第1部分 第2章 第2节 生命活动的主要承担者-蛋白质

第2章第2节理解教材新知把握热点考向应用创新演练考向一考向二知识点一知识点二随堂基础巩固课时跟踪训练知识点三1.氨基酸是组成蛋白质的基本单位。2．氨基酸的结构通式为。3．每种氨基酸分子至少含有一个氨基和一个羧基，且都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上。4．蛋白质中含有C、H、O、N等元素。5．蛋白质多样性的原因是：组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序不同，及肽链形成的空间结构不同。6．蛋白质的功能有：组成细胞和生物体、催化、运输、调节和免疫等。[自读教材·夯基础]1．氨基酸的结构[填空](1)结构通式：

。氨基(—NH2)羧基(—COOH)同一个碳原子

2．氨基酸的种类[判断正误]

(1)在生物体中组成蛋白质的氨基酸约有20种。(√)

(2)非必需氨基酸有12种，是人体不需要的氨基酸。

(×)

(3)成人细胞内有8种必需氨基酸。

(√)

(4)必需氨基酸既可在人体内合成，也可从外界环境中获取。

(×)

1．根据氨基酸的结构通式，分析组成蛋白质的主要元素有哪些？提示：C、H、O、N等。

2．组成蛋白质的氨基酸中至少含有一个氨基和一个羧基。如果氨基酸中不只一个氨基或羧基，多出的氨基或羧基可能在什么位置？提示：有一个—COOH和一个—NH2连在同一个碳原子上，多余的—COOH和—NH2在R基上。

3．试判断下列有机酸，哪些属于组成蛋白质的氨基酸？并说明判断理由。判断：

(是或不是)理由：

判断：

(是或不是)理由：判断：

(是或不是)理由：提示：(1)是。—NH2和—COOH连在同一个碳原子上。(2)不是。—NH2和—COOH没连在同一个碳原子上。(3)不是。没有—NH2。[跟随名师·解疑难]1．氨基酸的组成元素基本组成元素是C、H、O、N，有的含有S等元素。2．氨基酸的结构通式3．氨基酸的结构特点分析举例氨基酸分子中－NH2、－COOH至少各有一个，因为R基中可能有－NH2、－COOH分析举例至少一个－NH2和一个－COOH连在同一个碳原子上，否则不是构成生物体蛋白质的氨基酸反例：H2N－CH2－CH2－CH2－COOH非构成生物体的氨基酸生物体中氨基酸种类不同是由R基决定的甘氨酸：R基为－H丙氨酸：R基为－CH3谷氨酸：R基为－CH2－CH2－COOH

[特别提醒]①决定氨基酸种类和性质的是氨基酸的R基。②组成生物体的天然氨基酸都是α－氨基酸，即－NH2和－COOH连在同一个碳原子上的氨基酸。③八种必需氨基酸的记忆口诀：一(异亮氨酸)家(甲硫氨酸)来(赖氨酸)写(缬氨酸)两(亮氨酸)三(色氨酸)本(苯丙氨酸)书(苏氨酸)。[自读教材·夯基础]脱水缩合羧基一分子水－CO－NH－氨基肽键二肽：由

缩合成的化合物多肽：由

缩合成的化合物，通常呈链状盘曲、折叠蛋白质：具有一定的

两个氨基酸多个氨基酸空间结构2．脱水缩合的过程[填空]。

1．结合脱水缩合过程，分析失去的水分子中的氢和氧元素的来源，肽键和失去水分子的数量关系。

提示：①氢来源于—NH2和—COOH，氧来源于—COOH。②形成肽键数＝失去水分子数。

2．(1)若n个氨基酸形成一条肽链，共形成多少肽键，失去多少分子水？提示：肽键数＝失去水分子数＝n－1。

(2)若n个氨基酸形成m条肽链呢？提示：肽键数＝失去水分子数＝n－m。

(3)试总结形成肽键数与氨基酸数和肽链条数的关系。提示：肽键数＝失去水分子数＝氨基酸数－肽链条数。

3．(1)一条肽链中至少含有多少个游离的—NH2和—COOH？若m条肽链呢？

提示：1个；m个。

(2)试总结蛋白质中至少含有游离氨基数和游离羧基数与肽链条数的关系？

提示：至少含有的游离氨基数或羧基数＝肽链条数。[跟随名师·解疑难]1．氨基酸的脱水缩合过程分析

(1)肽键的正确写法是：—CO—NH—或。

(2)脱水缩合的部位：一个氨基酸的氨基中－H和另一个氨基酸的羧基中－OH，因此脱去的水分子中，H既来自氨基又来自羧基，O来自于羧基。

(3)一条肽链至少含有一个游离的－NH2和一个游离的－COOH，分别位于肽链的两端，R基中的－NH2和－COOH不参与脱水缩合。

2．氨基酸形成蛋白质的相关数量关系假设氨基酸的平均相对分子质量为a，由n个氨基酸分别形成1条肽链或m条肽链：形成肽链数形成肽键数脱去水分子数氨基数目羧基数目多肽相对分子质量1n－1n－1至少1个至少1个na－18(n－1)mn－mn－m至少m个至少m个na－18(n－m)[自读教材·夯基础]氨基酸种类氨基酸排列顺序盘曲、折叠空间结构2．蛋白质功能多样性[连线]提示：(1)氨基酸种类不同。(2)氨基酸数目不同。(3)氨基酸排列顺序不同。(4)多肽链的盘曲、折叠方式不同。

