.如图所示，一分子的胰岛素原切去C肽(图中箭头表示切点)可转变成一分子的胰岛素(图中数字表示氨基酸序号)。下列分析正确的是

A.胰岛素分子具有50个肽键，合成它的过程中共脱去50分子水

B.胰岛素分子含有一个游离的氨基和一个游离的羧基

C.沸水浴时肽键断裂导致胰岛素生物活性的丧失

D.理论上可通过测定C肽的含量间接反映胰岛B细胞的分泌功能

D【高考警示】

(1)多肽≠蛋白质：在核糖体上合成的是多肽，而不是蛋白质，多肽必须经加工后，才能形成具有一定空间结构和特定功能的蛋白质。

(2)计算提醒：在计算蛋白质相对分子质量时，还要考虑是否存在特殊的变化，如二硫键(-S-S-)的形成，每形成一个二硫键，脱去2个H，相对分子质量减少2。

蛋白质的分子结构有不同的层次，为了研究方便，人们将其分为四个层次。◆蛋白质的一级结构指氨基酸在肽链中的排列顺序（包括氨基酸的种类、数量）和方式。

◆蛋白质的二级结构：组成蛋白质的肽链既不是全部以伸直状展开，也不是以任意曲折的状态存在，而是具有一定的空间构型。指肽链本身的折叠和盘绕方式。

◆蛋白质的三级结构：具有二级结构的肽链还可以借助氢键和其他化学键（如二硫键）进一步卷曲、折叠，形成更复杂的空间构象，这种空间构象叫做蛋白质的三级结构。

◆蛋白质的四级结构：有些蛋白质是由2条或2条以上具有三级结构的肽链组成的，这时每条肽链被称为一个亚基。几个亚基之间通过氢键或其他化学键形成一定的空间排列。这种由2个或2个以上具有三级结构的亚基聚合而成的构象是蛋白质的四级结构。

P22思考与讨论2题

食物中的蛋白质要经过胃蛋白酶、胰蛋白酶、肠肽酶等多种水解酶的作用，才能分解为氨基酸。

这些氨基酸进入细胞后，要形成二肽、三肽到多肽，由多肽构成人体的蛋白质。

人体的蛋白质与食物中的蛋白质不一样，具有完成人体生命活动的结构和功能。

讨论：氨基酸的排列与多肽的种类的计算假如有A、B、C三种氨基酸，由这三种氨基酸组成多肽的情况可分为如下两种情形进行分析

① A、B、C三种氨基酸，在每种氨基酸数目无限的情况下，可形成的肽类化合物种类如下 形成二肽的种类：3X3 即：3 形成三肽的种类：3X3X3 即：3 ②A、B、C三种氨基酸,在每种氨基酸只有一个的情况下形成肽类化合物如下

形成二肽的种类：3X2

形成三肽的种类：3X2X1 即： 3！

举例：如果有足量的四种氨基酸，分别为甲、乙、丙、丁，则它们能形成的四肽种类以及包含甲乙丙丁四种氨基酸的四肽种类最多有( ) A 64、16 B 128、12 C 256、24 D 512、32 c 上述资料体现了蛋白质的结构有什么特点？

4、蛋白质分子多样性原因（1）直接原因：是氨基酸的数目、

种类、 排列顺序

及肽链的数目、

折叠方式的不同。

（2）根本原因：是基因的多样性。

【盲点判断】

1.每种氨基酸不一定只含有一个氨基和一个羧基。( ) 2.只要有氨基和羧基，就可以判断是构成蛋白质的氨基酸。( ) 3.脱水缩合形成的多肽中含有几个肽键就称为几肽。( ) 4.由相同种类和相同数量的氨基酸构成的蛋白质一定相同。( ) 5.(2009·福建高考T4A)蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开时，其特定功能并未发生改变。( ) 6.(2012·海南高考T2C)食盐作用下析出的蛋白质发生了变性。( ) 三、蛋白质的功能

◆1、构成细胞和生物体，如结构蛋白

◆2、催化作用，如酶

◆3、运输作用，如载体蛋白

◆4、调节作用，如胰岛素、生长激素

◆5、免疫功能，如免疫球蛋白、抗体

蛋白质功能多样性的原因及蛋白质的变性分析：