2．营养不良会出现贫血和免疫力下降等现象，试从蛋白质的功能角度分析原因。提示：营养不良导致蛋白质摄入不足，影响血红蛋白和抗体的合成。血红蛋白具有运输O2的功能，抗体具有免疫功能。[跟随名师·解疑难]

2．氨基酸的排列与多肽种类的计算假若有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分析：

(1)A、B、C三种氨基酸，在每种氨基酸足够多的情况下，可形成肽类化合物的种类：形成三肽的种类：33333＝27种形成二肽的种类：3332＝9种

(2)在A、B、C三种氨基酸每种氨基酸只有一个的情况下，形成肽类化合物的种类：形成三肽的种类：3213×2×1＝6种形成二肽的种类：323×2＝6种

[例1]

下图是四种构成蛋白质的氨基酸的结构简式，相关叙述错误的是

(

)

A．构成上述氨基酸分子的基本元素是C、H、O、N

B．上述四种氨基酸的R基依次是－H、－CH3、－CH2OH、－CH2COOH

C．R基中可以有氨基或羧基

D．只要含有氨基和羧基的化合物就是构成蛋白质的氨基酸[思路点拨][精讲精析]选项分析A项正确根据氨基酸结构通式可知，氨基酸的组成元素为C、H、O、N等B项正确氨基酸的种类不同在于R基的不同，氨基酸的共同结构为，除此之外的为R基C项正确R基中可能含有各种基团，也可包括氨基和羧基D项错误构成蛋白质的氨基酸至少有一个－NH2和一个－COOH，且连在同一个碳原子上[答案]

D1．下列物质中，属于构成人体蛋白质氨基酸的是(

)①H2N—CH2—COOH②H2N—CH2—CH2OHA．①③⑤

B．①②③C．②③④ D．③④⑤解析：根据氨基酸分子的结构通式可知：②④不是构成蛋白质的氨基酸，因为构成蛋白质的氨基酸都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上。答案：A[例2]

根据下图所示化合物的结构分析回答：

(1)该化合物中，①表示________，⑦表示________。

(2)该化合物由________个氨基酸失去________个水分子而形成，这种反应叫做________。

(3)该化合物中的氨基酸种类不同，是由________决定的，其编号是________。

(4)该化合物称为________，含________个肽键，编号是________。

(5)该化合物含有________个游离的氨基和________个游离的羧基。

[精讲精析]

图中①是氨基；⑦是羧基；③、⑤、⑥表示肽键；②、④、⑨、⑧是R基。该化合物为四肽，是由4个氨基酸脱去3个水分子形成的。氨基酸种类不同，是由R基决定的，而该化合物含有游离的氨基(羧基)数等于肽链数与R基中氨基(羧基)数之和。[答案]

(1)氨基羧基(2)4

3脱水缩合(3)R基②④⑧⑨

(4)四肽3

③⑤⑥

(5)2

2

(1)变化的元素：H、O，因脱去H2O而减少，还有一部分H因形成二硫键而减少。

(2)不变的元素：C、N、S，因此可根据N原子数推测蛋白质(多肽)中氨基酸数。2．分子式为C63H103O48N17S2的链状多肽化合物中，最多能有多少个肽键 (

)A．63个

B．52个C．17个

D．16个解析：依题意，有最多肽键的情况应当是此式中含氨基酸个数最多，对于一个氨基酸来说，如果R基上不含有“N”的话，它只含有一个“N”，此式中有17个N，说明，最多有17个氨基酸存在于此化合物中，17个氨基酸脱水缩合形成16个肽键。答案：D典例剖析某劣质奶粉是用80%的麦芽糊精和20%的合格奶粉简单勾兑而成的。由于含有大量糖类物质，而蛋白质含量低，婴儿喜欢吃却得不到足够的蛋白质营养。请回答下列问题。

1.检测某物质的成分是否含有蛋白质。

2.探究某种氨基酸是否是必需氨基酸。

3.探究蛋白质变性后，是否有生物活性。

(1)劣质奶粉中含有大量还原糖，如果用斐林试剂鉴定，则该试剂与待测样液在试管中混合均匀后，还必须经过________处理，预计试管中混合液的颜色变化是__________________。

(2)如果要鉴定劣质奶粉中是否含有蛋白质，应选用的试剂是____________________________________。

(3)评价奶粉营养价值高低的主要标准是看必需氨基酸的种类和含量。赖氨酸是人体必需氨基酸，缺乏则会影响体内蛋白质的合成，出现营养不良。赖氨酸是否也是大鼠的必需氨基酸呢？某生物兴趣小组利用下列材料和用具就此问题进行了探究，请补充并完善他们的实验原理和实验方案。材料用具：20只生长发育状况相同的正常幼年大鼠、分装在不同试剂瓶中的20种氨基酸、不含蛋白质和氨基酸的食物、秤、天平等。实验原理：__________________________________________________________________________________________。实验方案：

①配食：__________________________，配制成食物A；______________________________________，配制成食物B。

②分组：将20只大鼠平均分成甲、乙两组，分别称量其体重。

③饲喂：甲组每天饲喂适量的食物A；_______________________________________________________

④观测：________________________________。实验结果预测及结论：实验结果(营养状况和体重)实验结论

[解析]

(1)利用斐林试剂鉴定还原糖需要水浴加热，其颜色变化表现为由蓝色变成砖红色。(2)鉴定蛋白质的有无用双缩脲试剂。(3)必需氨基酸是动物体内不能合成，只能从食物中获得的氨基酸，若动物缺乏，将影响体内蛋白质的合成，导致营养不